中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著世界范圍內(nèi)的可再生能源迅猛發(fā)展，各國電力系統(tǒng)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在我國電力市場化建設(shè)的浪潮中，如何協(xié)調(diào)電力市場建設(shè)與新能源發(fā)展正成為日漸迫切的現(xiàn)實(shí)問題?！八街梢怨ビ瘛?，為促進(jìn)新能源的發(fā)展和利用，世界各主要電力市場國家制定了相應(yīng)的激勵(lì)政策，可為我國新能源市場化消納提供有益借鑒與參考。本文總結(jié)了國外主要電力市場國家新能源參與電力市場的價(jià)格機(jī)制、適應(yīng)新能源接入的市場交易規(guī)則等，并提出了對我國新能源市場化消納的啟示。
國外新能源參與市場的機(jī)制及啟示
唐程輝
國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所
目前，國外新能源裝機(jī)較高的國家中，有些要求新能源參與市場，有些由電網(wǎng)企業(yè)保障性收購。具體而言，美國、德國、英國、意大利、西班牙、澳大利亞、葡萄牙、丹麥等國家新能源參與電力市場；日本、芬蘭等國家新能源由電網(wǎng)企業(yè)直接收購，不參與電力市場。為促進(jìn)新能源的發(fā)展和利用，各國政府制定了相應(yīng)的激勵(lì)政策，主要包含價(jià)格（補(bǔ)貼）機(jī)制、適應(yīng)新能源接入的市場交易規(guī)則等。
圖1 全球新能源（風(fēng)電、光伏）裝機(jī)排名
（截至2018年底）
一、國外新能源參與電力市場價(jià)格機(jī)制
國外新能源價(jià)格機(jī)制主要包括固定上網(wǎng)電價(jià)、溢價(jià)機(jī)制、差價(jià)合約（Contract for difference）、可再生能源配額制等。
表1 新能源價(jià)格（補(bǔ)貼）機(jī)制
一是固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制。
日本、芬蘭等國家實(shí)施固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制，德國、意大利、葡萄牙等國通常只對容量較小的新能源發(fā)電機(jī)組實(shí)施。
二是溢價(jià)機(jī)制。
德國（2012年以后）、西班牙、丹麥、荷蘭等國采用溢價(jià)機(jī)制，其中西班牙新能源發(fā)電商可自由選擇固定上網(wǎng)電價(jià)或參與市場的溢價(jià)機(jī)制。
三是差價(jià)合約機(jī)制。
英國（2013年以后）實(shí)施差價(jià)合約，新能源發(fā)電商與政府所有的公司簽訂合約，該公司向新能源發(fā)電商支付或收取市場電價(jià)低于或高于差價(jià)合約敲定價(jià)格的部分，相當(dāng)于由該公司承擔(dān)市場電價(jià)波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，對發(fā)電商來說基本等同于固定上網(wǎng)電價(jià)。
四是可再生能源配額制。
美國、澳大利亞、挪威、瑞典、英國（2017年以前）采用可再生能源配額制政策。
二、國外適應(yīng)新能源接入的市場機(jī)制
風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力存在一定的隨機(jī)性和波動(dòng)性，隨著新能源發(fā)電占比的不斷提升，國外在市場組織和運(yùn)營中充分考慮新能源的發(fā)電特性，建立適應(yīng)新能源接入的市場交易機(jī)制。
一是電量偏差處理機(jī)制。
考慮到新能源自身存在的出力不確定性，相比于常規(guī)能源，新能源在國外電力市場中的偏差處理機(jī)制與常規(guī)發(fā)電機(jī)組有所不同。
（1）美國得州電力市場。對常規(guī)機(jī)組而言，其出力超出考慮輔助服務(wù)調(diào)用的基點(diǎn)指令值5%或5MW（取二者中較小值）時(shí)，將受到偏差處罰。對風(fēng)電場的基點(diǎn)指令偏差處罰標(biāo)準(zhǔn)要寬松一些，只在棄風(fēng)狀態(tài)下風(fēng)電場出力高于基點(diǎn)指令值10%以上時(shí)才予以處罰。
（2）北歐電力市場。風(fēng)電企業(yè)要為其在日前現(xiàn)貨市場中的出力預(yù)測誤差接受懲罰。在平衡市場中，若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相反，則風(fēng)電企業(yè)需接受懲罰，按照日前現(xiàn)貨市場價(jià)格結(jié)算。若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相同，則企業(yè)免受懲罰，按平衡市場出清價(jià)格結(jié)算。
二是調(diào)峰機(jī)制。
新能源的大規(guī)模并網(wǎng)消納必須依靠電力系統(tǒng)良好的調(diào)峰能力。為促進(jìn)新能源的消納，除鼓勵(lì)具有良好調(diào)峰能力的機(jī)組參與市場外，國外還建立了引導(dǎo)新能源主動(dòng)參與調(diào)峰的市場機(jī)制，如新能源發(fā)電機(jī)組減出力獎(jiǎng)勵(lì)、負(fù)電價(jià)交易制度等。
