西北地區(qū)具有典型的“三高”電力市場(chǎng)特征。
清潔能源高占比方面，2019年底，西北電網(wǎng)清潔能源裝機(jī)占總裝機(jī)的47.63%，其中，新能源裝機(jī)占總裝機(jī)的35.67%。2019年，西北全網(wǎng)新能源最大出力4535.8萬(wàn)千瓦，占總發(fā)電出力9309萬(wàn)千瓦的48.72%，占當(dāng)日全網(wǎng)最大用電負(fù)荷的52.61%。2019年，新能源日最大發(fā)電量7.31億千瓦時(shí)，占當(dāng)日用電量的37.88%。高載能用戶高占比方面，西北地區(qū)全社會(huì)用電的78.63%為工業(yè)用電，51.22%為四大高耗能。高耗能具有低電價(jià)承受能力和用電負(fù)荷平穩(wěn)的特點(diǎn)，也具有較好的需求響應(yīng)能力和源網(wǎng)荷互動(dòng)條件。市場(chǎng)高集中度方面，以省域?yàn)橐粋€(gè)市場(chǎng)范圍，發(fā)電側(cè)、用電側(cè)均存在比較嚴(yán)重的市場(chǎng)集中度。發(fā)電側(cè)方面，西北地區(qū)煤電資源整合已經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，發(fā)電集團(tuán)市場(chǎng)集中度顯著提升。用電側(cè)方面，售電量排名前20位的用戶占全省售電量的比重也很大，甘肅前20位用電大戶的占比為34.86%，青海為62.45%，寧夏則為35.69%。
西北地區(qū)電力系統(tǒng)“兩個(gè)失衡”問(wèn)題日益突出。
首先是西北電力系統(tǒng)發(fā)用比(供需比)嚴(yán)重失衡，發(fā)電裝機(jī)容量，或者等效裝機(jī)容量遠(yuǎn)大于用電負(fù)荷。在以省域做為平衡單元或者市場(chǎng)范圍的情境下，發(fā)用比失衡的情況更為突出。在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)中，新能源隨機(jī)性波動(dòng)性所引致的高流動(dòng)性、充裕性與稀缺性并存的市場(chǎng)特性也更加明顯。其次是系統(tǒng)調(diào)節(jié)容量供需嚴(yán)重失衡，由于新能源高比例，對(duì)于電力系統(tǒng)的靈活性，以及靈活調(diào)節(jié)容量的需求大大增加。目前，西北地區(qū)系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求遠(yuǎn)大于調(diào)峰能力，在冬季供熱期，由于供熱機(jī)組調(diào)節(jié)能力大幅下降，系統(tǒng)調(diào)節(jié)容量供需失衡更加突出。
在省間市場(chǎng)、省內(nèi)市場(chǎng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下，西北區(qū)域省間交易以省與省間互濟(jì)為主，主要功能一是支撐跨區(qū)直流穩(wěn)定可靠輸送，確保直流交易計(jì)劃剛性執(zhí)行，二是實(shí)現(xiàn)省與省之間市場(chǎng)空間充分共享和非能量類資源有序流動(dòng)，為高比例新能源提供充足的調(diào)節(jié)空間。在目前省間市場(chǎng)未向電力用戶充分開(kāi)放的市場(chǎng)環(huán)境下，區(qū)域內(nèi)省間交易以“網(wǎng)對(duì)網(wǎng)”和市場(chǎng)化交易為主，以新能源與火電之間合同轉(zhuǎn)讓為主要特征，呈現(xiàn)出短期化、多日化和連續(xù)開(kāi)市的市場(chǎng)建設(shè)要求。當(dāng)前，西北區(qū)域內(nèi)省間市場(chǎng)具有以下特點(diǎn)。
區(qū)域內(nèi)省間市場(chǎng)規(guī)?？傮w偏小。從區(qū)域內(nèi)省間交易規(guī)模來(lái)看，2019年，由于缺乏區(qū)域內(nèi)跨省的優(yōu)先發(fā)電計(jì)劃，西北電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)省間送電交易規(guī)模272億千瓦時(shí)，高于華中區(qū)域(212億千瓦時(shí))、西南區(qū)域(211億千瓦時(shí))，低于華北(1840億千瓦時(shí))、華東(1493億千瓦時(shí))和東北區(qū)域(791億千瓦時(shí))。另外，由于目前省間交易電量清算周期較長(zhǎng)(月度)，考慮到市場(chǎng)成熟度和市場(chǎng)主體接受程度，清算周期內(nèi)還存在一定規(guī)模的互抵電量。這部分市場(chǎng)空間是省與省之間調(diào)節(jié)資源共享所產(chǎn)生的。隨著省間清算周期的縮短，省間交易將大幅增長(zhǎng)，并將影響五省(區(qū))發(fā)用電計(jì)劃平衡體系。
