隨著可再生能源裝機容量與并網(wǎng)比例的不斷提升，消納可再生能源與平抑功率波動成為歐洲各國所面臨的共同挑戰(zhàn)。歐洲各國在歐盟的主導(dǎo)下開展了一系列能源領(lǐng)域合作，并在構(gòu)建歐洲一體化電力市場交易體系上達(dá)成共識。作為歐洲電力一體化進程的基石，歐盟統(tǒng)一電力市場建設(shè)經(jīng)歷了從單個國家市場到跨國區(qū)域市場，從中長期、短期合同交易到日前、日內(nèi)交易分階段推進的過程。目前歐盟以日前耦合市場為主要特征的統(tǒng)一電力市場已覆蓋近30個國家，初步形成了大范圍資源優(yōu)化配置的電力市場交易平臺。
歐盟統(tǒng)一電力市場建設(shè)
執(zhí)筆人：陳珂寧、張高、楊素
國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所
一、歐盟統(tǒng)一電力市場建設(shè)歷程
歐盟統(tǒng)一電力市場是歐洲統(tǒng)一大市場的組成部分，其建設(shè)目的主要包括：一是適應(yīng)歐盟經(jīng)濟一體化進程，促進各國電力市場開放和自由貿(mào)易；二是引入競爭機制，提升能源行業(yè)運行效率和整體經(jīng)濟效益；三是促進成員國之間資源整合和優(yōu)勢互補，更好地保障歐盟整體的能源安全；四是促進清潔能源和可再生能源開發(fā)利用，推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和低碳經(jīng)濟發(fā)展。
統(tǒng)一市場的建設(shè)經(jīng)歷了從頂層設(shè)計到細(xì)化規(guī)則，從單個國家市場到跨國區(qū)域市場，從中長期交易到日前、日內(nèi)交易的分階段推進過程，其主要節(jié)點如下：
1986年，尚處于“歐共體”時代的歐洲簽署了《單一歐洲法案》（Single European Act），歐盟統(tǒng)一能源市場的設(shè)想初步誕生。
1993年歐盟提出建設(shè)統(tǒng)一電力市場的目標(biāo)，至今已形成了包括7個區(qū)域市場的統(tǒng)一電力市場雛形。
2006年，日前電力跨境耦合市場啟動（截至2019年，已覆蓋25個國家）。
2011年，歐盟提出在2014年之前建成歐洲內(nèi)部統(tǒng)一能源市場（Single Energy Market）的目標(biāo)，要求各成員國加快輸電網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)、統(tǒng)一運行規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。
2018年，歐洲跨境日內(nèi)市場成功上線運行，整個歐洲日內(nèi)連續(xù)市場整合在一起，以補充現(xiàn)有的日前耦合市場。
二、歐盟統(tǒng)一電力市場機制設(shè)計
（一）跨境中長期雙邊交易
屬于場外交易，由市場主體自行簽訂中長期雙邊物理合約，并約定計劃曲線，于日前市場開啟前提交給相關(guān)調(diào)度機構(gòu)，需物理執(zhí)行。中長期雙邊物理合約執(zhí)行前，需通過拍賣方式購入跨境物理輸電權(quán)（顯示拍賣），作為跨境中長期雙邊合約執(zhí)行的保障；除跨境中長期雙邊物理合約外，市場主體可在金融交易機構(gòu)進行標(biāo)準(zhǔn)化期貨合約交易以規(guī)避風(fēng)險或獲利，與雙邊物理合約交易互不影響。
（二）跨境日前耦合市場
各國/地區(qū)調(diào)度機構(gòu)負(fù)責(zé)提供跨境可用通道容量約束，各國/地區(qū)交易機構(gòu)獲取市場主體申報信息形成輸入、輸出交易意向，由EPEX、Nord Pool等7家電力交易機構(gòu)作為上層耦合系統(tǒng)交易機構(gòu)進行輪值出清；因輸電阻塞將形成各國/地區(qū)的耦合出清電價差，該價差是含收益權(quán)物理輸電權(quán)或金融輸電權(quán)交易的依據(jù)和前提。
（三）跨境日內(nèi)耦合市場
日內(nèi)耦合市場是日前市場的進一步補充，使市場主體交易電量進一步貼近實際發(fā)用電需求，特別是適應(yīng)了可再生能源發(fā)電波動對系統(tǒng)的影響。日內(nèi)耦合市場不同于日前市場的一次出清，采用了多時間尺度下類似于股票市場的撮合交易模式的連續(xù)滾動出清方式，即市場成員可自行在日內(nèi)交易系統(tǒng)中進行“掛牌”，根據(jù)價格優(yōu)先次序進行匹配成交。
