中國儲能網(wǎng)訊:近日,國家發(fā)改委、國家能源局共同印發(fā)《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則》(發(fā)改能源規(guī)〔2023〕1217號),其中最大亮點就是在國內(nèi)首次明確了“全時空優(yōu)化”的結(jié)算公式。社會主義市場經(jīng)濟是在宏觀調(diào)控下由市場競爭對資源配置起決定性作用的經(jīng)濟體制,電力市場結(jié)算環(huán)節(jié)是市場經(jīng)濟關系的整體體現(xiàn),也是市場設計核心思想的體現(xiàn),是電力市場規(guī)則體系最重要的部分之一。目前,我國電力現(xiàn)貨市場建設剛剛起步,受限于現(xiàn)貨市場的思想認知以及知識儲備尚有不足,以及數(shù)十年來計劃體制思維的延續(xù),使用市場名詞套用計劃體制措施的現(xiàn)象比較普遍。作為現(xiàn)貨市場運營機構(gòu)的調(diào)度機構(gòu),其長期以來的工作重點在系統(tǒng)運行安全以及各機組發(fā)電計劃安排上,既不負責各機組間的經(jīng)濟關系,也不考慮機組發(fā)電成本,影響了早期由調(diào)度機構(gòu)組織的部分課題研究重點。部分現(xiàn)貨市場建設的設計團隊相對而言更加熟悉調(diào)度業(yè)務,加之第一責任部門受職能影響更加重視運行管理,對經(jīng)濟關系重視不足,因此各地現(xiàn)貨市場設計中與調(diào)度業(yè)務密切相關的市場“前半截”運行出清內(nèi)容成為主角,而市場的“后半截”中事關市場核心設計與經(jīng)濟關系的結(jié)算環(huán)節(jié)沒有得到相應重視。“重出清輕結(jié)算”反映在規(guī)則編制上,就是最為重要的結(jié)算內(nèi)容篇幅占比很低、顆粒度很粗,在某省現(xiàn)貨市場規(guī)則中,市場出清部分占據(jù)67頁的篇幅,結(jié)算部分只有27頁,而這27頁的內(nèi)容當中還包含大量的原則、管理、偏差等內(nèi)容,涉及結(jié)算計算、清分的部分少之又少。另外在省間現(xiàn)貨和中長期交易中,一條輸電通道上的電量在執(zhí)行兩個不同的結(jié)算規(guī)則,沒有單位給出兩個結(jié)算規(guī)則對同一個表計計量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一結(jié)算算例,也說明了結(jié)算在規(guī)則中不受重視、經(jīng)濟關系仍存在很多不清晰內(nèi)容。在市場模式選擇的技術路線上,國內(nèi)各地區(qū)市場建設基本采用“全電量出清+節(jié)點電價”的集中式市場模式,目標為“全時空配置”、“反映電力商品時間、空間價值”,可是由于結(jié)算公式的不完善,基本抹除了市場出清的空間價值信號,只剩下了分時價值信號。
《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則》(下稱“基本規(guī)則”)非常重視結(jié)算環(huán)節(jié),結(jié)算環(huán)節(jié)篇幅占據(jù)了整個規(guī)則的20%,是全文正文內(nèi)容最為詳細的內(nèi)容,是市場運行章節(jié)篇幅的3倍,并且針對電費結(jié)算公式進行了優(yōu)化,書寫了詳細且正確的計算公式,真正體現(xiàn)出電力商品的空間價值,在經(jīng)濟層面落實了電力現(xiàn)貨市場“全時空優(yōu)化”目標。
正確理解全時空優(yōu)化與結(jié)算
