中國儲能網訊：輸配電價空間信號與電能量現貨市場價格空間信號二者并非孤立，而是存在較強的協同作用，只有相互配合才能向電網用戶提供明確、有效的空間信號。
在保障電力系統安全穩(wěn)定運行和終端電價水平相對平穩(wěn)的基礎上，有效促進新能源消納成為我國新型電力系統建設的重要目標，從有利于節(jié)能的角度持續(xù)深化電價改革，建立適應高質量發(fā)展的電價體系，促進電價體系建設與國家能源政策協同則是實現這一目標的重要手段。
在未來的新型電力系統和電力市場環(huán)境下，新能源電源在投資時將更為關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運行對輸配電網運行和投資效率的影響，以及可能帶來的電網投資需求，提高全社會用能成本?？紤]到我國電網統一規(guī)劃，省級電網除若干時段可能存在斷面阻塞外，大部分時段將較少出現輸電阻塞問題，電力現貨市場的節(jié)點電價信號可能難以提供有效的空間信號引導新能源合理選址與投資時序。因此，適時探討應用提供空間信號的省級電網輸配電價機制，使之與電力批發(fā)市場價格協同作用，共同引導新能源電源投資主體優(yōu)化投資時序，助力新型電力系統平穩(wěn)、高效建設，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貨市場價格空間信號協同關系的基礎上，探討新型電力系統背景下在我國省級電網應用提供空間信號輸配電價機制的必要性，進而結合相關國際實踐提出在我國省級電網應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貨
市場價格空間信號的協同關系
在電力現貨市場采取節(jié)點或分區(qū)邊際電價的條件下，省級電網共用網絡輸配電價是否仍應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，輸配電價空間信號與電能量現貨市場價格空間信號二者并非孤立，而是存在較強的協同作用，只有相互配合才能向電網用戶提供明確、有效的空間信號。
與分時信號類似，電能量現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了輸配電網為電網用戶（發(fā)電機組和終端電力用戶）提供輸配電服務的邊際成本，其中電能量現貨市場節(jié)點邊際電價提供的空間價格信號主要體現了輸配電網提供輸配電服務的短期邊際成本，而輸配電價提供的空間價格信號則可以體現電網提供輸配電服務的長期邊際成本。
從功能來看，電能量現貨市場價格提供的空間信號能夠優(yōu)化輸配電網容量資源的短期優(yōu)化配置，通過阻塞價格信號引導電網用戶的短期發(fā)用電行為，促進輸配電網容量資源的短期優(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引導電源的選址投資行為，進而通過優(yōu)化電網投資規(guī)劃的方式，實現輸配電網容量資源的長期優(yōu)化配置。然而，在系統輸配電容量不足，阻塞頻繁且周期較長時，電能量現貨市場價格也能夠提供相對穩(wěn)定的空間價格信號。
根據經濟學理論，任意產量水平上的長期邊際成本與生產該產量的最優(yōu)廠商（輸配電網容量）規(guī)模所對應的短期邊際成本相等?？紤]到輸配電網投資建設具有滯后性（從開始投資建設到實際運行需要一段較長時間），為促進電力系統的輸配電容量達到最優(yōu)規(guī)模，在電能量現貨市場提供的短期邊際成本信號不足以引導電網用戶優(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同，防止因實際負荷超過輸配電網最優(yōu)送電規(guī)模造成送電短期邊際成本超過長期邊際成本，影響電網運行經濟性的問題發(fā)生。此外，考慮到電能量現貨市場的產品是電量，而輸配電網提供的服務產品是容量，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，應采用兩部制乃至單一容量電價定價。
新時期我國省級電網應用提供
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，從我國省級電網的特點和新時期能源政策導向來看，在我國省級電網應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建設背景下輸配電成本的公平分攤。隨著新型電力系統的加速建設，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生的共用輸配電網絡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運行和投資成本的影響不同，根據“誰受益，誰分攤”的成本分攤原則，現行僅由電力用戶支付的、不提供空間信號的省級電網輸配電價機制難以體現新能源機組接入電網為電網運行、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)電側接入價+發(fā)電側共用網絡輸電價”等機制，合理體現新能源接入電網產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建設過渡時期我國省級電力現貨市場的公平競爭。我國電網統一規(guī)劃，除因電網檢修期存在部分斷面阻塞外，多以電網無阻塞或僅有輕微阻塞的情況為主?？紤]到在我國新型電力系統建設初期，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，電能量現貨市場提供的位置信號可能難以促進燃煤機組在電力現貨市場的公平競爭，需要設計采取提供空間信號的輸配電價機制與電能量現貨市場價格形成機制協同。
以廣東、福建等我國沿海電力現貨試點地區(qū)為例，在電力系統阻塞時間較短且不頻繁的現貨市場環(huán)境下，由于內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，內陸燃煤機組的市場出價將高于沿海燃煤機組。在電能量現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：一是在系統負荷低谷時段，沿海燃煤機組的發(fā)電能力能夠滿足省內電力用戶的負荷需求，現貨市場邊際機組將位于價格較低的沿海燃煤機組。內陸燃煤機組由于發(fā)電短期邊際成本較高，難以中標發(fā)電。二是在系統負荷高峰時段，沿海燃煤機組的發(fā)電能力不能滿足省內電力用戶的負荷需求，現貨市場邊際機組將位于內陸燃煤機組。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，會抬高現貨市場結算價格。