（四）輔助服務(wù)與實時平衡
由于輔助服務(wù)與實時平衡市場與各國電力系統(tǒng)運行方式緊密結(jié)合，長期以來歐洲各國的輔助服務(wù)市場與實時平衡市場均由各國TSO自行組織。目前，歐洲各國采用的平衡市場模式主要通過平衡機制（Balancing Mechanism）、三次調(diào)頻等方式，本質(zhì)都是通過市場化手段，根據(jù)機組報價，實現(xiàn)機組出力的上調(diào)或下調(diào)。
三、歐盟統(tǒng)一電力市場關(guān)鍵問題
（一）歐盟日前市場兩級銜接機制
日前市場聯(lián)合出清不考慮各國（價區(qū)）內(nèi)部輸電阻塞，僅考慮跨國（價區(qū)）之間的輸電線路容量限制。由TSO向電力交易機構(gòu)發(fā)布跨境傳輸通道的可用傳輸容量（Available Transmission Capacity，ATC）。市場A和市場B的市場成員各自提交報價，使用該傳輸容量作為約束進行統(tǒng)一優(yōu)化出清，得到各自市場的成交電量及價格。在區(qū)域間有阻塞和無阻塞情況下各市場出清曲線如下圖所示：
（二）歐盟統(tǒng)一電力市場阻塞管理機制
對于各成員國（TSO調(diào)度區(qū)域）內(nèi)的輸電阻塞，各國TSO進行調(diào)整或組織相應(yīng)的交易，主要采取的方式包括再調(diào)度（Re-dispatch）、通過平衡機制利用市場成員的調(diào)整報價進行發(fā)電出力的調(diào)整等。
對于跨國輸電通道的輸電阻塞，一般由輸電容量顯式拍賣和輸電容量隱式拍賣兩種方式進行處理。顯式拍賣適用于跨境雙邊電力交易；隱式拍賣主要適用于日前市場耦合。
（1）輸電容量顯式拍賣
市場主體通過獨立的輸電權(quán)市場拍賣（顯式拍賣，Explicit Auction）獲得的輸電權(quán)，是其中長期合約物理執(zhí)行的前提，屬于物理輸電權(quán)。市場主體在輸電權(quán)交易平臺進行年度、月度、每日等時間尺度的輸電權(quán)拍賣，按照報價由高到低的次序、以實際跨境輸電通道可用容量為約束依次出清。市場主體需在中長期物理合約的執(zhí)行計劃提交給調(diào)度機構(gòu)之前獲得物理輸電權(quán)。市場主體擁有的物理輸電權(quán)對應(yīng)的容量，決定了其在跨境通道上允許實際傳輸容量的上限。
物理輸電權(quán)分為兩種，一種是純物理輸電權(quán)，另一種是帶收益權(quán)的物理輸電權(quán)：對于純物理輸電權(quán)，若市場主體沒有充分使用，則剩余容量將被系統(tǒng)無償“回收”；對于帶收益權(quán)的物理輸電權(quán)，市場主體未充分使用的輸電容量將通過跨區(qū)價差的方式回收。
（2）輸電容量隱式拍賣
跨境輸電權(quán)的隱式拍賣，是跨境現(xiàn)貨市場在考慮跨境通道物理傳輸約束情況下的市場統(tǒng)一優(yōu)化出清過程。因此，輸電權(quán)的隱式拍賣無需交易機構(gòu)組織實際拍賣，市場主體將根據(jù)市場交易出清結(jié)果自然獲得電量執(zhí)行計劃，亦相當(dāng)于獲得了一定容量的跨境輸電通道的使用權(quán)。在耦合出清過程中，若跨境通道存在阻塞（傳輸需求大于通道可用容量），則輸出地區(qū)的出清電價將低于受入地區(qū)的電價，該價差將作為帶收益權(quán)的物理輸電權(quán)、以及金融輸電權(quán)（FTR）的結(jié)算依據(jù)和回報資金來源。因此，輸電權(quán)的隱式拍賣是帶權(quán)益的物理輸電權(quán)和金融輸電權(quán)返還收益的前提。
（三）歐盟典型容量機制
以風(fēng)、光為代表的具有不確定性的可再生能源并網(wǎng)，一方面逐步使傳統(tǒng)機組利用小時數(shù)不斷降低，另一方面也要求傳統(tǒng)機組為其提供系統(tǒng)發(fā)電充裕度保障。為解決傳統(tǒng)機組因投資難以回收而面臨關(guān)停、從而進一步加大系統(tǒng)可靠性問題，歐盟近年來不斷探索建立容量機制，以保證發(fā)電充裕度和系統(tǒng)運行安全。比較典型的是戰(zhàn)略容量機制、全市場容量機制以及需求側(cè)響應(yīng)機制。
（1）戰(zhàn)略容量機制主要是指通過招標(biāo)方式與發(fā)電機組簽訂合同從而保障短期電力供應(yīng)，涉及的機組范圍較小，相關(guān)機組由調(diào)度/市場運營機構(gòu)在緊急時段進行調(diào)用，在市場出清中具有較低的優(yōu)先級。在完成市場轉(zhuǎn)型和改革、解決潛在市場問題后，該機制將被取消，未來將被更常規(guī)化、競爭化的方式取代，例如向所有類型的容量供應(yīng)商開放市場，以保障有效的競爭并限制費用。