“全電量出清+節(jié)點電價”市場產(chǎn)生的全時空電力資源優(yōu)化,依靠的就是電價既有時序信號也有位置信號,這也是目前所有實際運行電力現(xiàn)貨市場的“設計初心”。廣東作為現(xiàn)貨市場啟動最早的省份,其《現(xiàn)貨市場建設實施方案》率先提出“更好反映電力商品的物理屬性和時間、空間價值”,山西作為國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)首個發(fā)布《電力現(xiàn)貨市場建設方案》的省份,明確提出“實現(xiàn)電力資源的全時空配置”,其余省份市場方案或規(guī)則中時間和空間價值也是同時同位置反復出現(xiàn)。
既然實際運行的五個電力現(xiàn)貨市場經(jīng)濟關系模型是完全相同的,那么在相同算例的情況下結(jié)算結(jié)果應該是相同的。因為經(jīng)濟關系模型相同,決定了結(jié)算公式只是各個部分的移項和次序組合不同,是公式的變形,不會影響最終計算結(jié)果。實踐真的如此嗎?蒙西采用全部實際發(fā)用電量首先使用現(xiàn)貨價格結(jié)算,加中長期合同在參考結(jié)算點結(jié)算差價的結(jié)算公式,其他市場采用中長期合同全量結(jié)算,現(xiàn)貨電量與中長期分時電量偏差部分采用現(xiàn)貨價格結(jié)算的結(jié)算公式。實踐表明,兩種結(jié)算公式對同一個算例,結(jié)算結(jié)果是大相徑庭的,并非保持一致,同樣的經(jīng)濟關系模型出現(xiàn)了兩種結(jié)算結(jié)果,必然至少有一種結(jié)算公式出了問題。不妨舉一個具體的算例直觀說明兩種結(jié)算公式的結(jié)算過程。
如圖1所示,假設存在兩個不同位置的電廠,由于電廠A位于該市場北部煤炭產(chǎn)區(qū),負荷小而總體裝機大,位置信號會反映在現(xiàn)貨價格上,電廠A與靠近負荷中心的電廠B相比節(jié)點價格較低,在某一時刻電廠A節(jié)點價格為0.3元/千瓦時,電廠B節(jié)點價格為0.5元/千瓦時,兩個電廠均與用戶以0.45元/千瓦時的價格簽署了10000千瓦時的中長期合同,且該用戶所在節(jié)點恰好是全省用戶側(cè)價格加權平均節(jié)點,也是簽訂中長期合同的參考結(jié)算點。為計算簡單,假定兩個電廠以及用戶均按照合同發(fā)、用電,沒有合同覆蓋電量之外的現(xiàn)貨交易電量,分別按照蒙西以及其余試點省份結(jié)算公式對案例進行中長期全量結(jié)算對比,會出現(xiàn)以下結(jié)果。
圖1 案例展示
(一)蒙西結(jié)算方式
蒙西的結(jié)算方式采用現(xiàn)貨市場以所在節(jié)點進行全電量結(jié)算,中長期交易以差價合約形式作為避險機制,按照合約電量以及合約價格與結(jié)算參考點的價格差做差價結(jié)算,得到完整的結(jié)算電費,結(jié)果如下所示:
(二)蒙西以外省份主流結(jié)算方式
蒙西以外省份主流結(jié)算方式比較簡單,由于算例中電廠A和B都沒有超越中長期合同發(fā)電,因此結(jié)算不涉及現(xiàn)貨市場內(nèi)容,完全按照合約電量與合約價格的乘積進行結(jié)算,結(jié)果如下所示:
從兩種結(jié)算方式結(jié)果來看,兩種結(jié)算方式對于同一案例進行結(jié)算出現(xiàn)了兩種不同的結(jié)果,從直觀感覺上蒙西的結(jié)算公式更為合理,因為位置不好的電廠A結(jié)算的綜合電價低于位置更好的電廠B,實現(xiàn)了價格引導資源配置,鼓勵在負荷中心興建電廠。讓人疑惑的問題就出來了,為什么兩種結(jié)算公式的結(jié)算結(jié)果在發(fā)電側(cè)來看并不相同呢?
