不同國家之間，電力市場的體制設(shè)計(jì)都是各不相同并呈現(xiàn)強(qiáng)烈的民族特點(diǎn)——其甚至已經(jīng)超越技術(shù)上的依存和能源結(jié)構(gòu)的差異，而更多的反映了這個(gè)國家政治經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)甚至是文化特色。

十幾年來一直推行能源轉(zhuǎn)型的德國在電力市場上最大的設(shè)計(jì)特征就是：為更高比例的接納可再生能源而度身訂造。

幾乎沒有人懷疑，德國人基于這一出發(fā)點(diǎn)所釋放出的發(fā)展新能源的極大誠意，但實(shí)際的效果與路途的艱難也是觀察者們必須考慮在內(nèi)的。

市場自由活躍

德國電力市場自由化是從1998年4月對電力及天然氣產(chǎn)業(yè)采用“能源產(chǎn)業(yè)法修訂案”(簡稱能源法案，EnWG)開始的。

能源法案的一個(gè)基本要求是將過去的區(qū)域性垂直壟斷模式從組織形式、財(cái)務(wù)形式及所有權(quán)方面進(jìn)行分拆，并使電網(wǎng)運(yùn)營商從電力產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的其他行業(yè)中獨(dú)立出來。

通過這種分拆，大的能源公司改變了其公司形式，并進(jìn)行整合。從過去的9個(gè)聯(lián)合公司，到如今只有4個(gè)輸電系統(tǒng)運(yùn)營商(簡稱TSO)：Amprion，TenneT，TransnetBW和50Hertz公司，每個(gè)運(yùn)營商都有它自己的調(diào)度區(qū)域。

電網(wǎng)運(yùn)營商主要分為在兩個(gè)最高電壓等級下運(yùn)行電網(wǎng)的輸電系統(tǒng)運(yùn)營商(TSO)和在110千伏及其以下電壓等級下運(yùn)行電網(wǎng)的配電系統(tǒng)運(yùn)營商(DSO)。即使是在配電網(wǎng)中，電力系統(tǒng)也是通過不同電壓等級的層疊構(gòu)造的。例如，在一些較大的配電網(wǎng)中，反過來又有更小的子網(wǎng)(如城市供電公司)與其連接。

基于目前的德國電價(jià)機(jī)制，無論對于發(fā)電企業(yè)還是電力經(jīng)銷商來說，政府都不再進(jìn)行直接干預(yù)。在這方面，人們希望通過市場機(jī)制的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)電力大宗和零售交易的有效競爭。

相比之下，輸電和配電網(wǎng)保持自然壟斷，而壟斷的利潤通過聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局的政府監(jiān)管來限制。過網(wǎng)費(fèi)必須由政府正式批準(zhǔn)并公布。此外，政府要求過網(wǎng)費(fèi)在同一個(gè)電壓等級內(nèi)和輸電距離無關(guān)。隨著自由化的發(fā)展，電力交易變得越來越活躍。

在這種情況下，從交易市場上購買電力是非常重要的電力采購來源。

位于德國東部城市萊比錫的歐洲能源交易所(EEX)是歐洲最大的電力交易市場之一，德國以及歐洲各國的電力都在這里進(jìn)行自由交易。EEX的實(shí)質(zhì)是一個(gè)合資公司，最主要的股東是歐洲期貨交易所和EON德鐵等與電網(wǎng)相關(guān)的德國、瑞士、奧地利公司。

在德國參與發(fā)電市場的主體有發(fā)電商和電力供應(yīng)商，交易形式有雙邊交易市場(OTC)和電力交易所交易，其中以雙邊交易市場(OTC)為主,時(shí)至今日依然有大約70%的電力交易是通過OTC交易完成的。

交易模式明確

德國的電力交易并不復(fù)雜。

首先發(fā)電商和大型能源供應(yīng)商進(jìn)行電力交易，交易分為期貨和現(xiàn)貨交易。期貨一般提前一個(gè)月到6年進(jìn)行，而現(xiàn)貨交易在電力輸送的前一天和當(dāng)天進(jìn)行，即日前交易和日內(nèi)交易。