分省功率平衡和電力平衡能力總體較弱。從傳統(tǒng)的電量平衡的角度來(lái)看，五省(區(qū))可發(fā)電量均能保證自我平衡和承擔(dān)相應(yīng)的外送任務(wù)。但是，隨著電源結(jié)構(gòu)、調(diào)峰結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)特征和運(yùn)行特性的變化，五省(區(qū))新能源西北地區(qū)電力系統(tǒng)“兩個(gè)失衡”問(wèn)題日益高占比、直流大送端的系統(tǒng)特征、省域功率平衡和電力平衡能力持續(xù)走弱的市場(chǎng)特征日益趨同。在短期、超短期電力平衡和功率平衡環(huán)節(jié)，五省(區(qū))之間相互依賴性增加。為了提升新能利用率和支撐直流計(jì)劃的物理執(zhí)行，客觀上要求發(fā)揮交流大電網(wǎng)互聯(lián)互通的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)電力資源(能量、備用、火電開(kāi)停機(jī))統(tǒng)一優(yōu)化，市場(chǎng)空間充分共享，調(diào)節(jié)資源高效利用。
西北地區(qū)省間市場(chǎng)建設(shè)的實(shí)踐和成效
新一輪電力市場(chǎng)化改革深入推進(jìn)以來(lái)，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較為滯后的西北地區(qū)，通過(guò)加快完善電力市場(chǎng)機(jī)制，已初步形成在空間范圍上覆蓋省間、省內(nèi)，在時(shí)間周期上覆蓋多年、年度、月度、月內(nèi)的中長(zhǎng)期交易及日前、日內(nèi)現(xiàn)貨交易，在交易標(biāo)的上覆蓋電能量、輔助服務(wù)、合同、可再生能源消納權(quán)重等交易品種的全市場(chǎng)體系結(jié)構(gòu)。
一是交易品種全面覆蓋。實(shí)現(xiàn)省間中長(zhǎng)期外送交易(省級(jí)電網(wǎng)公司為購(gòu)電主體)、省間電力直接交易(以電力用戶為購(gòu)電主體，含售電公司代理)、發(fā)電合同轉(zhuǎn)讓交易(含政府授權(quán)合同的發(fā)電權(quán)交易，市場(chǎng)化發(fā)電合約，自備電廠發(fā)電計(jì)劃)，以及富余可再生能源跨區(qū)現(xiàn)貨、區(qū)域內(nèi)跨省調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)、電量庫(kù)(主控區(qū)置換等)等全面覆蓋。
二是市場(chǎng)成員全覆蓋?；痣?、風(fēng)電、光伏、水電等售電主體，以及電力用戶(含售電公司代理)、省級(jí)電網(wǎng)公司、抽蓄電站等購(gòu)電主體全面參與，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)成員全覆蓋。各省內(nèi)電力市場(chǎng)開(kāi)放度和活躍度顯著提升。符合準(zhǔn)入條件的電力用戶、發(fā)電企業(yè)等市場(chǎng)主體逐步被賦予了購(gòu)(售)電選擇權(quán)，市場(chǎng)主體的活力逐步釋放。
三是交易周期全覆蓋。從多年交易、年度交易、月度交易(含年度以內(nèi)多月交易)、月內(nèi)短期交易(含月內(nèi)多日，D-4)，交易周期逐步縮短。在新版《電力中長(zhǎng)期交易基本規(guī)則》中，按照交易標(biāo)的物執(zhí)行周期(交割周期)不同，月內(nèi)(多日)電量交易，即以月內(nèi)剩余天數(shù)的電量，或者特定天數(shù)的電量作為交易標(biāo)的物開(kāi)展的電能量交易。西北區(qū)域內(nèi)省間市場(chǎng)連續(xù)開(kāi)市、滾動(dòng)安排，有利于實(shí)現(xiàn)常規(guī)電源與新能源發(fā)電計(jì)劃在更大范圍、更短周期的市場(chǎng)化調(diào)整。
目前，西北地區(qū)省間、省內(nèi)中長(zhǎng)期市場(chǎng)已較為完善并常態(tài)化運(yùn)行，市場(chǎng)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，有力地促進(jìn)了外送交易規(guī)模擴(kuò)大、新能源利用率提升、市場(chǎng)和改革紅利的有效釋放。
一是電力交易規(guī)模逐年擴(kuò)大。西北電網(wǎng)跨區(qū)跨省交易規(guī)模由2015年的850億千瓦時(shí)，增加到2019年的2169億千瓦時(shí)。其中，跨區(qū)交易規(guī)模由2015年的739億千瓦時(shí)，增加到2019年的1897億千瓦時(shí);跨省交易由2015年的111億千瓦時(shí)，增加到2019年的272億千瓦時(shí)。分省(區(qū))來(lái)看，甘肅省間外送由2015年的135億千瓦時(shí)，增加到2019年的420億千瓦時(shí);寧夏省間外送由2015年的282億千瓦時(shí)，增加到2019年的666億千瓦時(shí);新疆省間外送由2015年的287億千瓦時(shí)，增加到2019年的713億千瓦時(shí)。
