中國儲能網(wǎng)訊：輸配電價空間信號與電能量現(xiàn)貨市場價格空間信號二者并非孤立，而是存在較強的協(xié)同作用，只有相互配合才能向電網(wǎng)用戶提供明確、有效的空間信號。
在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和終端電價水平相對平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，有效促進新能源消納成為我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要目標，從有利于節(jié)能的角度持續(xù)深化電價改革，建立適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展的電價體系，促進電價體系建設(shè)與國家能源政策協(xié)同則是實現(xiàn)這一目標的重要手段。
在未來的新型電力系統(tǒng)和電力市場環(huán)境下，新能源電源在投資時將更為關(guān)注其布點選址行為對自身發(fā)電收益的影響，而忽略自身接入電網(wǎng)運行對輸配電網(wǎng)運行和投資效率的影響，以及可能帶來的電網(wǎng)投資需求，提高全社會用能成本?？紤]到我國電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃，省級電網(wǎng)除若干時段可能存在斷面阻塞外，大部分時段將較少出現(xiàn)輸電阻塞問題，電力現(xiàn)貨市場的節(jié)點電價信號可能難以提供有效的空間信號引導(dǎo)新能源合理選址與投資時序。因此，適時探討應(yīng)用提供空間信號的省級電網(wǎng)輸配電價機制，使之與電力批發(fā)市場價格協(xié)同作用，共同引導(dǎo)新能源電源投資主體優(yōu)化投資時序，助力新型電力系統(tǒng)平穩(wěn)、高效建設(shè)，這在新時期顯得尤為必要。
為此，本文在分析輸配電價空間信號與電能量現(xiàn)貨市場價格空間信號協(xié)同關(guān)系的基礎(chǔ)上，探討新型電力系統(tǒng)背景下在我國省級電網(wǎng)應(yīng)用提供空間信號輸配電價機制的必要性，進而結(jié)合相關(guān)國際實踐提出在我國省級電網(wǎng)應(yīng)用提供空間信號輸配電價的實施建議。
輸配電價空間信號與電能量現(xiàn)貨
市場價格空間信號的協(xié)同關(guān)系
在電力現(xiàn)貨市場采取節(jié)點或分區(qū)邊際電價的條件下，省級電網(wǎng)共用網(wǎng)絡(luò)輸配電價是否仍應(yīng)采取提供空間信號的價格機制，一直是電價改革過程中討論的熱點問題。通過研究發(fā)現(xiàn)，輸配電價空間信號與電能量現(xiàn)貨市場價格空間信號二者并非孤立，而是存在較強的協(xié)同作用，只有相互配合才能向電網(wǎng)用戶提供明確、有效的空間信號。
與分時信號類似，電能量現(xiàn)貨市場價格提供的空間信號和輸配電價提供的空間信號均體現(xiàn)了輸配電網(wǎng)為電網(wǎng)用戶（發(fā)電機組和終端電力用戶）提供輸配電服務(wù)的邊際成本，其中電能量現(xiàn)貨市場節(jié)點邊際電價提供的空間價格信號主要體現(xiàn)了輸配電網(wǎng)提供輸配電服務(wù)的短期邊際成本，而輸配電價提供的空間價格信號則可以體現(xiàn)電網(wǎng)提供輸配電服務(wù)的長期邊際成本。
