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新能源時(shí)代容量補(bǔ)償?shù)钠惹行枨?/strong>
隨著可再生能源比例的快速提高，電力系統(tǒng)面臨比從前更大的不確定性。如果僅靠傳統(tǒng)的煤電等資源來應(yīng)對(duì)這種波動(dòng)，調(diào)峰成本會(huì)過高。而當(dāng)前的電價(jià)機(jī)制通常只能反映電量?jī)r(jià)值，對(duì)容量?jī)r(jià)值的補(bǔ)償不足，這使得煤電及其他可調(diào)節(jié)資源缺乏調(diào)峰的動(dòng)力，會(huì)抑制新能源的消納空間。因此，建立容量補(bǔ)償機(jī)制，對(duì)可提供容量?jī)r(jià)值的各類資源進(jìn)行有效激勵(lì)，使其在系統(tǒng)需要容量調(diào)節(jié)時(shí)發(fā)揮作用，對(duì)于新能源高占比電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。
具體來看，新能源高占比導(dǎo)致電力系統(tǒng)容量調(diào)節(jié)需求增加的原因主要有兩個(gè)：一方面，新能源預(yù)測(cè)難度大，給系統(tǒng)容量規(guī)劃帶來挑戰(zhàn)。即使預(yù)測(cè)技術(shù)不斷提升，其間歇性還是難以完全消除。這需要備用調(diào)節(jié)資源具有足夠的容量來應(yīng)對(duì)預(yù)測(cè)誤差。另一方面，新能源高峰時(shí)段的可利用性較差。光伏發(fā)電受時(shí)間影響，發(fā)電高峰相對(duì)固定，難以與負(fù)荷高峰時(shí)段完全匹配；風(fēng)電受地域影響，不同地區(qū)風(fēng)電輸出高峰錯(cuò)開的可能性大，且存在較大波動(dòng)性。這意味著新能源可能無法在用電高峰時(shí)提供足夠的可用容量，而在用電低谷時(shí)段又可能會(huì)擠占其他電源的經(jīng)濟(jì)出力空間。
面對(duì)上述挑戰(zhàn)，如果不能建立起有效的容量補(bǔ)償激勵(lì)機(jī)制，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行就會(huì)面臨風(fēng)險(xiǎn)。隨著低短期邊際成本的電力涌入電網(wǎng)，現(xiàn)貨市場(chǎng)的低價(jià)出清時(shí)段會(huì)頻繁出現(xiàn)，可能不足以支撐煤電機(jī)組為主的調(diào)節(jié)性電源長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)，煤電提前退出會(huì)造成系統(tǒng)可調(diào)節(jié)容量下降。這種局面既不利于保持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，也不利于新能源的經(jīng)濟(jì)消納。因此，全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)已基于此推出了各具特色的容量補(bǔ)償機(jī)制改革方案。這些改革不僅增加了電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的靈活性，還進(jìn)一步促進(jìn)了可再生能源的發(fā)展。我國(guó)電力體制改革也將推進(jìn)容量補(bǔ)償機(jī)制建設(shè)作為重要工作之一，以適應(yīng)高比例可再生能源時(shí)代的需求。
容量補(bǔ)償?shù)哪Ｊ?、特點(diǎn)和復(fù)雜性
發(fā)電容量補(bǔ)償理論是電力市場(chǎng)理論的一部分，至今已經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段。發(fā)電容量補(bǔ)償機(jī)制的運(yùn)行基于電力系統(tǒng)的以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1) 電力負(fù)荷存在周期性波動(dòng)，高峰期對(duì)系統(tǒng)容量提出更高要求。
2) 可再生能源發(fā)電具有不確定性，其輸出波動(dòng)會(huì)加劇系統(tǒng)容量需求的波動(dòng)性。
3) 電源投資存在長(zhǎng)期鎖定效應(yīng)，需要考慮未來多年甚至數(shù)十年的容量規(guī)劃。
4) 電力市場(chǎng)中常存在“Missing Money”（收益缺口）問題，使得電量?jī)r(jià)格難以為電源提供足夠的投資回報(bào)。