從用戶側(cè)看,如果把蒙西結(jié)算公式Q實際×P結(jié)算參考點+Q合約×(P合約-P結(jié)算參考點)的括號打開,考慮到算例中Q實際和Q合約數(shù)值相同,蒙西用戶側(cè)結(jié)算公式變形后與其他省結(jié)算公式Q合約×P合約完全相同;
從發(fā)電側(cè)看,如果把蒙西結(jié)算公式Q上網(wǎng)×P現(xiàn)貨+Q合約×(P合約-P結(jié)算參考點)進行變形,同時考慮到Q上網(wǎng)在算例中和Q合約完全相同以,可得到另一種表達方式Q合約×P合約+Q合約×(P上網(wǎng)-P結(jié)算參考點),到這里就可以直觀看出其他省結(jié)算公式相對蒙西結(jié)算公式缺少了發(fā)電上網(wǎng)點電價到中長期合同參考結(jié)算點現(xiàn)貨電價的折價部分,即Q合約×(P上網(wǎng)-P結(jié)算參考點)。
Q合約×(P上網(wǎng)-+P結(jié)算參考點)標志的就是電廠A和電廠B位置不同帶來的電價中的位置信號,也就是說電廠A和電廠B與用戶簽訂中長期合同時,采用了用戶節(jié)點電價做為參考結(jié)算點電價,中長期差價合約是為用戶提供的避險服務,電廠A和電廠B要承擔從所在節(jié)點到參考結(jié)算點的折價風險。其他省的結(jié)算公式錯誤之處在于結(jié)算時,出現(xiàn)了兩個參考節(jié)點,用戶使用了合同約定的參考節(jié)點,而電廠A和電廠B使用了自身所在節(jié)點作為參考結(jié)算點,并未執(zhí)行合同中約定的參考結(jié)算點。形成的效果就是只有作為“偏差”看待的少部分現(xiàn)貨電量帶有了位置信號,而被中長期合同覆蓋的大部分現(xiàn)貨電量沒有帶有位置信號,乍一看似乎合乎道理,中長期不就是為鎖定價格和避險的嗎?實則不然,算例參考結(jié)算點的選擇決定了中長期合同是為用戶避險的,而不是電廠A和B。
基本規(guī)則結(jié)算方式一與蒙西規(guī)則中結(jié)算方式相同,是現(xiàn)貨全量結(jié)算、中長期合約差價結(jié)算方式;其他省份按照中長期全電量結(jié)算、現(xiàn)貨進行偏差結(jié)算方式,屬于不完整的方式二結(jié)算。我們可以再用基本規(guī)則方式二再次進行計算,考慮到了電力商品實際并沒有在中長期合約約定的結(jié)算參考點進行交割/接收,因此電廠A和B要承擔兩個節(jié)點之間價格差的經(jīng)濟責任,最終結(jié)算結(jié)果如下所示:
很明顯,此時此刻基本規(guī)則方式二的結(jié)算結(jié)果和方式一完全相同了。按照三種不同的結(jié)算方式進行結(jié)算形成的最終結(jié)果來看,其他省份主流結(jié)算方式結(jié)算結(jié)果與基本規(guī)則中的兩種結(jié)算方式均不同,原因是缺少基本規(guī)則方式二中節(jié)點/分區(qū)邊際電價與中長期結(jié)算參考點價格的差值部分,其實缺少的這部分就是所謂的電力商品的位置信號。在此案例中,如果沒有這部分信號,會出現(xiàn)不同價格節(jié)點的電廠相同中長期交易電量結(jié)算電費相同現(xiàn)象,明顯不符合經(jīng)濟規(guī)律,處于高價節(jié)點的電廠應該獲取更多的電費才是正常現(xiàn)象。各地市場實踐中也發(fā)現(xiàn),中長期合約全量結(jié)算過程中忽略位置信號,一方面會造成負荷中心機組故意不簽訂中長期合約(位置信號帶來的紅利被收繳)而抬高現(xiàn)貨報價以保障自身合理權益,另一方面會造成遠端電源盡力多簽中長期合約(收取來自負荷中心機組位置信號紅利),現(xiàn)貨市場中低價搶量,最終加劇整個電網(wǎng)的阻塞,全體用戶只使用一個參考結(jié)算點加劇電網(wǎng)阻塞的原理與上述發(fā)電側(cè)原理類似。基本規(guī)則中增加了中長期全量結(jié)算的位置信號部分,對結(jié)算公式進行了補全,真正體現(xiàn)了全時空優(yōu)化與結(jié)算的重要內(nèi)涵。