二是清潔能源利用水平持續(xù)提升。針對(duì)“三棄”問(wèn)題，積極開(kāi)展清潔能源省間交易、替代交易、發(fā)電權(quán)交易等市場(chǎng)化交易，推進(jìn)建設(shè)省內(nèi)與省間輔助服務(wù)調(diào)峰市場(chǎng)，滿足市場(chǎng)主體多樣化的交易需求，通過(guò)拓展清潔能源消納市場(chǎng)促進(jìn)了“減棄增發(fā)”，連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電、太陽(yáng)能消納量和利用率雙增長(zhǎng)的目標(biāo)。西北地區(qū)新能源利用率由2016年的71%，提升到2019年的92.3%，新能源棄電量由2016年的333億千瓦時(shí)，下降到2019年的127億千瓦時(shí)，新能源發(fā)電量由2016年的809億千瓦時(shí)，增加到2019年的1532億千瓦時(shí)。同時(shí)，西北地區(qū)連續(xù)三年成功應(yīng)對(duì)黃河流域來(lái)水偏豐局面，通過(guò)全周期、全范圍、全品種等市場(chǎng)化交易措施解決青海富余水電消納問(wèn)題，青海清潔能源外送由2015年的13.46億千瓦時(shí)，增加到2019年的204億千瓦時(shí)。
三是交易品種和市場(chǎng)機(jī)制有效完善。從市場(chǎng)成效看，西北地區(qū)資源配置逐步由以計(jì)劃為主向市場(chǎng)為主轉(zhuǎn)變，38.3%的售電量不再通過(guò)計(jì)劃方式安排，由市場(chǎng)主體通過(guò)雙邊協(xié)商和集中競(jìng)爭(zhēng)等方式自主決定量?jī)r(jià)，其中煤炭、鋼鐵、建材、有色四大行業(yè)放開(kāi)程度已達(dá)42.79%。創(chuàng)新推進(jìn)并實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)期交易品種全覆蓋，常態(tài)化開(kāi)展富余可再生能源跨區(qū)現(xiàn)貨、區(qū)域內(nèi)跨省調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)、電量庫(kù)(主控區(qū)置換等)等全范圍覆蓋。研究構(gòu)建適應(yīng)新能源高占比、直流大送端市場(chǎng)特征的完整電力市場(chǎng)體系，研究靈活調(diào)節(jié)容量市場(chǎng)建設(shè)，開(kāi)展現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下容量市場(chǎng)建設(shè)必要性和方案研究。
西北地區(qū)電力市場(chǎng)面臨的形勢(shì)和存在的問(wèn)題
電力市場(chǎng)是關(guān)于利益協(xié)調(diào)機(jī)制的制度設(shè)計(jì)的總和，本身是一個(gè)復(fù)雜的體系。市場(chǎng)設(shè)計(jì)包括交易產(chǎn)品設(shè)計(jì)、交易組織方式、市場(chǎng)定價(jià)及市場(chǎng)監(jiān)管等不同方面。很多國(guó)家或地區(qū)在競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)上不完全相同。電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)不是純粹的技術(shù)問(wèn)題，沒(méi)有統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的答案，最優(yōu)方法與預(yù)期目標(biāo)、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)等有很大關(guān)系。電力市場(chǎng)需要頂層設(shè)計(jì)，也要充分考慮地區(qū)差異、區(qū)域差異，關(guān)鍵是市場(chǎng)中的不同環(huán)節(jié)要相互協(xié)調(diào)、一致，應(yīng)考慮系統(tǒng)的博弈性、動(dòng)態(tài)性。
當(dāng)前，西北地區(qū)電力市場(chǎng)建設(shè)也面臨一些問(wèn)題。