從功能來看，電能量現(xiàn)貨市場價格提供的空間信號能夠優(yōu)化輸配電網(wǎng)容量資源的短期優(yōu)化配置，通過阻塞價格信號引導(dǎo)電網(wǎng)用戶的短期發(fā)用電行為，促進輸配電網(wǎng)容量資源的短期優(yōu)化配置，提供的價格信號周期較短。而輸配電價提供的空間信號能夠從較長周期內(nèi)引導(dǎo)電源的選址投資行為，進而通過優(yōu)化電網(wǎng)投資規(guī)劃的方式，實現(xiàn)輸配電網(wǎng)容量資源的長期優(yōu)化配置。然而，在系統(tǒng)輸配電容量不足，阻塞頻繁且周期較長時，電能量現(xiàn)貨市場價格也能夠提供相對穩(wěn)定的空間價格信號。
根據(jù)經(jīng)濟學(xué)理論，任意產(chǎn)量水平上的長期邊際成本與生產(chǎn)該產(chǎn)量的最優(yōu)廠商（輸配電網(wǎng)容量）規(guī)模所對應(yīng)的短期邊際成本相等。考慮到輸配電網(wǎng)投資建設(shè)具有滯后性（從開始投資建設(shè)到實際運行需要一段較長時間），為促進電力系統(tǒng)的輸配電容量達到最優(yōu)規(guī)模，在電能量現(xiàn)貨市場提供的短期邊際成本信號不足以引導(dǎo)電網(wǎng)用戶優(yōu)化選址行為時，就需要提供空間信號的輸配電價機制予以協(xié)同，防止因?qū)嶋H負荷超過輸配電網(wǎng)最優(yōu)送電規(guī)模造成送電短期邊際成本超過長期邊際成本，影響電網(wǎng)運行經(jīng)濟性的問題發(fā)生。此外，考慮到電能量現(xiàn)貨市場的產(chǎn)品是電量，而輸配電網(wǎng)提供的服務(wù)產(chǎn)品是容量，為防止價格信號相互影響、扭曲造成畸變，在確定價格形式時，應(yīng)采用兩部制乃至單一容量電價定價。
新時期我國省級電網(wǎng)應(yīng)用提供
空間信號輸配電價機制的必要性
輸配電價機制的選擇需要兼顧目標地區(qū)的電力體制、源網(wǎng)荷特點和電力市場發(fā)展情況等諸多因素，從我國省級電網(wǎng)的特點和新時期能源政策導(dǎo)向來看，在我國省級電網(wǎng)應(yīng)用提供空間信號的輸配電價機制具有以下必要性：
有利于促進新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下輸配電成本的公平分攤。隨著新型電力系統(tǒng)的加速建設(shè)，大規(guī)模新能源的接入，新能源機組配套送出工程投資和為容納新能源電源接入產(chǎn)生的共用輸配電網(wǎng)絡(luò)投資需求將逐步提高，考慮到新能源電源在不同廠址接入對電網(wǎng)運行和投資成本的影響不同，根據(jù)“誰受益，誰分攤”的成本分攤原則，現(xiàn)行僅由電力用戶支付的、不提供空間信號的省級電網(wǎng)輸配電價機制難以體現(xiàn)新能源機組接入電網(wǎng)為電網(wǎng)運行、投資帶來的額外成本，不利于促進輸配電成本的公平分攤。為此，有必要引入提供空間信號的輸配電價機制，通過逐步引入“發(fā)電側(cè)接入價+發(fā)電側(cè)共用網(wǎng)絡(luò)輸電價”等機制，合理體現(xiàn)新能源接入電網(wǎng)產(chǎn)生的投資和運維成本，促進成本的公平分攤。
有利于促進新型電力系統(tǒng)建設(shè)過渡時期我國省級電力現(xiàn)貨市場的公平競爭。我國電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃，除因電網(wǎng)檢修期存在部分斷面阻塞外，多以電網(wǎng)無阻塞或僅有輕微阻塞的情況為主。考慮到在我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)初期，燃煤機組仍為我國部分省份主要的電源類型，在電力能量現(xiàn)貨市場價格形成機制采取節(jié)點邊際電價情況下，電能量現(xiàn)貨市場提供的位置信號可能難以促進燃煤機組在電力現(xiàn)貨市場的公平競爭，需要設(shè)計采取提供空間信號的輸配電價機制與電能量現(xiàn)貨市場價格形成機制協(xié)同。