由于上述特點(diǎn)的存在，電力企業(yè)在進(jìn)行發(fā)電投資時(shí)，會(huì)基于平均負(fù)荷水平判斷，而忽略峰谷差異帶來的額外容量需求。這會(huì)導(dǎo)致高峰時(shí)段系統(tǒng)容量不足。而電量?jī)r(jià)格又無法彌補(bǔ)這部分成本缺口。發(fā)電容量補(bǔ)償機(jī)制可以提供額外的容量收入，彌補(bǔ)電源企業(yè)提供備用容量的投資成本，從而激勵(lì)其考慮峰谷需求差異，投資建設(shè)足夠的發(fā)電容量。
發(fā)電容量補(bǔ)償機(jī)制可分為容量市場(chǎng)模式、容量義務(wù)模式、戰(zhàn)略備用模式和可靠性期權(quán)模式。容量市場(chǎng)模式是通過集中交易形成容量?jī)r(jià)格信號(hào)，電源企業(yè)根據(jù)自身成本狀況參與競(jìng)價(jià)并獲得容量收入；容量義務(wù)模式是政府強(qiáng)制要求電源企業(yè)按一定比例保有備用容量；戰(zhàn)略備用模式是指運(yùn)營(yíng)商與特定電廠簽訂備用服務(wù)合同，對(duì)可調(diào)用容量付費(fèi)；可靠性期權(quán)模式是系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商或者負(fù)荷服務(wù)商向資源擁有者購(gòu)買一定時(shí)段的調(diào)用權(quán)。
這幾種模式各有優(yōu)劣：容量市場(chǎng)模式市場(chǎng)化程度高，但對(duì)交易平臺(tái)要求高；容量義務(wù)模式實(shí)施簡(jiǎn)單，但不靈活。戰(zhàn)略備用模式運(yùn)營(yíng)商可控性強(qiáng)，但涉及直接交易；可靠性期權(quán)模式引入了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，但激勵(lì)作用有限。在不同改革階段可以采用不同模式，或者結(jié)合使用以兼顧改革進(jìn)程和資源配置優(yōu)化，但目的都是提前確定價(jià)格，激勵(lì)備用容量投入，改善電力供需平衡。
通過市場(chǎng)化的容量?jī)r(jià)格形成機(jī)制和嚴(yán)格的容量履約考核措施，可以確保獲得補(bǔ)償?shù)碾娫雌髽I(yè)提供所承諾的可用容量。這為電力系統(tǒng)提供了應(yīng)對(duì)高峰的能力，也為電源企業(yè)提供了穩(wěn)定的投資回報(bào)。在實(shí)際操作中，不同類型電源的容量補(bǔ)償機(jī)制可以進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)，但核心思路均遵循提前激勵(lì)投資，確?？捎萌萘康囊恢略瓌t。據(jù)此，可以嘗試從以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)發(fā)電容量補(bǔ)償機(jī)制的評(píng)估指標(biāo)，主要包括：提高系統(tǒng)靈活性的效果、對(duì)電源企業(yè)投資激勵(lì)的作用、不同電源獲得補(bǔ)償?shù)墓叫?、?duì)用戶電價(jià)的影響、政策實(shí)施的復(fù)雜程度、監(jiān)管能力需求等。
國(guó)外容量補(bǔ)償機(jī)制得失
英國(guó)于2014年建立了容量市場(chǎng)，是較早開展容量補(bǔ)償改革的國(guó)家之一。其容量市場(chǎng)覆蓋了火電、可再生能源、需求響應(yīng)、儲(chǔ)能等多種資源，對(duì)新技術(shù)參與設(shè)置了較低門檻。拍賣獲得容量協(xié)議的資源需要在緊缺時(shí)段提供容量。英國(guó)的經(jīng)驗(yàn)顯示，容量市場(chǎng)可以有效提高系統(tǒng)靈活性，但補(bǔ)償范圍過廣也存在一定爭(zhēng)議。在英國(guó)容量市場(chǎng)中，非發(fā)電設(shè)備——如需求響應(yīng)和儲(chǔ)能等的容量?jī)r(jià)值主要通過容量拍賣前的預(yù)估確定。例如，需求響應(yīng)資源減少用電量的潛力會(huì)通過預(yù)先測(cè)試確定其在峰谷時(shí)段內(nèi)可提供的最大負(fù)荷調(diào)節(jié)量，并據(jù)此折算為等效的發(fā)電容量進(jìn)行拍賣；儲(chǔ)能裝置也會(huì)根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電能力、響應(yīng)速度等技術(shù)參數(shù)，預(yù)估其可提供的等效發(fā)電容量并參與容量拍賣。
