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电力现货市场没那么简单 扩大平衡区很重要

文字:[大][中][小] 2018-5-21    浏览次数:180    

电力现货市场没那么简单 扩大平衡区很重要

2017年8月,国家发展改革委、国家能源局发布《关于开展电力现货市场建设试点工作的通知》,选定8个地区作为第一批试点,要求2018年年底前启动电力现货市场试运行。对于什么是现货市场,怎么建设现货市场,文件中并无明确规定,不同学者和机构对现货市场也有不同的理解或定义。国际上成熟的电力现货市场是什么样子的?它承担了哪些功能?对中国电力现货市场建设有哪些借鉴价值?带着这些问题,本刊专访了睿博能源智库(The Regulatory Assistance Project,RAP)理事、政策项目主任魏雷克(Frederick Weston)先生。

市场设计无定式,应以目标为导向

《能源评论》:电改9号文发布之后第三个年头,中国开始试点建设电力现货市场。您对此有何评价?中国是否真的需要电力现货市场?

魏雷克:中国的电力市场改革已经进行了20多年,取得了很多成就,也为今后改革打下了很好的基础。如今,中国开始建设电力现货市场,我认为这是一个令人欣喜的举措。

探讨中国究竟是否需要电力现货市场,我们要回答两个问题,第一,中国电改的目标是什么?第二,建设电力现货市场是否符合这些目标?

在电改9号文中,我们可以解读出中国推进电改的三个理由:提高电力系统运行效率、降低电价、让发电厂对环境的影响降到最低。

从欧美国家成熟电力市场的运行经验来看,电力现货市场又可以起到哪些作用呢?第一,能够最大限度地提高电力系统运行效率;第二,可以引导发电领域的投资流向,保证投资合理性;第三,可以降低发电系统对环境的影响,达到环保目的。至于降低电价,那是市场机制作用下可以达成的一个结果。欧美国家当初推动电力市场改革,很大程度上也是因为工业用户希望获取更低的电价。经过多年努力,它们建立起了完全竞争的电力市场,促使发、输、配、售各个环节以最低成本运行,自然可以将电价维持在一个比较低的水平。

我们可以看到,建设电力现货市场完全符合中国电改的目标,因此这是一个值得肯定的尝试。

《能源评论》:为什么说电力现货市场可以最大限度地提高电力系统的运行效率?中长期市场交易不也可以起到优胜劣汰的激励作用吗?

魏雷克:事实证明,电力现货市场能够让资源以最有效的方式被利用,因为它具备一个独有的特点,即在这个短期市场上才能真正地实现电量交易,而非发电容量交易。对于每一度电,一个发电厂愿意接受的最低价格是多少?是它的边际成本,即发一度电需要的燃料成本。在电力现货市场中,发电厂的投标底价就是它们的边际成本,如果成交电价比边际成本高,那么它就可以获得利润,用来回收当初建设发电厂的投资;如果成交电价比边际成本低,那么这家发电厂最终会被市场淘汰掉。在这样一个竞争的市场中,效率越高,发电厂赚的就越多,因此所有发电厂都会努力提高生产效率,将其生产成本最小化。

《能源评论》:一个合格的电力现货市场应该是什么样子?它应该具备哪些特征与功能?

魏雷克:一个完整的电力现货市场包含三部分,即日前市场、实时市场和辅助服务机制。它至少应该呈现出的一些重要特征包括:第一,价格随供需和输电条件逐日、逐分钟波动,在适当监管所营造的充分竞争环境中,竞价反映了发电厂的运营成本,基于竞价结果,发电机组按照“优先顺序”进行调度;第二,有了价格的波动,调峰类发电机组每年只需要在最有需求的时段运行很少的小时数,其收入就能够覆盖全年的资本成本和运营成本;第三,和任何市场一样,只要价格升高,就会有新的发电资源愿意进入市场,当价格降低时,效率最低的发电资源依次被淘汰;第四,按照贡献大小,对发电机组以及储能和需求侧资源提供的辅助服务进行合理补偿。

当然,欧美国家的电力现货市场并非一个模子刻出来的,很多都在不断发展完善过程中,至今也有一些市场机制存在争议。

电力现货市场本没有标准形式,它应该具备哪些功能,关键是看市场设计者希望它达成什么目标。比如说,如果市场设计者非常注重环保问题,那么在设计电力现货市场时就应该保证那些投资于清洁能源发电的企业能够获得利润。

灵活性不可或缺,扩大平衡区很重要

《能源评论》:中国在电力现货市场建设初期,应该如何平稳起步呢?