以廣東、福建等我國沿海電力現(xiàn)貨試點地區(qū)為例，在電力系統(tǒng)阻塞時間較短且不頻繁的現(xiàn)貨市場環(huán)境下，由于內(nèi)陸燃煤機組的燃料陸運成本高，與發(fā)電效率相同的沿海燃煤機組相比，內(nèi)陸燃煤機組的市場出價將高于沿海燃煤機組。在電能量現(xiàn)貨市場價格形成機制采取節(jié)點邊際電價情況下，會存在兩種可能：一是在系統(tǒng)負荷低谷時段，沿海燃煤機組的發(fā)電能力能夠滿足省內(nèi)電力用戶的負荷需求，現(xiàn)貨市場邊際機組將位于價格較低的沿海燃煤機組。內(nèi)陸燃煤機組由于發(fā)電短期邊際成本較高，難以中標發(fā)電。二是在系統(tǒng)負荷高峰時段，沿海燃煤機組的發(fā)電能力不能滿足省內(nèi)電力用戶的負荷需求，現(xiàn)貨市場邊際機組將位于內(nèi)陸燃煤機組。此時，沿海燃煤機組由于燃料運輸成本低而獲得額外的度電利潤，會抬高現(xiàn)貨市場結(jié)算價格。
簡析其原因可知，造成市場競爭缺乏公平的原因在于“輸煤輸電”成本的不公平承擔。在目前僅由電力用戶支付的、缺乏空間信號的省級電網(wǎng)輸配電價機制下，沿海燃煤機組通過海運方式運輸燃煤并利用省級電網(wǎng)將發(fā)出的電能遠距離輸送至負荷中心地區(qū)，但并不支付輸電成本，而內(nèi)陸發(fā)電機組支付了輸煤成本。這種能源運輸成本的不公平承擔是造成發(fā)電市場競爭缺乏公平的重要原因之一。因而，在發(fā)電側(cè)應(yīng)用提供空間信號的輸配電價機制，充分體現(xiàn)接入不同節(jié)點發(fā)電機組的輸電成本，有利于促進發(fā)電市場的公平競爭。
有利于引導(dǎo)新能源合理確定投資時序，協(xié)同提高新型電力系統(tǒng)背景下電網(wǎng)運行和投資效率?？紤]到新能源電源發(fā)電具有間歇性、隨機性等特征，其投資選址投資行為會影響現(xiàn)有電網(wǎng)容量的利用率和未來電網(wǎng)投資的效率。例如，新能源電源在遠離負荷中心的地點選址時，若遠距離輸電工程的輸電容量富余，考慮到新能源機組的有效發(fā)電容量較低，其所發(fā)電能的遠距離輸送將降低輸電工程的利用率；當遠距離輸電工程輸電容量不足時，可能直接增加遠距離輸電工程的投資需求。與之相反，當新能源電源在負荷中心地點選址時，其發(fā)電行為將在一定程度上抵消負荷中心地區(qū)的部分負荷，降低電源遠距離送電的需求，從而延緩遠距離輸電工程的投資需求，降低未來投資的現(xiàn)值?？紤]到我國電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃，輸配電容量相對充裕，系統(tǒng)阻塞不頻繁、阻塞時間較短，電力現(xiàn)貨市場價格形成機制可能難以提供合理的空間信號引導(dǎo)新能源合理選址。此時，在發(fā)電側(cè)實施提供空間信號的輸配電價機制，為新能源電源提供有效的空間價格信號，有利于促進新能源電源在投資時充分考慮對輸配電網(wǎng)運行和投資效率的影響，引導(dǎo)新能源電源合理確定投資時序。
分區(qū)輸配電價定價方法的
國內(nèi)外實踐