一是市場(chǎng)建設(shè)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不夠充分。西北地區(qū)省域中長(zhǎng)期電力市場(chǎng)已經(jīng)建立，需要逐步規(guī)范運(yùn)作，推進(jìn)市場(chǎng)更加成熟、機(jī)制更加健全。但是，由于新能源高占比和區(qū)域統(tǒng)籌所帶來(lái)的省間市場(chǎng)與省內(nèi)市場(chǎng)銜接問(wèn)題也比較突出。各省在交易組織、交易結(jié)算等方面設(shè)計(jì)思路、市場(chǎng)模式、交易品種差異較大，大部分缺少對(duì)中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)、容量等不同市場(chǎng)形態(tài)的統(tǒng)籌規(guī)劃。最為突出的是，在西北地區(qū)，以省域?yàn)槭袌?chǎng)范圍開(kāi)展現(xiàn)貨市場(chǎng)設(shè)計(jì)，價(jià)格機(jī)制上節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)、分區(qū)邊際電價(jià)、系統(tǒng)邊際電價(jià)等并存，為后期市場(chǎng)融合增加了成本，也可能對(duì)新能源利用水平提升帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。
二是計(jì)劃與市場(chǎng)“雙軌制”不平衡問(wèn)題始終存在。一方面，發(fā)用電計(jì)劃放開(kāi)比例不匹配，計(jì)劃電量與市場(chǎng)電量并存且缺乏有效的銜接機(jī)制。計(jì)劃電量的分配、執(zhí)行方式，扭曲了市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，直接影響市場(chǎng)電量在交易、結(jié)算及偏差考核等環(huán)節(jié)的規(guī)則設(shè)計(jì)。另一方面，部分省份政府將市場(chǎng)簡(jiǎn)單等同于“降電價(jià)”，政府干預(yù)市場(chǎng)如劃定交易規(guī)模、指定電價(jià)、開(kāi)展專場(chǎng)交易的情況較為普遍。同時(shí)，省間中長(zhǎng)期交易主要以網(wǎng)對(duì)網(wǎng)方式開(kāi)展，但是售電公司、電力用戶參與省間市場(chǎng)意愿強(qiáng)烈，目前僅存在少量售電公司或電力用戶的省間直接交易。受限于局部利益，部分地區(qū)在省間電力直接交易中設(shè)置限制門檻，也在一定程度上阻礙了市場(chǎng)融合。最后，新能源全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度帶來(lái)的功率平衡和電力平衡問(wèn)題突出，傳統(tǒng)的電量平衡方式已不能滿足電力市場(chǎng)建設(shè)要求。同時(shí)，一些地方政府過(guò)多介入、甚至直接干預(yù)電力系統(tǒng)運(yùn)行。
三是市場(chǎng)開(kāi)放性、包容性不足。當(dāng)前電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)仍以傳統(tǒng)能源、電力用戶為主，缺少靈活的交易和價(jià)格機(jī)制。在發(fā)電側(cè)，未能充分考慮不同電源的特點(diǎn)，供熱機(jī)組、電壓支撐機(jī)組等必開(kāi)機(jī)組參與市場(chǎng)的方式有待進(jìn)一步探索，新能源保障性收購(gòu)政策與市場(chǎng)存在一定矛盾，市場(chǎng)促進(jìn)新能源消納的作用發(fā)揮不充分，適應(yīng)新能源隨機(jī)消納特性的替代、補(bǔ)償機(jī)制有待進(jìn)一步完善。在需求側(cè)，用電負(fù)荷的靈活性未能得到充分激發(fā)和釋放，峰谷差日漸增大，系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)和成本更大。同時(shí)，分布式能源、增量配網(wǎng)、微網(wǎng)、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等新興市場(chǎng)主體快速增長(zhǎng)，如何將這些資源與電力市場(chǎng)進(jìn)行整合缺乏相關(guān)政策機(jī)制。
四是電力市場(chǎng)建設(shè)多目標(biāo)沖突較為突出。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，電源主要以出力可控的火電機(jī)組、水電機(jī)組為主，這些電源都具有較強(qiáng)的負(fù)荷跟蹤能力和調(diào)節(jié)性能。隨著大規(guī)模風(fēng)、光可再生能源發(fā)電和分布式電源的不斷發(fā)展，電源結(jié)構(gòu)中調(diào)節(jié)能力不足、出力具有較強(qiáng)不確定性的電源占比明顯增加;同時(shí)伴隨第三產(chǎn)業(yè)和居民用電比重(電采暖和新能源汽車充電設(shè)施)的提升，負(fù)荷特性不斷惡化，系統(tǒng)峰谷差持續(xù)拉大，負(fù)荷率不斷下降，也極大增加了電力系統(tǒng)的不確定性。電源、負(fù)荷持續(xù)增加的不確定性，需要充足的系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性，這成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)。
