國外電力市場問題剖析沒有完美的電力市場設計可以照搬

2018-02-07 09:57:27 中國能源報　點擊量：評論 (0)

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展中最重要的基礎能源產(chǎn)業(yè)，不僅關系到國家經(jīng)濟安全的戰(zhàn)略問題，也與人們的日常生活、社會穩(wěn)定密切相關，因此電力市場

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展中最重要的基礎能源產(chǎn)業(yè)，不僅關系到國家經(jīng)濟安全的戰(zhàn)略問題，也與人們的日常生活、社會穩(wěn)定密切相關，因此電力市場改革必須慎之又慎。市場化后的電力系統(tǒng)成為復雜的“工程——經(jīng)濟”耦合系統(tǒng)，也是目前世界上規(guī)模最龐大、因素最復雜、資金和技術最密集的人造工業(yè)系統(tǒng)計。作為一種行業(yè)經(jīng)濟體制，電力市場的模式和交易機制與各國的政治經(jīng)濟制度、法律環(huán)境、文化背景、工業(yè)發(fā)展水平等密切相關，不存在一成不變的所謂“普世真理”。近年來，國外電力市場的問題紛紛浮出水面，也印證了這一點：

近期美國能源部與各大區(qū)域電力市場運營商ISO/RTO就電力市場價格形成機制等問題發(fā)生激烈爭論。2017年9月28日美國能源部長R. Perry(里克˙佩里)給聯(lián)邦能源管理委員會(FERC)的信中提到，美國電力市場的短期市場可能無法提供充分的價格信號，以確保合理的長期容量投資。此外，當前的批發(fā)市場價格形成機制也受到質疑，甚至被認為已威脅到美國電網(wǎng)安全和國家安全。里克˙佩里敦促FERC立即采取行動，確保不同類型發(fā)電廠的可靠性和彈性得到充分估價，并制定新的市場規(guī)則實現(xiàn)這一緊迫目標。

美國能源部給FERC的通知(Grid Resilience Pricing Rule, Docket No. RM17-3-000)則對煤電、核電過早退役給電網(wǎng)彈性帶來的威脅等問題進行了進一步闡述，并提到現(xiàn)有的容量市場不能確保足夠可靠的電力供應。

此前美國能源部報告重點研究了當前電力批發(fā)市場的問題及其與電網(wǎng)可靠性/彈性的關系，建議FERC應加快與聯(lián)邦、RTO / ISO和其他利益相關方的合作，改革集中組織的電力批發(fā)市場的價格形成機制。報告明確了幾個亟需研究的課題，特別是市場結構和公平合理的定價機制，以確保電網(wǎng)安全性和經(jīng)濟性的實現(xiàn)。

作為對里克˙佩里部長要求的回應，2017年10月4日，聯(lián)邦能源管理委員會發(fā)出電網(wǎng)可靠性和彈性定價的文件(Grid Reliability and Resilience Pricing, Docket No. RM18-1-000)征求各方意見。由于認為能源部理由不充分，2018年1月8日，聯(lián)邦能源管理委員會暫停市場規(guī)則的修改并啟動一項新的對各大RTO/ISO所運營區(qū)域的大電網(wǎng)彈性進行評估的行動。R. Perry部長當日即在美國能源部官網(wǎng)上(https://www.energy.gov)作出回應：“我感謝聯(lián)邦能源管理委員會所作的考慮和努力，以進一步評估使我們的電網(wǎng)的長期彈性面臨風險的市場扭曲。按照原先的意圖，我的提案啟動了關于電力系統(tǒng)彈性的全國性辯論。但毫無疑問的是，多樣化的燃料供應，特別是現(xiàn)場燃料供應能力，在為美國人提供可靠、有彈性和價格可承受的電力方面發(fā)揮著至關重要的作用，特別是在我們現(xiàn)在看到的與天氣有關的緊張時期。我期待繼續(xù)與聯(lián)邦能源管理委員會委員們合作，以確保電網(wǎng)的健全。”

歐盟在2016年12月公布的新電力市場設計方案中尖銳指出：“當今能源市場規(guī)則是為了滿足過去火力發(fā)電為主和沒有需求側響應的能源系統(tǒng)而設計的。”由于光伏、風電低邊際成本的特點，將火力發(fā)電在以邊際成本為基礎的現(xiàn)貨競價交易中擠出，使市場出清價格降低，甚至出現(xiàn)負值，導致火力發(fā)電難以生存。而同時，光伏和風電的不可預測性、波動性，給電力系統(tǒng)的安全可靠性和靈活性帶來了挑戰(zhàn)。在2012年11月到2013年2月歐盟針對電力市場問題的調查中，被調查者一致認為，確保市場更健康地運行和市場進一步融合對于電力安全供給十分關鍵，對現(xiàn)有市場設計是否能夠充分吸引投資以保障發(fā)電容量充裕度則觀點各異。相當多觀點認為，可再生能源的補貼機制、優(yōu)先發(fā)電和電力平衡責任缺失扭曲了市場。

澳大利亞電力市場現(xiàn)貨價格劇烈波動，而且只要有機組跳閘，現(xiàn)貨價格就猛漲，用戶需要為機組跳閘買單。2016年9月28日，臺風和暴雨等極端天氣襲擊了新能源發(fā)電占比高達48.36%的澳大利亞南部地區(qū)電網(wǎng)，最終導致全南澳大利亞州大停電，50小時后才全部恢復供電。這是世界上第一次由極端天氣誘發(fā)新能源大規(guī)模脫網(wǎng)導致的電網(wǎng)大停電事故。

在澳大利亞國家電力市場中，發(fā)電機組需在現(xiàn)貨市場競價以滿足實時負荷需求，并舍棄出清后剩余的發(fā)電機組，因此報價越低的發(fā)電廠中標幾率越大。電力市場環(huán)境下報價低的風電侵占報價高的燃氣機組發(fā)電空間、大規(guī)模安裝光伏自發(fā)電系統(tǒng)導致用電負荷減少、天然氣市場波動及輸送管道地緣格局不利等因素導致南澳電網(wǎng)燃煤機組及燃氣機組大量退出運行。隨著燃煤燃氣機組數(shù)量減少，南澳電網(wǎng)系統(tǒng)轉動慣量逐年減少。“9.28”事故當日南澳系統(tǒng)慣量呈現(xiàn)歷史最低，頻率振蕩時間最短、切機容量最大，是導致大停電事故的重要原因。

美、歐、澳的電力市場問題有一些共同點：一是，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行需要保持多樣化的發(fā)電機組類型，當前電力市場設計雖然對新能源有利，但對傳統(tǒng)電源沖擊過大，無法確保電力系統(tǒng)的長期可靠性與彈性;二是，電力市場需要對靈活性資源合理定價，才能保障可再生能源的消納，但當前電力市場設計無法對靈活性資源提供合理的經(jīng)濟激勵。因此，歐美在20多年的電力市場運營經(jīng)驗基礎上，進行了各種各樣的更新和嘗試。

總之，世界上并沒有一個完美的電力市場設計方案，各國電力市場仍都在不斷實踐中逐步修改和完善。因此別國市場模式雖可借鑒但無法照搬，而經(jīng)濟學教科書上的理論也難以直接應用于實際市場設計。這些問題在理論與實踐上都是我國電力市場設計亟需解決的重大挑戰(zhàn)。

(作者系華南理工大學電力經(jīng)濟與電力市場研究所所長)

原標題:沒有完美的電力市場設計可以照搬