新電改5年|當前電力市場建設現狀 電力市場建設總體處于以省級市場為重點的起步階段
作者: 日期: 2020/4/18 9:23:53 來源:2019年,我國推進電力市場建設的政策文件密集出臺,經營性電力用戶發用電計劃全面放開不斷加快。電力現貨市場建設實現突破,國內首批8個電力現貨試點全部進入結算試運行階段。南方(以廣東起步)電力市場開展了完整的“中長期+現貨”按周試結算。2020年,中發〔2015〕9號文及配套文件《關于推進電力市場建設的實施意見》施行已進入第5個年頭。本文重溫改革目標和重點任務,基于能源轉型的電力市場建設融合發展問題提出思考與建議。
(來源:微信公眾號 中國電力企業管理 ID:zgdlqygl 作者:劉瑞豐等)
當前電力市場建設現狀
電力市場建設總體處于以省級市場為重點的起步階段
新電改以來,面對經濟增長新舊動能轉換,地方政府按照先行先試的要求,將電力市場作為供給側結構性改革的突破口,出發點是降低用能價格、改善地方經濟環境。由于發展階段、市場意識等差異,各地區電力市場建設推進的步調、力度、速度等不一致,形成了多周期、多品種的交易體系。從技術層面來看,各省對于電力市場建設路徑、改革重點方向、市場模式選擇、市場規則等的選擇不盡相同。
《關于推進電力市場建設的實施意見》對于總體路徑和實施要求、建設目標和主要任務提出了指導性意見。但是,其重點主要是電能量市場(中長期交易+現貨市場),對涵蓋容量市場、能量市場、輔助服務市場等不同價值產品和服務,覆蓋近期、中期和遠期等市場培育不同階段,考慮不同區域電網區情網情、不同電源結構和網架結構等差異需求,我國完整的電力市場體系建設方案和路徑系統性設計還很不夠。
各地區規則差異性形成了制度差異性下的交易壁壘
《意見》要求電力市場建設應在市場總體框架、交易基本規則等方面保持基本一致。但實際上,各地區交易規則差異性較大,這讓市場銜接和統一過程產生了制度壁壘。以中長期市場來看,存在價差模式、絕對價格模式兩種不同的價格機制。價差模式有利于規避不同類型電源間成本差異對交易價格的影響,減輕市場化交易對市場主體利益的影響,有利于獨立售電公司短時期內融入電力市場體系,是當前主流的省級市場直接交易順價模式。也有一些省份則采用絕對價格與輸配電價、政府性基金等順加的價格形成機制。
《意見》要求各地根據電力資源、負荷特性、電網結構等因素,結合經濟社會發展實際選擇電力市場建設模式。從實際來看,各地區電力市場建設模式選擇各不相同。以華東電網為例,福建電力現貨市場采用分散式市場模式,而浙江則采用集中式市場模式。以西北電網為例,甘肅電力現貨市場根據網絡阻塞特點采取了分區電價機制,而寧夏等區建立現貨市場則可采取節點電價機制。這些省級市場模式、機制的不同選擇,將增加電力系統集成、市場范圍統一和省級市場融合的成本,是形成統一電力市場的制度壁壘。
廣東在中長期市場與現貨市場銜接過程中,經歷了由價差模式轉向絕對價格順價模式兩個階段,轉換后,現貨市場采取用戶側統一結算價格,帶來了一般工商業用戶和大工業用戶實際價差不同,導致中長期市場中代理一般工商業用戶的售電公司遭受損失。浙江電力市場則率先實現批發和零售市場完全分離的模式,即由售電公司與電力用戶自主協商絕對價格。但這也帶來了售電公司爭搶峰電占比高的電力用戶,而谷電占比較高的四大行業用戶則留給了電網公司,導致電網公司虧空。在目前用戶側雙軌制的運行機制下,分散式決策降低了系統優化的空間。
零售側(用戶側)購電選擇權放開不平衡不充分