雖然新能源發(fā)電成本將降低并逐步實(shí)現(xiàn)平價(jià)，但為了接納更大規(guī)模的新能源裝機(jī)，電網(wǎng)側(cè)、需求側(cè)、常規(guī)電源側(cè)等靈活性資源供給的投資將增加，帶來(lái)全系統(tǒng)、全社會(huì)成本顯著上升，需要向消費(fèi)側(cè)疏導(dǎo)，這與國(guó)家降低電價(jià)、助力一般工商業(yè)發(fā)展的目標(biāo)存在沖突。
當(dāng)前，西北地區(qū)省間電力市場(chǎng)建設(shè)和電力交易運(yùn)營(yíng)面臨若干復(fù)雜形勢(shì)。
一是利益協(xié)調(diào)更加復(fù)雜。新一輪電力市場(chǎng)化改革深入推進(jìn)，電力市場(chǎng)領(lǐng)域進(jìn)入深水區(qū)、無(wú)人區(qū)，加之西北地區(qū)試點(diǎn)中央企業(yè)煤電資源整合，計(jì)劃與市場(chǎng)、政府與市場(chǎng)、常規(guī)電源與新能源各種利益關(guān)系和復(fù)雜矛盾有所顯現(xiàn)，利益格局和利益協(xié)調(diào)形勢(shì)更加復(fù)雜。技術(shù)方面，直流交易計(jì)劃剛性、省間聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃剛性與新能源資源的高流動(dòng)性之間的矛盾，市場(chǎng)成員的傳統(tǒng)電量交易思維方式與現(xiàn)貨市場(chǎng)電力交易之間的矛盾，以及與弱平衡的省域市場(chǎng)范圍與新能源大范圍功率平衡之間的矛盾等將越來(lái)越突出。
二是統(tǒng)一電力市場(chǎng)格局加速形成。國(guó)家電網(wǎng)已形成大系統(tǒng)、大電網(wǎng)、大市場(chǎng)的統(tǒng)一資源配置格局，西北地區(qū)在全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)中的作用日益重要。隨著國(guó)家能源清潔轉(zhuǎn)型的加快推進(jìn)，新能源占比也將進(jìn)一步提升。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)格局的變化，對(duì)跨區(qū)交易的整體性、系統(tǒng)性、全局性，以及跨區(qū)市場(chǎng)、跨省市場(chǎng)的協(xié)同性、耦合性提出更高要求?？鐓^(qū)省間市場(chǎng)以落實(shí)國(guó)家計(jì)劃、政府間協(xié)議為主，更多體現(xiàn)政策性、合同性要求，而區(qū)域內(nèi)省間兼顧資源配置和電力平衡，跨區(qū)省間交易與跨省交易在輸電通道、電力電量等強(qiáng)耦合和靈活調(diào)度運(yùn)行，才能更好支撐跨區(qū)省間合同剛性執(zhí)行。
三是構(gòu)建完整電力市場(chǎng)體系日益迫切。中國(guó)電力改革與市場(chǎng)化建設(shè)逐步進(jìn)入深水區(qū)，面臨著多方面目標(biāo)難以協(xié)調(diào)、不同階段的改革目標(biāo)不一致、電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)缺乏整體性與系統(tǒng)性等問(wèn)題。隨著“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略的實(shí)施，西北地區(qū)外送容量高占比、新能源高占比的電力系統(tǒng)特征，以及新能源隨機(jī)性波動(dòng)性的運(yùn)行特性所引致的高流動(dòng)性、充裕性與稀缺性并存的市場(chǎng)特性也十分突出。在西北地區(qū)，以省間市場(chǎng)與省域市場(chǎng)兩級(jí)運(yùn)作起步的統(tǒng)一市場(chǎng)建設(shè)路徑，需要通過(guò)完整的電力市場(chǎng)體系實(shí)現(xiàn)兩級(jí)強(qiáng)耦合運(yùn)作。
四是區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略加快落實(shí)。黨的十八大以來(lái)，黨中央提出了京津冀協(xié)同發(fā)展、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展、共建“一帶一路”、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)、長(zhǎng)三角一體化發(fā)展等新的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，并提出黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展問(wèn)題。