全時空優(yōu)化中位置信號缺失原因
各省份均是按照“時間”和“空間”進行市場設計與建設,但是絕大部分市場卻出現(xiàn)“有時無空”的結(jié)果,這種結(jié)果的出現(xiàn)是有以下深層次原因的。
對“現(xiàn)貨發(fā)現(xiàn)價格、中長期做壓艙石”的理解不到位
在中發(fā)9號文件的配套二文件中指出了電力市場建設要求為“逐步建立以中長期交易規(guī)避風險,以現(xiàn)貨市場發(fā)現(xiàn)價格,交易品種齊全、功能完善的電力市場”。由于認知錯誤的原因,認為現(xiàn)貨市場分時節(jié)點價格只是用于結(jié)算現(xiàn)貨與中長期電量偏差部分,這其實是錯誤的。集中式的現(xiàn)貨市場出清結(jié)果包括全部發(fā)、用電計劃以及分時節(jié)點價格,是一個完整的市場,現(xiàn)貨出清電量與出清價格的乘積就是在現(xiàn)貨市場電能量的真實費用,體現(xiàn)出電能量真實的時空價值。中長期規(guī)避風險是指規(guī)避參考結(jié)算點的價格風險,即根據(jù)參考結(jié)算點約定合同價格與參考結(jié)算點現(xiàn)貨價格差進行“多退少補”,體現(xiàn)出的是經(jīng)濟關系,而不是規(guī)避電廠上網(wǎng)點價格風險,在結(jié)算公式上可以通過組合變形達到便于理解的目的,但是現(xiàn)貨市場的經(jīng)濟關系不能隨之改變,公式中的要素也不能減少,第一部分算例中結(jié)算出現(xiàn)不同結(jié)果就是因為認知錯誤丟掉了位置信號要素造成的。
將計劃模式下的中長期思維簡單應用于現(xiàn)貨市場所需的中長期交易機制設計
在電力計劃體制下,調(diào)度機構(gòu)根據(jù)年度、月度中長期總電量計劃分解成分日計劃總量并最終分解成曲線,形成最終的調(diào)度計劃,是一個由電量指標形成發(fā)電安排的遞進過程。計劃模式下由于電網(wǎng)是一個水池,各個電源作為水泵無論在什么位置,都是向同一個水池注水,這樣水泵對水池來說并沒有位置信號,價格就是成本加成形成的。在現(xiàn)貨市場模式下,水泵(電源)和抽水泵(用戶)直接建立平衡的經(jīng)濟關系,不同水泵對應不同抽水泵,不同位置的水泵對同一個抽水泵的平衡關系是不同的,不能將計劃制度下年度、月度計劃簡單由中長期交易代替,錯誤地將年度、月度計劃和調(diào)度的關系移植給中長期和現(xiàn)貨交易,產(chǎn)生了中長期曲線分解后與現(xiàn)貨市場進行銜接的說法,出現(xiàn)了根據(jù)中長期交易需要設計現(xiàn)貨市場的奇怪現(xiàn)象。實際上在市場中,電力商品日以上的交易都具備財務屬性,因此開展電力現(xiàn)貨交易與未開展是完全不同的兩回事。現(xiàn)貨市場通過出清得到發(fā)電計劃,不需要中長期分解的遞進過程,并且中長期在現(xiàn)貨市場中功能已經(jīng)發(fā)生了變化,由電量約束轉(zhuǎn)化為財務避險機制,因此隨著市場模式的變化應重新審視中長期與現(xiàn)貨市場的關系,正確的過程是先確定現(xiàn)貨市場設計,然后再配套設計能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)貨市場設計需要避險功能的中長期交易機制。在國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《電力中長期交易基本規(guī)則》中,早已經(jīng)明確889號文僅適用于未開展電力現(xiàn)貨交易的地區(qū),開展電力現(xiàn)貨交易的地區(qū)中長期要另行制定,所以說將計劃模式下的中長期交易設計簡單應用于現(xiàn)貨市場地區(qū)是一種錯誤做法。