在分區(qū)輸配電定價機制的研究和應(yīng)用方面，國內(nèi)外均存在較多可以借鑒的經(jīng)驗，通過分析可知，相關(guān)機制的研究和發(fā)展均從各國和各地區(qū)的實際出發(fā)，在促進輸配電成本公平分攤的同時，促進電價機制與目標地區(qū)能源政策目標的協(xié)同。從提供空間信號的輸配電價國內(nèi)外實踐來看，主要存在以下兩類分區(qū)定價模型與方法，包括按電網(wǎng)經(jīng)營范圍分區(qū)定價及按照長期邊際成本分區(qū)定價等。
按照電網(wǎng)經(jīng)營范圍分區(qū)定價。這種定價方法多存在于電力工業(yè)發(fā)展初期和電力市場建設(shè)起步期的國家及地區(qū)。如美國在建立區(qū)域輸電組織（RTO）前，各電力公司和平衡責(zé)任體（BA）一般會根據(jù)自身電網(wǎng)經(jīng)營范圍進行輸配電定價，以每個垂直一體化的電力公司作為一個價區(qū)，在價區(qū)內(nèi)采取郵票法（Postage Stamp）或峰荷責(zé)任法（Coincident Peak）進行定價。英國在電力市場建設(shè)初期按照供電公司的經(jīng)營范圍劃分輸配電價的價區(qū)，在價區(qū)內(nèi)采取郵票法或者配網(wǎng)強化模型DRM（Distribution reinforcement model）進行定價。我國現(xiàn)階段部分省區(qū)也存在按照供電公司經(jīng)營范圍和行政區(qū)域劃分價區(qū)的實踐，如廣東省由于電價定價等歷史因素按照珠三角、東西兩翼、粵北山區(qū)等行政區(qū)域劃分輸配電價價區(qū)，福建省按照省級電網(wǎng)和各躉售縣劃分輸配電價價區(qū)等。價區(qū)之間的價格差異主要取決于歷史形成的因素。
按長期邊際成本分區(qū)定價。典型的按照電網(wǎng)提供輸配電服務(wù)長期邊際成本的定價模型有英國國家電網(wǎng)應(yīng)用的ICRP模型和澳大利亞國家電力市場NEM范圍內(nèi)應(yīng)用的CRNP模型等。以上分區(qū)定價方法一般利用兆瓦公里和潮流追蹤等方法，分析發(fā)電廠或電力用戶在不同節(jié)點的發(fā)用電行為對電網(wǎng)提供輸配電服務(wù)的長期邊際成本的影響，并據(jù)此進行價區(qū)劃分制定分區(qū)輸配電價。該方法能夠通過輸配電價在各價區(qū)的價格差異反映電網(wǎng)用戶的發(fā)用電行為對輸配電系統(tǒng)未來投資的影響，在綜合體現(xiàn)系統(tǒng)輸電服務(wù)成本的同時引導(dǎo)電網(wǎng)用戶合理選址、確定投資時序，提高發(fā)電和輸配電系統(tǒng)的利用率。英國國家電網(wǎng)在電力市場建設(shè)過程中逐步引入ICRP分區(qū)定價模型的初衷，即考慮了其發(fā)電資源和用電負荷逆向分布的特點，若任由發(fā)電機組從自身利益出發(fā)在北部電源中心大規(guī)模選址投運，將為英國輸電系統(tǒng)帶來大量的遠距離輸電工程建設(shè)需求，最終造成英國終端用能成本上漲。而在電力市場采取無空間信號的系統(tǒng)邊際電價機制的情況下，ICRP分區(qū)定價方法的引入能夠為發(fā)電機組帶來明確、有效的輸電價格信號，使其在選址時綜合考慮發(fā)電收益和輸電費用，促進發(fā)電和輸配電資源的優(yōu)化配置。
我國省級電網(wǎng)實施提供空間信號
輸配電價機制的相關(guān)建議