“西部大開(kāi)發(fā)”“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”等區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)電力資源優(yōu)化配置的體制和機(jī)制提出更高要求。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)五省(區(qū))電力資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化，以市場(chǎng)主體多元、市場(chǎng)范圍擴(kuò)大、市場(chǎng)銜接和融合等促進(jìn)形成與區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化要求相適應(yīng)，具有統(tǒng)一開(kāi)放、競(jìng)爭(zhēng)有序特征的電力市場(chǎng)，才能更好支撐國(guó)家能源轉(zhuǎn)型，有力支撐全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)。
推進(jìn)西北地區(qū)省間電力市場(chǎng)建設(shè)的思考
一是做好現(xiàn)行市場(chǎng)架構(gòu)下省間市場(chǎng)與省內(nèi)市場(chǎng)的銜接。市場(chǎng)范圍不斷擴(kuò)大，充分發(fā)揮地區(qū)間能源資源與負(fù)荷差異互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，提高新能源消納水平。為更好地促進(jìn)新能源發(fā)展、增加能源供應(yīng)多樣性、保障能源安全，世界很多國(guó)家跨區(qū)跨國(guó)大范圍資源配置需求更加突出，電力市場(chǎng)交易范圍持續(xù)擴(kuò)大。歐盟已陸續(xù)實(shí)現(xiàn)多國(guó)、多區(qū)域市場(chǎng)的聯(lián)合交易，基于統(tǒng)一市場(chǎng)核心規(guī)則、實(shí)現(xiàn)聯(lián)合出清的市場(chǎng)機(jī)制正在逐步建立。
我國(guó)能源資源與負(fù)荷中心分布不均衡的稟賦決定了電力資源需要在大范圍進(jìn)行優(yōu)化，建設(shè)統(tǒng)一電力市場(chǎng)、支撐省間電力交易已成為大勢(shì)所趨。目前各省分別進(jìn)行市場(chǎng)設(shè)計(jì)，為便于各省市場(chǎng)融合開(kāi)放、促進(jìn)大范圍資源優(yōu)化配置，省域電力市場(chǎng)需要因地制宜、科學(xué)合理選擇電力市場(chǎng)模式，確保市場(chǎng)模式有良好的開(kāi)放性、兼容性和可擴(kuò)展性。同時(shí)，充分考慮市場(chǎng)要素在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化配置的需要，省域市場(chǎng)規(guī)則設(shè)計(jì)應(yīng)注重規(guī)范省間交易與省內(nèi)交易的市場(chǎng)耦合、時(shí)序銜接、接口標(biāo)準(zhǔn)等，做好省間省內(nèi)市場(chǎng)的銜接協(xié)調(diào)。
在省間市場(chǎng)(跨區(qū)省間、區(qū)域內(nèi)省間)、省內(nèi)市場(chǎng)等分層運(yùn)作的市場(chǎng)架構(gòu)下，客觀上存在市場(chǎng)割裂的可能性，增加了電力市場(chǎng)與系統(tǒng)運(yùn)行統(tǒng)籌的難度。因此，需要著力加強(qiáng)市場(chǎng)之間的強(qiáng)耦合。首先是跨區(qū)省間與區(qū)域內(nèi)省間交易的強(qiáng)耦合。跨區(qū)省間市場(chǎng)與區(qū)域內(nèi)省間市場(chǎng)交易組織的觸發(fā)機(jī)理、需求機(jī)理既有共通性，也存在差異性，需要通過(guò)跨區(qū)省間與區(qū)域內(nèi)省間交易的強(qiáng)耦合，包括通道耦合、電力曲線耦合，也包括時(shí)間耦合、空間耦合。在水電等清潔能源連續(xù)生產(chǎn)并消納的形勢(shì)下，跨區(qū)與跨省強(qiáng)耦合，還將有利于促進(jìn)清潔能源消納。二是省網(wǎng)與省網(wǎng)之間在時(shí)間上、空間上的強(qiáng)耦合，實(shí)現(xiàn)各類調(diào)節(jié)資料的共享，提升新能源消納水平。