售電側放開是本輪電改的重要方面。市場成員選擇權利是市場公平的基礎、也是市場效率的保障,更是打破市場壁壘,使競爭更加充分,釋放更多社會福利的有效手段。《意見》提出完善跨省跨區電力交易機制,鼓勵發電企業、電力用戶、售電主體等通過競爭方式進行跨省跨區買賣電。
2019年,西北區域跨省交易271.73億千瓦時,直接交易占比僅為6.57%。一是零售側(用戶側)購電選擇權放開集中在省內市場。國家層面對于零售側(用戶側)向跨區跨省市場開放缺乏明確的規范性要求。不同區域、不同通道的省間市場開放程度不平衡、不充分。二是售電側參與省間競爭性業務,還受到認識不到位、貿易保護主義嚴重、市場規則不健全等因素制約。《意見》還提出建立電力用戶參與的輔助服務分擔共享機制,中長期市場開展可中斷負荷、調壓等輔助服務交易。當前,負荷側參與電力系統調節的市場機制尚處于試點階段。
跨區跨省與省級協同運營的市場體系還需更加系統
目前,市場運營的現狀是省間交易(即跨區跨省交易)和省內交易兩級運營。跨區跨省市場與省級(省內)市場是共同存在、相互耦合的兩個空間維度的市場,由于市場耦合程度的差異,商品、資源、服務優化配置的效率和效益也存在一些制約因素。“西電東送”是國家能源戰略,確保直流輸電系統及其配套電源在市場運營機構、調度執行機構和不同交易周期高效協同,提高電力市場運營和電力系統運行效率和效益是重大課題。
目前可行的設計方案是,在電力中長期市場中,跨區直流配套電源以中長期合同(政府授權合同)納入受端電量平衡和優先發電計劃安排,同時,還有部分配套電源參與受端地區直接交易。在電力現貨市場中,配套電源等作為價格接受者,以地板價申報參與受端市場,并作為省間市場優先出清,為省內市場出清提供邊界條件。但在深化設計中,需要厘清配套電源和直流系統的高效利用問題。
一是配套火電更好參與送端電力平衡和靈活調節。我國的風、光、水、火資源集中于西北、西南,而負荷集中于東部地區,特高壓直流輸電成本較高,直流輸電異步互聯和穩定輸送的技術特性,決定了以單一產品(能量)為主,并不具備提供足夠跨區域系統調節能力的條件。西北電網在運9條跨區直流設計輸送容量5471萬千瓦,規劃配套火電4784萬千瓦,配套風電2400萬千瓦,配套光伏發電675萬千瓦。在新能源高占比電力系統中,為了提高全域新能源利用率,要求全域火電向系統注入靈活調節資源,配套火電需要以獨立控制區的形式高效參與送端區域的電力平衡和靈活調節。而大規模配套新能源本身已直接納入送端地區的電力平衡。
二是按照交易路徑的網絡建模適應性需要提高。跨區跨省市場與省級市場屬于異構市場。省級市場采用網絡模型(節點+支路),而跨區跨省市場則是通道模型,且直流輸電線路不存在潮流轉移分布。省間市場往往將“省”等效為“單一節點”,或者選取關鍵支路,形成“交流通道+直流通道+交流通道”的交易路徑。但是,交流輸電網絡需要遵循物理特性形成潮流轉移分布,無法保證交易路徑與潮流路徑完全一致。基于交易路徑的通道模型與耦合關系復雜交流電網存在適應性問題。對于內部阻塞嚴重,輸電能力與新能源出力耦合關系復雜(因時段、位置不同而輸送能力不同)的電網,路徑模型對交易結果也存在影響。
三是多級協同運營水平需要全面提升。在比較復雜的調度和交易體系下,需要提升技術支撐水平,實現市場運營治理體系和治理能力現代化,有效解決市場機制不健全、市場運營銜接不順暢,電源資源和直流系統資源有效利用等問題。
政府間購售電協議為跨區直流輸電交易的主要形式