魏雷克:对于一个成功的电力现货市场来说,灵活性很重要。尤其在应对可再生能源发电的波动性时,这种灵活性可以说是必不可少的。

《能源评论》:灵活性具体指什么?如何增加电力现货市场的灵活性?

魏雷克:所谓灵活性,是指整个电力系统快速提升或者降低功率的能力。传统意义上的电力现货市场灵活性来自于发电方,可能来自于天然气发电厂,也可能来自于燃煤发电厂,我们发现,中国有些燃煤发电厂也具备很强的灵活性。在当下,灵活性也可以来自于电力现货市场的买方,即需求侧响应。

还有第三种方式可以获得低成本的灵活性资源,那就是通过扩大电力现货市场的平衡区来降低对灵活性的需求。在更大的地理范围内,发电和用电需求更加多元化,保持供需平衡的功率出现剧烈波动的可能性就会降低。例如在美国最大的电力市场——PJM市场,如果宾夕法尼亚州的电力需求很高,而伊力诺伊州的需求比较低的话,就可以在两个州之间做一定量的电量交易,这样既保证了低电价,也可以提高系统可靠性。

《能源评论》:从目前中长期市场的建设经验来看,中国电力市场中的省间壁垒很强,扩大平衡区面临着巨大挑战。对此,您有什么建议?

魏雷克:我曾经和中国的政策制定者们讨论过这个问题,这种省间壁垒,本质上来讲是激励政策问题。中国各地区都非常看重经济增长,所以当地的政策制定者当然希望有更多的投资,建设发电厂是一个不错的选择,他们不喜欢其他省份送来的电是正常反应。我并不认为这种机制是错误的,它从某种程度上保证了中国的经济奇迹,但是它确实与扩大电力现货市场平衡区这个目标是相矛盾的。目前,还没有系统性的解决方案。

《能源评论》:是否可以通过市场机制设计来缓解这个问题?

魏雷克:其实我们的研究团队很早就在思考这个问题,也在考虑做一些特别的机制设计。

一种可以考虑尝试的初步办法是,不强制性扩大平衡区,但保留跨区交易的可能性,慢慢引导各省去发现其中的价值。在美国也是这样,美国电力市场有很多平衡区,在不同平衡区之间可以实现短期的电力交易。例如在美国西部有38个平衡区,位于加州的交易平台负责实现这些平衡区之间的电力交易,我们把这个市场称为“电力不平衡市场”(Energy Imbalance Market)。历史上,美国西部一些州之间的关系并不是很好,它们不喜欢联邦政府让它们创建一个共同市场,但多年之后,它们发现通过短期的跨区交易,一些平衡区能够以更低成本满足当地的电力供需变化,这样大家都可以省钱,这种交易就会慢慢增多。当然,这并不是一个很完善的市场,其中交易的电量很少,而且完全是自愿的。在中国的省级市场之间,也可以尝试建立类似的机制。

《能源评论》:很多时候,通过提高市场效率所能节约的那部分成本,可能并不是政策制定者最为看重的。所以电力不平衡市场这个建议虽然可行,但是要真正体现出它的价值,可能需要一段很长的时间。

魏雷克:确实如此。不过我们也不必沮丧,当前,随着储能技术的发展,我们或许可以在平衡区内部解决灵活性问题。

今年2月,美国联邦能源监管委员会为确保储能资源能够参与到电力现货市场竞争中,颁布了一部具有历史性意义的法规。该法规要求美国的每一个电力市场平衡区修改它们的电价规则和市场规则,以满足储能资源参与市场的条件。具体而言,法规提出了13个“储能资源的物理和运行特征”,包括充电状态、充电时间、充电/放电限制、运行时间、充电/放电爬坡率等等。简单来说,所有平衡区必须规划和优化它们的调度系统,以便具备更实际地利用储能资源的能力。

新兴的储能技术可以提供灵活性服务,这将为电力现货市场带来宝贵资源。如果能够利用好这项资源,中国正在建设的电力现货市场有机会直接跨越美国或其他地区的过时模式,从起步阶段就直接引入与时俱进的新设计元素。

《能源评论》:储能确实是一个值得探索的新领域,感谢您的宝贵建议。根据国际上电力现货市场的建设经验,中国在试点过程中还有哪些问题需要特别加以注意?

魏雷克:目前最值得关注的,是防止市场势力滥用的可能性,要保证没有哪一个市场参与者,无论是买方还是卖方,能够干预市场价格。

这就要求市场中有监管者存在,同时有相应的的法律法规对干预市场的行为进行处罚。

除了加强监管以外,还应该扩大市场范围,让市场里有更多的买方和更多的卖方,增强市场流动性,这样某一个参与者滥用市场势力的机会就少了。这就又回到了刚刚我们谈到的扩大平衡区的问题。

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