二是促進(jìn)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)電力資源的大循環(huán)和互動(dòng)共享。電網(wǎng)是輸送電力的載體，也是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)靈活性的關(guān)鍵。堅(jiān)強(qiáng)靈活的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與安全靈活的調(diào)度運(yùn)行體系能夠保障電力供給的安全性和可靠性，增強(qiáng)電力系統(tǒng)融合可再生能源發(fā)電的能力，保證電力資源的高效配置。西北各省域電網(wǎng)依靠聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)電力電量交換。電網(wǎng)互聯(lián)互濟(jì)可以利用各地區(qū)用電的非同時(shí)性進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，減少備用容量和裝機(jī)容量;各地區(qū)之間通過(guò)互供電力、互通有無(wú)、互為備用，還能有效減少事故備用容量，增強(qiáng)系統(tǒng)抵御事故的能力，提高電網(wǎng)安全水平和供電可靠性;另外互聯(lián)互濟(jì)還有助于系統(tǒng)承受較大的負(fù)荷沖擊和電源波動(dòng)，吸納更多風(fēng)光波動(dòng)性電源。
大電網(wǎng)、大系統(tǒng)更好實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)空間共享、調(diào)節(jié)類資源共用。突破省域市場(chǎng)范圍，各省也可以實(shí)現(xiàn)以更大程度、更高水平開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)更大的資源利用和價(jià)值提升。一是適當(dāng)規(guī)模的市場(chǎng)空間共享。五個(gè)省域電網(wǎng)均可向西北全網(wǎng)共享本省用電量10%-15%的市場(chǎng)空間，用于實(shí)現(xiàn)新能源在全網(wǎng)范圍內(nèi)的電力調(diào)節(jié)空間。二是調(diào)節(jié)和服務(wù)資源的價(jià)值共享。依靠跨省區(qū)的輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)，以價(jià)值最大化為目標(biāo)，擴(kuò)大市場(chǎng)主體，逐步突破調(diào)度管理關(guān)系的限制，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、備用、靈活調(diào)節(jié)服務(wù)等資源共享。三是實(shí)現(xiàn)電能量商品和要素、能量和服務(wù)等大循環(huán)。靈活的市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制、透明開(kāi)放的市場(chǎng)環(huán)境、高效率的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)體系，將有利于各類電力資源在省域范圍內(nèi)、區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)大循環(huán)。
三是增加新能源高占比電力系統(tǒng)的靈活性資源供給。電力系統(tǒng)靈活性是為在滿足一定經(jīng)濟(jì)性和可靠性前提下，系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不確定性的能力。這種靈活能力可分為“上調(diào)節(jié)”和“下調(diào)節(jié)”，“上調(diào)節(jié)”即向系統(tǒng)提供額外的功率，發(fā)電機(jī)組增加出力或削減負(fù)荷均能夠起到相同的作用;“下調(diào)節(jié)”即削減系統(tǒng)中多余的功率，發(fā)電機(jī)組削減出力或增加負(fù)荷也均能起到相同的作用。
電力系統(tǒng)的靈活性資源分布于發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)，隨著技術(shù)的快速發(fā)展，儲(chǔ)能也成為電力系統(tǒng)不容忽視的靈活性來(lái)源。隨著碳中和所帶來(lái)的清潔能源持續(xù)發(fā)展，新能源汽車充電設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，新能源高占比電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性將受到前所未有的挑戰(zhàn)和沖擊。靈活性伴隨當(dāng)前電力系統(tǒng)不確定性的大幅提高，西北地區(qū)靈活調(diào)節(jié)資源供需失衡的問(wèn)題將日益突出。在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)增加靈活調(diào)節(jié)資源供給，不僅需要首先實(shí)現(xiàn)能源技術(shù)革命，還需要解決投資激勵(lì)、成本疏導(dǎo)等政策問(wèn)題。