日前交易是對第二天的用電量進(jìn)行買賣交易，每天中午12點(diǎn)關(guān)閉交易;2小時(shí)之后，也就是下午14：00到實(shí)際交付電量的前30分鐘，可以進(jìn)行日內(nèi)交易。

當(dāng)發(fā)電商因故障無法滿足原發(fā)電計(jì)劃，或者新能源發(fā)電因預(yù)測錯(cuò)誤導(dǎo)致供需不平衡時(shí)，可以在日內(nèi)交易進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在每小時(shí)交付電量之前，發(fā)電商、電力供應(yīng)商將自己的發(fā)電計(jì)劃或者電力需求預(yù)測傳遞給平衡結(jié)算單元，這是一個(gè)非常獨(dú)特的電力市場設(shè)計(jì)。

這個(gè)平衡結(jié)算單元可以由幾個(gè)發(fā)電商和電力供應(yīng)商共同組成，或者由一個(gè)大型能源集團(tuán)單獨(dú)成立，在一個(gè)平衡結(jié)算單元中，各電力企業(yè)需滿足電力的供需平衡，當(dāng)內(nèi)部無法平衡時(shí)，可以和其他平衡結(jié)算單元的電力企業(yè)進(jìn)行電力交易。

最后，所有結(jié)算單元管理人將全部供需信息傳遞給電網(wǎng)，電網(wǎng)公司根據(jù)這些供需信息安排最終的電廠發(fā)電計(jì)劃，給予因電網(wǎng)平衡而減少發(fā)電計(jì)劃的發(fā)電商一定補(bǔ)償;而對沒能達(dá)到發(fā)電計(jì)劃而導(dǎo)致電網(wǎng)供需不平衡的發(fā)電商征收罰金。

清潔能源優(yōu)先

在德國，最重要也是最特別的一點(diǎn)，是針對新能源的電力市場設(shè)計(jì)，它體現(xiàn)在對輔助服務(wù)市場中調(diào)頻市場的設(shè)計(jì)。

因?yàn)樾履茉窗l(fā)電的大量上網(wǎng)，使得對發(fā)電側(cè)發(fā)電量的預(yù)測不能達(dá)到100%的準(zhǔn)確，而用戶側(cè)用電量錯(cuò)估和電廠可能發(fā)生的故障等都將影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，輸電網(wǎng)為保持用電頻率在50Hz,需要一定的電力儲備功率，以保證發(fā)電量與耗電量一致。

在電力功率儲備市場主要有以下3種交易商品：一次調(diào)頻儲備/二次調(diào)控儲備/三次調(diào)頻儲備即分鐘儲備，主要通過招標(biāo)的形式完成交易，其中輸電網(wǎng)作為買家，發(fā)電公司包括新能源電站作為賣家參與交易。

在這樣的設(shè)計(jì)之下，無論是電量還是電力，都需要在電力市場的框架下為更好的接納新能源而付出努力。

德國電力市場通過平衡結(jié)算單元這一特有模式配合處于輸電網(wǎng)公司管控之下的調(diào)頻市場，使得電網(wǎng)與電力交易市場可以相對獨(dú)立運(yùn)作，并且促使新能源運(yùn)營商和售電公司關(guān)注電網(wǎng)平衡與穩(wěn)定。

如果越來越多的電力交易通過電力交易所完成，此時(shí)交易所相當(dāng)于一個(gè)大的平衡結(jié)算單元，當(dāng)未來100%的電力交易都通過交易所完成時(shí)，就達(dá)到了電力的供需平衡，減少了不必要的損失，使得整個(gè)電力系統(tǒng)能夠最優(yōu)運(yùn)行，從這一點(diǎn)來說，也許德國的電力市場設(shè)計(jì)不夠完美，但絕對目標(biāo)明確。

2015年，德國政府宣布不采用容量備用市場也證明了同樣的決心：矢志不渝的推動能源轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展新能源，最高程度的接納新能源。

(作者系泰豪科技首席技術(shù)官)