歐洲新能源消納機制的啟示

2017-10-10 17:17:35 《國家電網》雜志　點擊量：評論 (0)

歐洲是全球新能源發展最早、新能源消納比例較高的地區。其中德國是全球新能源發展的引領者，先后修訂出臺6部可再生能源法；丹麥新能源占電力消費比重達53 2%，為全球最高；2010年，西班牙電網風電瞬時出力占比達

歐洲是全球新能源發展最早、新能源消納比例較高的地區。其中德國是全球新能源發展的引領者，先后修訂出臺6部可再生能源法；丹麥新能源占電力消費比重達53.2%，為全球最高；2010年，西班牙電網風電瞬時出力占比達到54%，引發熱議；2016年，葡萄牙實現連續107小時100%可再生能源供應，再次引發熱議；英國的差價合約政策引起廣泛關注。歐洲的新能源發展的政策機制是實現新能源快速發展的關鍵。

目前，國際上主流的新能源政策機制主要可分為兩大類：一是以歐洲為代表的以電價補貼為主的政策機制，其特點是以新能源開發激勵為著力點，輔以容量電價、負電價政策；二是以美國為代表的以配額制為主的政策機制，其特點是以強制新能源利用配額為著力點，輔以開發側的財政和融資政策，包括技術研發經費投入、稅收減免和融資支持政策等。對于同一主體，兩類激勵政策一般不混用。

新能源消納的協同政策機制

歐洲典型國家促進新能源消納的政策機制主要有四個方面的特點。

首先，不斷完善價格補貼機制，發揮新能源低邊際成本競爭優勢，提高新能源消納能力。

在發展初期，由于新能源成本高，直接參與電力市場沒有價格競爭優勢，歐洲許多國家主要采用固定電價機制(簡稱FIT)，新能源不直接參與市場交易，由配電網運營商以固定電價收購，由輸電網運營商統一納入現貨市場。隨著新能源開發規模的擴大，固定電價機制也帶來了政府新能源發電補貼負擔過重和居民電價大幅上漲等諸多問題。2005年以后，歐洲各國先后調整電價補貼政策，鼓勵新能源參與電力市場。目前歐洲主流的新能源電價補貼方式分為兩類：一是以德國、西班牙、丹麥等為代表的固定（溢價）補貼（簡稱FIP），二是以英國為代表的差價合約(簡稱CFD)。差價合約與溢價補貼相同之處在于都鼓勵新能源發電直接參與電力市場，利用新能源低邊際成本的價格競爭優勢，提高新能源消納能力；不同之處是差價合約機制給予新能源發電固定合約電價，溢價補貼機制給予新能源固定補貼電價。

德國2012年全面引入溢價補貼機制。其設計特點是，新能源按照電力市場規則與其他電源無差別競價上網，同時承擔類似于常規電源的電力系統平衡義務，同時，政府為上網新能源提供溢價補貼，新能源上網電價水平為“溢價補貼+電力市場價格”。這種機制的設計，一方面有利于新能源利用其低邊際成本的價格優勢實現優先消納；另一方面，由于電力市場零電價和負電價的引入，電力市場供需平衡信息能夠及時傳導，也避免了新能源的過度投資。

英國從2017年起開始實施差價合約機制。其核心是新能源按照電力市場規則進入電力市場，國有結算公司與新能源發電企業按合同價格簽訂長期合同（該合同價格由招標確定且必須低于政府指導價）。在交易過程中，如果市場平均電價低于合同價，則向發電企業予以補貼至合同價；反之須返還高出部分。差價合約機制采用招標確定合同電價的方式，通過合約既保證新能源企業的合理收益，又避免了對新能源的過度激勵。

其次，多級市場協調配合，促進新能源消納。

歐洲電力市場相對成熟，盡管不同國家電力市場不完全相同，但都采用了中長期交易、日前市場、日內市場、平衡市場等多級市場相結合的市場機制，促進新能源消納。中長期交易為新能源預留消納空間；日前市場競價充分發揮新能源邊際成本低的優勢；日內市場和平衡市場協調配合，共同處理新能源波動性出力特性引起的系統不平衡電量。

如英國，新能源消納以中長期雙邊交易為主（簡稱OTC），目前OTC約占交易電量的85%。日前市場和日內市場是短期集中交易市場，主要由EPEX（原APX）和N2EX兩家電力交易所分別進行組織，市場成員自愿參與，EPEX還建立了日內現貨市場。平衡市場由英國國家電網公司負責組織，用市場化手段處理合同電量和實際電量之間的偏差電量，2015年平衡市場電量約占總電量的6%。此外，為應對近年來新能源快速發展、煤電退役等帶來的供電安全問題，鼓勵現有煤電、氣電等轉為備用電源，2013年英國提出在電量市場外設立容量市場。

不同于英國，丹麥參與北歐現貨市場。日前市場、日內市場均在北歐電力交易所開展，跨國交易頻繁，新能源在日前、日內市場交易電量占比較高；中長期多為金融合約，用于市場風險對沖，由金融機構組織，與系統運行無關；基于北歐四國運行信息系統，北歐四國平衡資源可跨國調用，丹麥電網公司根據系統不平衡量，調用平衡資源，保證系統實時平衡。