美國(guó)PJM電力市場(chǎng)從2007年開始建立RPM（Reliability Pricing Model，可靠性定價(jià)模型）容量市場(chǎng)。該市場(chǎng)僅面向發(fā)電側(cè)，要求獲得容量補(bǔ)償?shù)陌l(fā)電企業(yè)在供電時(shí)段內(nèi)提供與其競(jìng)拍獲得的容量證書數(shù)量相匹配的實(shí)際發(fā)電容量，同時(shí)還建立了嚴(yán)格的容量考核機(jī)制，強(qiáng)化履約動(dòng)力。該模式改善了PJM區(qū)域電力供需狀況，但也存在過度補(bǔ)償?shù)膯栴}。PJM市場(chǎng)目前也在探討放開需求響應(yīng)和儲(chǔ)能的容量資格，明確調(diào)用基準(zhǔn)、考核要求等，以在高峰時(shí)段調(diào)用非發(fā)電資源，并評(píng)估其等效容量貢獻(xiàn)。
由此可見，容量市場(chǎng)中并不是簡(jiǎn)單購(gòu)買某類技術(shù)設(shè)備的容量，而是通過衡量不同資源對(duì)系統(tǒng)容量需求的滿足程度，按效果購(gòu)買容量產(chǎn)品。不論技術(shù)類型如何，關(guān)鍵是在需求高峰時(shí)提供減負(fù)荷的等效容量。這也體現(xiàn)了容量補(bǔ)償機(jī)制的目的在于激勵(lì)更多可用容量投入到電力系統(tǒng)中，購(gòu)買對(duì)象應(yīng)該是具備這一效果的各類資源。
從國(guó)外經(jīng)驗(yàn)看，理想的容量補(bǔ)償機(jī)制需要在電源范圍、價(jià)格機(jī)制、履約檢查等方面找到最優(yōu)平衡點(diǎn)。對(duì)新技術(shù)的容量補(bǔ)償也需要審慎設(shè)定，確保其增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性的同時(shí)不產(chǎn)生新的市場(chǎng)扭曲。
煤電容量補(bǔ)償著眼當(dāng)下、謀局未來
隨著2023年11月《關(guān)于建立煤電容量電價(jià)機(jī)制的通知》的發(fā)布，我國(guó)煤電容量補(bǔ)償機(jī)制得以確立。該機(jī)制實(shí)行兩部制電價(jià)，新增容量電價(jià)以補(bǔ)償煤電的系統(tǒng)調(diào)節(jié)價(jià)值。這一舉措對(duì)促進(jìn)煤電改造調(diào)峰和保障電力安全具有重要意義。容量電價(jià)可以提高煤電靈活性，使之更好服務(wù)于系統(tǒng)需求而非追求發(fā)電量最大化，同時(shí)可為煤電提供長(zhǎng)期投資激勵(lì)，讓其獲得一定的收入保障。該機(jī)制也提高了用戶分擔(dān)調(diào)節(jié)成本的公平性。這是兩部制電價(jià)在主力電源上的重要嘗試，為后續(xù)在更廣范圍內(nèi)建立統(tǒng)一的容量補(bǔ)償機(jī)制奠定了政策基礎(chǔ)。
當(dāng)然，這次煤電容量補(bǔ)償機(jī)制的出臺(tái)，更多是立足解決當(dāng)下的矛盾與困難，政策具有明確的適用場(chǎng)景和時(shí)間窗口，距離真正成為長(zhǎng)效性的容量補(bǔ)償機(jī)制，還存在一些值得進(jìn)一步完善與改進(jìn)的地方：
第一，煤電容量補(bǔ)償機(jī)制中不同省市之間的容量電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異，容量電價(jià)回收固定成本的比例一些地方為30%，一些為50%。這種容量電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的情況，如果長(zhǎng)期存在，很可能會(huì)導(dǎo)致跨區(qū)域之間的煤電資源配置出現(xiàn)一定的失衡與扭曲。未來需要依托全國(guó)電力市場(chǎng)的建設(shè)進(jìn)程，逐步統(tǒng)一補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，降低區(qū)域間的政策差異。
第二，跨省跨區(qū)煤電容量補(bǔ)償電費(fèi)的分?jǐn)倷C(jī)制還不夠明確，不同區(qū)域之間如何合理分配容量調(diào)節(jié)成本在機(jī)制上還不清晰。未來需要進(jìn)一步明確跨區(qū)域容量補(bǔ)償費(fèi)用分?jǐn)偟挠?jì)算方式，使之更加公平合理，減少糾紛風(fēng)險(xiǎn)。
第三，在現(xiàn)貨市場(chǎng)體系尚不完善的情況下，煤電容量補(bǔ)償電價(jià)的形成也面臨一定監(jiān)管難度。在缺乏通過競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)交易形成的價(jià)格信號(hào)的支撐時(shí)，政府部門很難判斷容量補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)是否適當(dāng)。未來隨著現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，可以引入市場(chǎng)化機(jī)制優(yōu)化容量?jī)r(jià)格的形成，也有助于降低監(jiān)管難度。