跨區市場運營中,優先安排以配套電源為主的優先發電計劃,其電源裝機已納入受端長期電力平衡中,是典型的資源配置型交易。剩余輸電容量則開展“網對網”富余電力外送交易,市場成員通常根據富余發電能力參與跨區跨省交易,應遵循先省內、再跨省、最后跨區的平衡順序。對于天然需要穩定輸送的直流系統,政府間協議是穩定送受兩端電力供需預期、提高利用效率的有效措施。2019年,西北電網跨區直流輸電1896.95億千瓦時,合計來看,近90%為政府間協議(含優先發電計劃協議)。但是,政府間協議比例如果過高,也可能產生地方政府參與微觀市場運行等非市場行為,存在降低資源配置效率的風險。
一是政府間協議呈現涵蓋所有交易要素的傾向。政府間協議在簽訂中,出現了交易規模、新能源配比、交易價格、交易曲線和交易通道等“五指定”現象,增加了電力交易組織和系統優化的難度。
二是交易組織要以提升資源整體利用率為目標。電力交易機構職能是匯總電力交易合同,依據政府間協議,以分通道、分省份方式,進行“網對網”富余電力外送交易組織,送電、受電兩端往往以省為平衡單元校核送受電能力。需要重點設計好破除影響直流系統和全域發電資源利用率的交易機制,避免在供需矛盾突出的履約周期,出現有交易能力的省份沒有合約,持有合約的省份又交易能力不足等情況。
三是交易組織要以兼顧市場均衡為目標。一些火電大省簽訂政府間協議并由交易機構進行交易組織,應在市場導向、合約導向下,發揮跨區跨省市場的引領作用,體現國家能源清潔轉型要求,堅持節能發電調度原則,確保不影響區域內其他省份清潔能源消納,確保區域內不同省份技術、成本等參數相近的電源企業發電狀況適當均衡,避免出現大容量和小容量火電等利用效率倒掛。
市場集中度較高限制了省級市場開放程度和效果
通常情況下,高產業集中度容易抑制市場有序競爭,造成價格機制失靈和供求關系失衡。能源行業是產業集中度比較高的領域,容易產生寡頭壟斷,使全社會福利最大化程度受到減弱。新一輪電力市場建設中首先以省級行政區域劃定市場范圍,始終面臨巨大的市場勢力風險。
當前,國家正在以西北地區為試點,逐步在全國范圍內推進區域煤電整合工作,將對電力市場建設和跨區跨省市場建設發展帶來挑戰。煤電企業爭搶優質資產的預期將有所強化,在單一市場范圍(或小市場范圍)中份額過大,將形成一家獨大格局,市場成員壟斷價格并進一步影響跨區跨省市場化交易達成的風險明顯上升。
電力市場建設融合發展的路徑
基于能源革命和能源轉型的時代要求,立足西北電網新能源高占比的基本特征和大送端、大市場的基本定位,以提升清潔能源利用率和實現直流輸電高質量運營為目標,以電網安全和市場效率為約束,來思考電力市場建設問題。
以協同發展、相互促進的方式促進市場運營
跨區跨省市場與省級市場的耦合運作方式,是與電力市場建設初級階段相適應的制度安排,其本質是基于共同市場的聯合運作,其特點是省間市場屬于增量市場。由于省間市場和省內市場雖然耦合、但并未融合,其運作的風險是強化省級市場容易形成新的省間壁壘。
在跨區跨省市場、省內市場兩個市場并行運營階段,跨區跨省市場以對省級市場進行優化和改進為目標,并非抑制和替代省級市場發展。而跨區跨省市場對省級市場的優化改進的效果則首先取決于市場壁壘是否充分削弱。案例如下。
案例1:存在市場壁壘。SX省與NX省各自出清。SX省市場出清價格338元/千千瓦時,NX省市場出清價格250元/千千瓦時。
案例2:市場壁壘消除。SX省與NX省聯合出清。省間輸電線路無約束情況下,輸電價格55元/千千瓦時。SX省市場出清價格可降低到305元/千千瓦時,NX省市場出清價格仍然為250元/千千瓦時。