再次，適應新能源出力特性，在現貨市場引入日內短期交易新產品，提高新能源消納能力。

為有效促進新能源參與電力市場，德國對電力市場機制進行了改進。例如，為了滿足新能源接入后市場對超短期交易的需求，2011年德國引入一種新的日內交易產品，即15分鐘日內產品交易，采用連續競價交易的模式，保證了有意愿的交易雙方能夠第一時間達成交易。15分鐘產品交易有別于此前的小時級日內產品交易模式，其時限更短且交易更為靈活，很好地適應了高比例新能源、大出力時對交易時限和交易靈活度的新要求，提高了新能源的消納水平。

最后，在統一的電力市場中，通過多個國家的日前市場聯合出清，擴大資源優化配置范圍，促進新能源在更大范圍消納。

歐洲大陸已形成國與國之間聯系緊密的統一同步電網，在此基礎上，歐盟加快推進歐洲統一電力市場建設，促進各國電力市場融合。目前，歐洲13家輸電系統運營商覆蓋了15個國家，已經實現日前市場聯合出清，有力促進了新能源的消納。如葡萄牙電網，通過6回400千伏、3回220千伏線路與西班牙電網相聯；依托與西班牙的互聯電網，以及與西班牙共同構建的伊比利亞電力市場，在2016年5月7日5時至11日19時（共計107小時），實現了可再生能源（風、光、水、生物質）總發電量超過電網負荷的總用電量。又如丹麥電網，通過400千伏和132/150千伏輸電線路與挪威、瑞典、德國的相連，輸電能力達到電網最大負荷的1.02倍，依靠北歐電力市場，實現了新能源高比例消納。

歐洲新能源消納啟示及建議

新能源消納機制的設計應該涵蓋新能源的開發至利用的閉環過程；根據新能源技術進步和成本下降的節奏，不斷調整新能源激勵政策，才能實現新能源的開發和利用的協同，實現高效利用，從而避免過度投資。

從歐洲新能源的發展經驗來看，一方面，歐洲各國建立了以上網電價補貼為主的政策機制，并建立了成熟的電力市場，通過在電力市場引入負電價政策，避免了過度投資；另一方面，在上網電價補貼政策機制框架下，不斷調整具體電價政策，實現了新能源開發的利用協同。如德國，2000年以來，6次修訂了可再生能源法（簡稱EEG），根據光伏發電技術進步和成本下降的情況以及光伏的開發規模，適時調整電價政策，促進光伏發電的有序開發，充分利用。

我國借鑒歐洲的經驗，建立以固定上網電價政策為核心的新能源政策機制，該政策機制有效促進了我國新能源的開發，使我國成為全球風電、光伏裝機第一大國。但與此同時，我國局部地區出現了嚴重棄風棄光問題，新能源開發與利用矛盾突出，局部地區新能源過度投資問題突出。

對于我國而言，應進一步完善新能源政策機制，一是完善固定上網電價政策，適時引入固定補貼政策；同時根據新能源技術進步和成本下降的節奏，調整補貼電價；二是在我國電力市場建設的過渡期，出臺應急政策，遏制部分地區的過度投資。

從歐洲新能源消納的實踐來看，加快推進歐洲統一電力市場，實現各國平衡資源、備用資源共享，實現新能源在更大范圍消納，是丹麥、葡萄牙等國實現新能源高比例消納的重要保障。

我國新能源開發布局與負荷分布不匹配。截至2016年年底，“三北”地區風電、光伏發電約占全國的70%，負荷僅占全國的38%。與此同時，我國電力長期以來按省域平衡，缺乏跨省跨區消納政策和電價機制，新能源跨省跨區消納存在省間壁壘。特別是西北地區新能源跨省跨區消納困難，棄風、棄光問題突出。

鑒于此，一要加快推動全國統一電力市場建設，建立能源跨區跨省消納的交易機制和電價政策，在更大范圍消納新能源；二要建立新能源跨省區電力交易的利益共享機制，推動新能源與常規電源的合同電量轉讓交易(含發電權交易)，以及新能源與大用戶的直接交易，促進新能源跨區跨省消納。

加快推進我國電力市場建立，在電力市場設計中注重多級市場協調配合促進新能源消納，近期應重點加快新能源現貨市場建設。

從歐洲適應新能源發展的電力市場建設的經驗來看，一是隨著新能源規模的擴大，各國都選擇了新能源無差別進入電力市場，將新能源的電價補貼與新能源在電力市場的電源行為區別開來。二是各國電力市場并不完全相同，適合的才是最好的。如丹麥和英國，丹麥參與北歐電力市場，可共享北歐四國平衡資源，沒有容量市場，新能源主要在現貨市場交易；英國建立容量市場，通過差價合約，新能源主要在中長期市場交易。

新能源進入電力市場是大勢所趨，在我國電力市場建設初期也應將新能源納入電力市場，將新能源的電價補貼和新能源作為電源在電力市場的行為分離，價補分離，更有利于新能源的發展。

新能源的優先消納應依托新能源低邊際成本的優勢，而不是行政干預。同時，應根據我國的特點構建適應新能源發展的電力市場。國外先有電力市場，后有新能源，我國則是先有新能源，后建設電力市場。我國新能源已具備相當規模，電力市場的建設卻剛剛起步，因此，我國電力市場的設計從開始就應該考慮高比例新能源的特點和能源轉型的要求，以中長期合同與現貨市場相結合的方式推進新能源消納。此外，還應加快現貨市場建設。新能源低邊際成本的優勢在現貨市場表現最為充分，近期可加快新能源跨省區現貨交易市場建設，緩解棄風、棄光矛盾。

原文發表于:《國家電網》雜志