（2）全市場容量機制由更多市場主體參與，采用全市場拍賣的方式保障系統(tǒng)供電安全，并與其他電力交易品種銜接緊密，具有完善的價格、出清機制。全市場容量機制將在未來長期存在。由于市場化容量機制的創(chuàng)新設(shè)計，用電側(cè)為容量備用支付的費用可以被有效地控制，英國、法國以及愛爾蘭的電力容量市場也都將仿照這種設(shè)計以建設(shè)或改進全市場容量機制。
（3）需求側(cè)響應(yīng)機制相當(dāng)于在用戶側(cè)利用市場化手段，根據(jù)報價、負(fù)荷調(diào)節(jié)特性等情況對相關(guān)需求側(cè)資源進行調(diào)控，挖掘需求側(cè)資源靈活調(diào)節(jié)的潛力，為系統(tǒng)騰出容量空間。歐盟的相關(guān)規(guī)則法律在一定程度上保證了需求側(cè)響應(yīng)機制不會演變?yōu)椴缓弦?guī)的補貼方式，避免出現(xiàn)不正當(dāng)競爭或牟利、對用戶造成過高的價格等情況。
專家介紹
陳珂寧，電氣工程博士，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所高級工程師。主要從事電力體制改革、電力市場建設(shè)、電力系統(tǒng)分析等研究。作為課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家電網(wǎng)有限公司科技項目、管理咨詢等多項；獲國家電網(wǎng)公司軟科學(xué)成果獎一、二、三等獎多次。以第一作者發(fā)表SCI、EI檢索文章數(shù)十篇。
張高，電氣工程博士，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員。主要從事電力市場、電力體制改革、需求響應(yīng)等研究，先后承擔(dān)國家發(fā)改委、國家能源局、國家電網(wǎng)公司委托的重大課題20余項，主筆或參與編寫《國內(nèi)外電力市場化改革分析報告2020》、《“十四五”電力需求響應(yīng)政策機制研究》等著作和報告，獲得國家電網(wǎng)公司科技進步獎、國家電網(wǎng)公司軟科學(xué)成果獎等獎項。
楊素，博士，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所改革與市場研究室專家。長期從事電力市場、電力體制改革、電力行業(yè)節(jié)能減排等領(lǐng)域研究。曾作為負(fù)責(zé)人承擔(dān)了50多項國家電網(wǎng)公司重大科技項目、重大戰(zhàn)略課題、管理咨詢項目等的研究與管理工作，項目內(nèi)容涉及售電側(cè)改革、大用戶直接交易、增量配電業(yè)務(wù)放開、現(xiàn)貨市場等領(lǐng)域，具有豐富的理論、技術(shù)和實踐經(jīng)驗。
團隊簡介：企業(yè)戰(zhàn)略研究所（以下簡稱戰(zhàn)略所）成立于2009年，原名為企業(yè)戰(zhàn)略與管理咨詢研究所，2010年12月單獨設(shè)立企業(yè)戰(zhàn)略研究所，是國網(wǎng)能源院核心研究所之一。經(jīng)過多年實踐和積累，在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、體制改革與電力市場、企業(yè)國際化發(fā)展等領(lǐng)域已形成顯著優(yōu)勢，培養(yǎng)造就了一支專業(yè)素質(zhì)高、研究能力強的研究咨詢隊伍。戰(zhàn)略所內(nèi)設(shè)企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃研究室、改革與市場研究室、國際化發(fā)展研究室，共有32名員工，平均年齡32歲，其中博士27人，碩士5人，具有高級職稱12人，國家電網(wǎng)公司優(yōu)秀專家人才后備3人，是一只充滿活力、善于思考、凝聚力強的團隊。曾獲得“2010年度國家電網(wǎng)公司先進黨支部”、“2011-2012年度國家電網(wǎng)公司科技工作先進集體”、“2018年度國家電網(wǎng)有限公司先進班組”、國網(wǎng)能源院“2011-2017年度先進集體”以及“課題攻關(guān)黨員先鋒團隊”等稱號。2016年，設(shè)立“馬莉勞模創(chuàng)新工作室”。