第四，雖然此次政策僅針對(duì)煤電容量進(jìn)行補(bǔ)償，但設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)還是立足滿足電力系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)期可靠的靈活調(diào)節(jié)能力的需求。這反映了煤電正加速向調(diào)峰電源轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)。未來補(bǔ)償范圍也應(yīng)逐步擴(kuò)大到更多經(jīng)過驗(yàn)證可有效提供容量?jī)r(jià)值的資源，再結(jié)合既有的抽蓄兩部制電價(jià)規(guī)定，“由點(diǎn)到面”統(tǒng)籌形成系統(tǒng)化的容量補(bǔ)償機(jī)制。
可以看出，這次的煤電容量電價(jià)機(jī)制是一種先導(dǎo)性的嘗試。未來還需繼續(xù)推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)，不斷完善容量補(bǔ)償范圍、調(diào)整價(jià)格機(jī)制、明確費(fèi)用分擔(dān)、提高監(jiān)管效能等，以形成科學(xué)系統(tǒng)、公平高效的容量補(bǔ)償長(zhǎng)效機(jī)制，更好地服務(wù)電力體制改革進(jìn)程和能源轉(zhuǎn)型大局。
發(fā)電容量補(bǔ)償機(jī)制展望
建立科學(xué)合理的容量補(bǔ)償機(jī)制是電力市場(chǎng)化改革的重要內(nèi)容，也是應(yīng)對(duì)可再生能源高滲透的重要舉措。這既需要立足電力系統(tǒng)的基本運(yùn)行規(guī)律，也需要借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的改革經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國(guó)電力行業(yè)的具體情況。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的電力市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)的深入，容量補(bǔ)償模式也將不斷進(jìn)化，將更多類型的資源納入其中。未來的容量補(bǔ)償機(jī)制有待進(jìn)一步完善的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括：
第一，核算容量需求曲線。這需要預(yù)測(cè)不同電價(jià)下用戶的容量需求，并將其轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)購(gòu)買容量的需求曲線，應(yīng)能反映電力供需和容量?jī)r(jià)格之間的關(guān)系，為后續(xù)的補(bǔ)償定價(jià)提供依據(jù)。
第二，細(xì)化容量補(bǔ)償范圍及標(biāo)準(zhǔn)。明確不同類型電源提供容量的計(jì)量方法，將更多新興的可調(diào)節(jié)資源如儲(chǔ)能、虛擬電廠納入補(bǔ)償范圍，同時(shí)還需考慮不同電源的技術(shù)特性，提供差異化的容量補(bǔ)償模式。
第三，構(gòu)建市場(chǎng)化的容量?jī)r(jià)格形成機(jī)制。隨著電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的發(fā)展，可以引入集中競(jìng)價(jià)的容量市場(chǎng)，形成市場(chǎng)化的容量?jī)r(jià)格。
第四，健全容量檢查考核制度。通過必要的懲罰措施確保電源企業(yè)履約，同時(shí)防止虛報(bào)容量等問題。
第五，協(xié)調(diào)容量補(bǔ)償機(jī)制與其他政策的關(guān)系，如與碳市場(chǎng)、可再生能源政策的關(guān)系。
我國(guó)正處在能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，容量補(bǔ)償機(jī)制的設(shè)計(jì)需要兼顧改革進(jìn)程和技術(shù)發(fā)展。只有深化理論研究、積極探索實(shí)踐，持續(xù)完善補(bǔ)償機(jī)制，才能激活更多包括可再生能源在內(nèi)的各類新資源的容量潛力，助力“雙碳”目標(biāo)以更高效經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)。