過分追求穩(wěn)妥造成現(xiàn)貨交易機制優(yōu)化資源配置能力下降
在現(xiàn)貨市場建設初期,為了減少市場建設阻力、盡快啟動運行,市場設計進行了大量妥協(xié)。比如為了穩(wěn)定用戶側(cè)電價,在用戶側(cè),結(jié)算采用統(tǒng)一結(jié)算參考點價格結(jié)算,避免地市政府對各地市電價不同的異議,但是抹殺了用戶側(cè)的電力商品的位置信號;在發(fā)電側(cè),由于計劃體制下發(fā)電上網(wǎng)電價相同,為了節(jié)約生產(chǎn)成本出現(xiàn)了許多坑口電廠集中的現(xiàn)象,在現(xiàn)貨模式下電源集中地區(qū)很難出現(xiàn)高價,而其他省份錯誤的中長期全量結(jié)算方式,忽略了電廠的位置信號,讓負荷中心電廠合理利益受損的同時人為拉高了電源集中地區(qū)電價,發(fā)電側(cè)的大部分位置信號沒有體現(xiàn)引導資源優(yōu)化配置的作用。同時,現(xiàn)貨市場、中長期、輔助服務、容量機制分別由不同的部門進行管理,不同部門之間的信息溝通不暢造成了市場建設缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)籌,沒有實現(xiàn)市場體系各個環(huán)節(jié)均圍繞現(xiàn)貨市場需要進行設計的要求,也是造成中長期交易結(jié)算不完全的原因之一?!胺€(wěn)妥”有利于快速起步,但是現(xiàn)貨的價格信號在用戶側(cè)妥協(xié)一次,在發(fā)電側(cè)又妥協(xié)一次,兩側(cè)位置信號丟失以后嚴重影響了電力現(xiàn)貨市場機制優(yōu)化配置資源的能力。在市場初期追求穩(wěn)妥可以理解,但是現(xiàn)貨市場建設到今天,也應該完成由“追求穩(wěn)妥”向“積極進取”的轉(zhuǎn)變,突出現(xiàn)貨的核心功能,各部門雖然職能平行,但是也不影響市場設計存在核心,所謂“無現(xiàn)貨不市場”,各機制應該圍繞現(xiàn)貨進行設計,以進入市場建設的深化階段。
站在現(xiàn)貨市場發(fā)展的新起點
基本規(guī)則的印發(fā),推動了電力現(xiàn)貨市場的全時空優(yōu)化目標的落實,為電力現(xiàn)貨市場的建設帶來了轉(zhuǎn)折,如今我們站在了深化電力市場化改革的起點,還需要做好以下四方面重點工作。
一是根據(jù)基本規(guī)則要求修改結(jié)算公式。各地區(qū)應按照基本規(guī)則給出的兩種結(jié)算方式,選擇適合當?shù)厥袌鲈O計的結(jié)算方式對自身結(jié)算公式進行修改,對于發(fā)電側(cè)要充分體現(xiàn)不同節(jié)點發(fā)電機組所生產(chǎn)電力商品的不同價值;對于用戶側(cè)而言,也應該適當推進改革,當然如果要求所有用戶按照所在節(jié)點價格結(jié)算會為結(jié)算環(huán)節(jié)帶來大量計算工作,用戶也很可能會因不理解、不適應而產(chǎn)生一定混亂,可以考慮在省為實體進行現(xiàn)貨市場建設的基礎上,以市一級行政區(qū)為單元細化分區(qū)電價,盡可能表現(xiàn)出一定程度的位置信號,而且根據(jù)行政區(qū)域劃分價格分區(qū)也易于管理。值得注意的是,進行多大范圍的分區(qū)同時也意味著用戶在批發(fā)側(cè)多大范圍內(nèi)進行位置信號的交叉補貼。細化分區(qū)也只是市場建設過渡時期的手段而非最終結(jié)果,具備條件的還可以進一步細化,減少用戶之間的交叉補貼,產(chǎn)生更加真實的位置信號。