作為重要的公用事業(yè)價格，輸配電價體系的建設(shè)和機制的選擇需要與國家能源政策相協(xié)同。從我國現(xiàn)階段的電力體制改革進程來看，二者的協(xié)同關(guān)系主要體現(xiàn)在三個方面：一是要和我國現(xiàn)行電價體系合理銜接，逐步建立、實施提供空間信號的輸配電價機制；二是與我國電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的協(xié)同，即通過設(shè)計實施電力市場環(huán)境下體現(xiàn)輸電距離的、提供空間信號的輸配電價機制，促進我國電力市場公平競爭；三是與建設(shè)新型電力系統(tǒng)的戰(zhàn)略目標協(xié)同，即通過設(shè)計實施分階段的、不斷健全的提供空間信號的輸配電價體系與定價機制，將輸配電容量利用率指標逐步納入核價考慮，助力提高源網(wǎng)運行效率和投資效率，促進輸配電價水平乃至終端電價平穩(wěn)。為此，本文對我國省級電網(wǎng)輸配電價機制提出以下優(yōu)化建議：
建議在新型電力系統(tǒng)建設(shè)前期引入體現(xiàn)送電距離的省級電網(wǎng)分區(qū)輸配電價機制。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)成熟期前期，新能源電源占比雖逐步上升，但燃煤火電等傳統(tǒng)電源裝機仍占主導(dǎo)地位，如前述提到的由于“輸煤輸電成本”分攤?cè)狈蕉斐傻脑?，沿海、?nèi)陸燃煤火電機組在電力現(xiàn)貨市場中難以同臺公平競爭的問題仍待解決。在此階段應(yīng)用提供空間信號的輸配電價的目的，一方面是促進共用網(wǎng)絡(luò)輸配電容量投資及運維成本的公平分攤，另一方面則是通過提供空間信號的輸配電價機制促進電力現(xiàn)貨市場公平競爭和可持續(xù)發(fā)展。為此，針對廣東、福建等沿海電力現(xiàn)貨市場試點省份，建議在這一階段探索引入基于長期邊際成本定價的“發(fā)電側(cè)共用網(wǎng)絡(luò)輸配電價”機制，采取體現(xiàn)“送電距離”的分區(qū)輸電定價機制核定單一容量制輸電價格。在價區(qū)劃分時，在分區(qū)輸電定價機制引入初期，為提高方案實施的可行性，建議按照現(xiàn)有的地市供電局經(jīng)營范圍劃分發(fā)電側(cè)和負荷側(cè)的輸配電價價區(qū)。隨著新能源電源的陸續(xù)大規(guī)模接入，新能源電源占比的不斷提高，逐步向綜合體現(xiàn)“送電距離和輸電網(wǎng)利用率”的分區(qū)輸電定價機制過渡。
新型電力系統(tǒng)建設(shè)中期逐步引入體現(xiàn)輸配電網(wǎng)利用率的省級電網(wǎng)發(fā)電側(cè)共用網(wǎng)絡(luò)輸配電價機制。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中期，新能源電源大規(guī)模接入帶來的電網(wǎng)投資需求逐步提升，新能源電源選址建設(shè)帶來的共用輸配電網(wǎng)容量投資也將成為影響終端電價水平相對穩(wěn)定的重要因素。在此階段，應(yīng)用提供空間信號的輸配電價機制的目的在于引導(dǎo)新能源電源合理確定投資時序，協(xié)同提高電網(wǎng)運行和投資效率，促進終端電價水平相對平穩(wěn)。為此，建議在這一階段研究實施“發(fā)電側(cè)共用網(wǎng)絡(luò)輸配電價”機制，采取體現(xiàn)“送電距離和輸配電網(wǎng)利用率”的分區(qū)輸配電價定價機制，鼓勵新能源機組在選址時綜合考慮其發(fā)電收益和其接入對電網(wǎng)投資的綜合影響，協(xié)同促進電力資源的優(yōu)化配置。
本文系《中國電力企業(yè)管理》獨家稿件。作者系廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司許漢超、劉琳、張立、王志承，中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司王左權(quán)、黃東文以及華北電力大學(xué)叢野。