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)電側應用提供空間信號的輸配電價機制，充分體現接入不同節(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。
有利于引導新能源合理確定投資時序，協同提高新型電力系統背景下電網運行和投資效率?？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有電網容量的利用率和未來電網投資的效率。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，降低未來投資的現值?？紤]到我國電網統一規(guī)劃，輸配電容量相對充裕，系統阻塞不頻繁、阻塞時間較短，電力現貨市場價格形成機制可能難以提供合理的空間信號引導新能源合理選址。此時，在發(fā)電側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運行和投資效率的影響，引導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
國內外實踐
在分區(qū)輸配電定價機制的研究和應用方面，國內外均存在較多可以借鑒的經驗，通過分析可知，相關機制的研究和發(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)能源政策目標的協同。從提供空間信號的輸配電價國內外實踐來看，主要存在以下兩類分區(qū)定價模型與方法，包括按電網經營范圍分區(qū)定價及按照長期邊際成本分區(qū)定價等。
按照電網經營范圍分區(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任體（BA）一般會根據自身電網經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)內采取郵票法（Postage Stamp）或峰荷責任法（Coincident Peak）進行定價。英國在電力市場建設初期按照供電公司的經營范圍劃分輸配電價的價區(qū)，在價區(qū)內采取郵票法或者配網強化模型DRM（Distribution reinforcement model）進行定價。我國現階段部分省區(qū)也存在按照供電公司經營范圍和行政區(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。典型的按照電網提供輸配電服務長期邊際成本的定價模型有英國國家電網應用的ICRP模型和澳大利亞國家電力市場NEM范圍內應用的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)用電行為對電網提供輸配電服務的長期邊際成本的影響，并據此進行價區(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用戶的發(fā)用電行為對輸配電系統未來投資的影響，在綜合體現系統輸電服務成本的同時引導電網用戶合理選址、確定投資時序，提高發(fā)電和輸配電系統的利用率。英國國家電網在電力市場建設過程中逐步引入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，將為英國輸電系統帶來大量的遠距離輸電工程建設需求，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。
我國省級電網實施提供空間信號
輸配電價機制的相關建議
作為重要的公用事業(yè)價格，輸配電價體系的建設和機制的選擇需要與國家能源政策相協同。從我國現階段的電力體制改革進程來看，二者的協同關系主要體現在三個方面：一是要和我國現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；二是與我國電力現貨市場建設的協同，即通過設計實施電力市場環(huán)境下體現輸電距離的、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；三是與建設新型電力系統的戰(zhàn)略目標協同，即通過設計實施分階段的、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輸配電價機制提出以下優(yōu)化建議：
建議在新型電力系統建設前期引入體現送電距離的省級電網分區(qū)輸配電價機制。在新型電力系統建設成熟期前期，新能源電源占比雖逐步上升，但燃煤火電等傳統電源裝機仍占主導地位，如前述提到的由于“輸煤輸電成本”分攤缺乏公平而造成的原因，沿海、內陸燃煤火電機組在電力現貨市場中難以同臺公平競爭的問題仍待解決。在此階段應用提供空間信號的輸配電價的目的，一方面是促進共用網絡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)電側共用網絡輸配電價”機制，采取體現“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，建議按照現有的地市供電局經營范圍劃分發(fā)電側和負荷側的輸配電價價區(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“送電距離和輸電網利用率”的分區(qū)輸電定價機制過渡。
新型電力系統建設中期逐步引入體現輸配電網利用率的省級電網發(fā)電側共用網絡輸配電價機制。在新型電力系統建設中期，新能源電源大規(guī)模接入帶來的電網投資需求逐步提升，新能源電源選址建設帶來的共用輸配電網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，應用提供空間信號的輸配電價機制的目的在于引導新能源電源合理確定投資時序，協同提高電網運行和投資效率，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)電側共用網絡輸配電價”機制，采取體現“送電距離和輸配電網利用率”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投資的綜合影響，協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。作者系廣東電網有限責任公司許漢超、劉琳、張立、王志承，中國南方電網有限責任公司王左權、黃東文以及華北電力大學叢野。