完善需求側(cè)資源參與市場(chǎng)交易的機(jī)制，為市場(chǎng)和系統(tǒng)運(yùn)行提供更多靈活的調(diào)節(jié)手段。隨著新能源的大規(guī)模發(fā)展，鼓勵(lì)需求側(cè)參與市場(chǎng)已是大勢(shì)所趨，充分利用需求側(cè)資源是應(yīng)對(duì)波動(dòng)性電源、調(diào)節(jié)供需的重要手段之一。同時(shí)，分布式電源和儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展為需求側(cè)資源參與市場(chǎng)提供了必要的技術(shù)支撐。在西北地區(qū)，迎峰度冬期間電采暖負(fù)荷持續(xù)增加，風(fēng)電、光伏等新能源和水電等枯水期資源匱乏，冬季晚高峰時(shí)段的電力供需偏緊風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)加大，迫切需要建立需求側(cè)資源參與市場(chǎng)交易的機(jī)制。
四是研究容量市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)，保證高比例新能源下的電力系統(tǒng)可靠性和市場(chǎng)充裕性。隨著新能源的高比例接入，常規(guī)燃煤和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組利用率下降導(dǎo)致收益減少。與此同時(shí)，由于新能源出力波動(dòng)性、間歇性影響，未來(lái)電力系統(tǒng)中仍然需要常規(guī)能源機(jī)組承擔(dān)調(diào)峰等靈活調(diào)節(jié)責(zé)任。電力市場(chǎng)需要通過(guò)合理的容量機(jī)制設(shè)計(jì)，支撐新建常規(guī)發(fā)電容量所需的投資，確保系統(tǒng)的可靠性和充裕度。
為保障新能源的大規(guī)模消納，國(guó)外通過(guò)容量市場(chǎng)、稀缺電價(jià)機(jī)制、補(bǔ)貼機(jī)制等為常規(guī)電源建立合理的投資保障機(jī)制。首先是能量市場(chǎng)的稀缺電價(jià)機(jī)制。由于新能源的大量接入，造成批發(fā)電能量市場(chǎng)價(jià)格降低，常規(guī)機(jī)組的收益受到影響。因此，美國(guó)ERCOT在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中實(shí)行了稀缺定價(jià)機(jī)制，對(duì)常規(guī)機(jī)組進(jìn)行經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。其次是容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)。為適應(yīng)新能源發(fā)電占比的不斷提高，通過(guò)容量市場(chǎng)收益彌補(bǔ)單獨(dú)電能市場(chǎng)收益對(duì)投資刺激的不足，以此調(diào)動(dòng)各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，為具有間歇特性的新能源提供充足的備用容量，保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的安全可靠運(yùn)行。
將具有調(diào)節(jié)能力的需求響應(yīng)納入容量市場(chǎng)或者備用市場(chǎng)。允許需求響應(yīng)以負(fù)荷聚集商等形式整合需求響應(yīng)資源后，根據(jù)響應(yīng)特性，自主選擇參與多年、年度、月度的單邊容量市場(chǎng)競(jìng)價(jià)交易，成功競(jìng)價(jià)出清的需求響應(yīng)資源可作為電網(wǎng)的備用資源，在電網(wǎng)運(yùn)行需要時(shí)根據(jù)調(diào)度運(yùn)行指令啟用以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
在容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)整體價(jià)格保持穩(wěn)定需要做好系統(tǒng)測(cè)算和整體設(shè)計(jì)。能量市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化運(yùn)作，價(jià)格水平取決于電力供需狀態(tài)。因此，容量市場(chǎng)運(yùn)作和容量補(bǔ)償?shù)膬r(jià)格水平及其合理性，將對(duì)終端消費(fèi)者的價(jià)格水平帶來(lái)巨大的不確定性。容量市場(chǎng)研究推進(jìn)的目標(biāo)路徑、時(shí)間安排等也是市場(chǎng)設(shè)計(jì)者需要統(tǒng)籌的系統(tǒng)性難題。
本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2020年11期，作者劉瑞豐、賀元康、祁小芳供職于國(guó)家電網(wǎng)公司西北分部，程帆供職于大唐陜西彬長(zhǎng)發(fā)電有限責(zé)任公司
評(píng)論