二是規(guī)范燃煤發(fā)電交易市場限價執(zhí)行方式。國家燃煤發(fā)電交易電價限制是根據(jù)國家對動力煤市場價格允許浮動范圍確定的,是以燃料成本為基礎的,所以限制的是上網(wǎng)電價,隱含意義為在發(fā)電所在節(jié)點進行價格限制。當然設置限價也可以選擇不同的參考節(jié)點,例如放在統(tǒng)一結(jié)算參考點或者任一價區(qū)內(nèi),但是需要考慮位置信號對限價執(zhí)行的影響,不論在哪個位置進行交易,都應將交易電價折算到發(fā)電上網(wǎng)節(jié)點電價后與燃煤發(fā)電交易電價限價進行比對,不能簡單地在用戶加權結(jié)算點一限了之,造成限價脫離實際使得發(fā)電企業(yè)無故虧損。要找準國家政策在落實層面的發(fā)力點,將國家政策落到實處,防止國家政策因頂層設計與具體實施不匹配引起的政策失靈,其實之前很多時候地方燃煤發(fā)電感受不到國家政策落地就是由于政策落實發(fā)力點選取錯誤的原因。
三是推動省間交易統(tǒng)一結(jié)算規(guī)則。在當前省間交易中,由于中長期交易合同為實物合同,省間現(xiàn)貨也為實物交易,一條線路在某一時間段內(nèi)計量的電量既包含省間中長期交易電量,又包含省間現(xiàn)貨交易電量,還包括偏差電量,而且省間中長期、現(xiàn)貨交易各自規(guī)則中分別約定了結(jié)算方式,出現(xiàn)了三種電量按照兩個結(jié)算規(guī)則結(jié)算的混亂局面,偏差電量具體是由現(xiàn)貨引起還是中長期交易引起無從考量,只能人為進行規(guī)定,但是電能量潮流遵循客觀的物理規(guī)律,人為規(guī)定的是否合理還在兩可之間。因此,應該早日結(jié)束當前省間交易結(jié)算規(guī)則不統(tǒng)一的局面,將省間交易結(jié)算規(guī)則進行統(tǒng)一,使用統(tǒng)一的結(jié)算規(guī)則對省間中長期交易和現(xiàn)貨交易電量進行結(jié)算,將物理潮流與經(jīng)濟責任對應,明確不同交易主體間的經(jīng)濟責任,推動省間交易結(jié)算更加規(guī)范、合理。
四是設計適應新能源進現(xiàn)貨市場的避險機制。在現(xiàn)貨市場不斷完善以及新能源規(guī)模不斷擴大的背景下,新能源參與市場優(yōu)化出清結(jié)算是大勢所趨,在今年7月份國家有關部門已經(jīng)提出積極做好包括分布式在內(nèi)的光伏發(fā)電全面進入電力市場的各項準備。由于新能源出力預測仍然是世界性的難題,本來作為避險機制強制簽訂的中長期卻成了新能源企業(yè)的主要風險來源,各地普遍出現(xiàn)不簽中長期合同比簽訂中長期結(jié)算價格更高的現(xiàn)象。因此,為做好新能源全面入市的準備,要針對新能源出力的不可預測性設計全新的中長期避險機制。可以考慮推出采用不需約定曲線的中長期差價合約,合同中僅確定結(jié)算價格和結(jié)算參考點,新能源全電量參與現(xiàn)貨市場的出清結(jié)算,場外根據(jù)中長期合同結(jié)算價格與結(jié)算參考點現(xiàn)貨均價做差價結(jié)算。將新能源預測長期出力曲線的難題降維成預測結(jié)算參考點現(xiàn)貨均價,在實現(xiàn)現(xiàn)貨市場全電量優(yōu)化目標的同時,真正做到規(guī)避新能源入市風險。
在市場建設過程中,無論是國內(nèi)還是國外,均不存在千篇一律的普適模式,但是正確的市場概念與經(jīng)濟關系卻是共通共用的,經(jīng)濟關系模型必須和結(jié)算公式保持一致是市場規(guī)則編制的“憲法”,不隨任何人的意志轉(zhuǎn)移?,F(xiàn)貨市場在經(jīng)濟關系的引導下不斷完善,電力市場化改革也在不斷探索中前進?;疽?guī)則的印發(fā),不僅是落實了現(xiàn)貨市場全時空優(yōu)化目標,更是引發(fā)了業(yè)內(nèi)對于電力現(xiàn)貨市場本質(zhì)的思考,邁出了深化電力體制改革過程中關鍵的一步。九層之臺,起于壘土,現(xiàn)貨市場便是在一步接一步邁出的步伐中完成了“從無到有”,接下來還要在不斷前進,實現(xiàn)“從有到好”的高質(zhì)量發(fā)展目標。