（1）愛爾蘭。在電力供應(yīng)過剩時(shí)，如果風(fēng)電機(jī)組減少系統(tǒng)出力，風(fēng)電機(jī)組將通過電力市場獲得獎(jiǎng)勵(lì)。風(fēng)電機(jī)組獲得的減出力獎(jiǎng)勵(lì)，能100%覆蓋該機(jī)組在電力市場的獲利。
（2）北歐電力市場。北歐電力交易中心于2009年11月30日推出負(fù)電價(jià)交易制度，即發(fā)電企業(yè)在電力過剩時(shí)繼續(xù)發(fā)電則要向電網(wǎng)公司付費(fèi)。負(fù)電價(jià)是以價(jià)格手段實(shí)現(xiàn)電力供需平衡的一項(xiàng)重要舉措。這就意味著風(fēng)力發(fā)電企業(yè)如果在電量供大于求時(shí)繼續(xù)發(fā)電，就要向電網(wǎng)公司繳納罰款。引入負(fù)電價(jià)政策以后，包括風(fēng)力發(fā)電企業(yè)在內(nèi)的所有發(fā)電商都會(huì)對市場供需及時(shí)做出反應(yīng)，自主調(diào)節(jié)發(fā)電量，從而大大降低了電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)平衡成本。
三是調(diào)節(jié)性機(jī)組投資保障機(jī)制。
國外通過容量市場、稀缺電價(jià)機(jī)制、補(bǔ)貼機(jī)制等為常規(guī)機(jī)組建立合理的投資保障機(jī)制。調(diào)動(dòng)各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長期的安全可靠運(yùn)行。
（1）容量市場。為適應(yīng)新能源發(fā)電占比的不斷提高，國外通過容量市場收益彌補(bǔ)單獨(dú)電能市場收益對投資刺激的不足，為具有間歇特性的新能源提供充足的備用容量，如英國、美國PJM、新英格蘭ISO-NE、紐約ISO-NY和北歐四國等。
（2）稀缺電價(jià)。由于新能源的大量接入，造成批發(fā)電力市場價(jià)格降低，常規(guī)機(jī)組的收益受到影響。因此，美國ERCOT在實(shí)時(shí)市場中實(shí)行了稀缺定價(jià)機(jī)制，從而在系統(tǒng)備用低時(shí)對常規(guī)機(jī)組進(jìn)行一定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。
四是跨區(qū)跨國電力交易。
風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力的隨機(jī)性和波動(dòng)性決定了其必須依靠在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，各國也積極倡導(dǎo)電力的跨區(qū)跨國交易、加強(qiáng)骨干電網(wǎng)和跨國聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
以北歐電力市場為例，北歐四國的電源結(jié)構(gòu)具有一定的互補(bǔ)性，使得跨國電量交易非常頻繁，丹麥、挪威和瑞典之間交易了大量的清潔能源電力。當(dāng)?shù)湹娘L(fēng)電發(fā)電量超出其用電所需，多余的電力就輸送到挪威和瑞典，以幫助這兩個(gè)國家節(jié)省用以發(fā)電的水資源。
三、國外經(jīng)驗(yàn)對我國新能源市場化消納的啟示
基于我國電力體制改革和電力市場建設(shè)情況，分析并借鑒國外新能源消納的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，啟示如下：
一是新能源帶補(bǔ)貼參與電力市場，是絕大多數(shù)國家的政策調(diào)整方向。
在新能源發(fā)展初期，通過固定上網(wǎng)電價(jià)、溢價(jià)機(jī)制、配額制等政策鼓勵(lì)新能源發(fā)展，保證新能源在電力市場中的競爭力。隨著新能源發(fā)電競爭力和發(fā)電占比的不斷提高，政府將逐漸減低補(bǔ)貼。
二是新能源依靠較低的發(fā)電邊際成本可通過現(xiàn)貨市場中實(shí)現(xiàn)優(yōu)先消納。
國外新能源主要通過參與現(xiàn)貨市場實(shí)現(xiàn)消納，同時(shí)，新能源的低發(fā)電邊際成本會(huì)降低現(xiàn)貨市場的批發(fā)電價(jià)。如由于風(fēng)力發(fā)電量和太陽能發(fā)電量的大幅增加，澳大利亞2019年第四季度現(xiàn)貨批發(fā)電價(jià)為72澳元/MW?h，同比降低19％，為2016年第四季度以來最低水平。
三是公平、合理的偏差處理原則能促進(jìn)新能源的市場化消納。
由于新能源自身存在的出力不確定性，國外電力市場在處理新能源產(chǎn)生的偏差上與常規(guī)發(fā)電機(jī)組相比更為寬松，以此鼓勵(lì)新能源參與電力市場交易。
四是完善調(diào)峰、調(diào)頻及輔助服務(wù)機(jī)制是新能源發(fā)電調(diào)度的保障。
國外為保障新能源的大規(guī)模消納，一方面需通過合理的投資保障機(jī)制，調(diào)動(dòng)各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長期的安全可靠運(yùn)行；另一方面，需通過建立調(diào)峰、調(diào)頻及輔助服務(wù)的激勵(lì)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)靈活性資源潛力。
五是新能源發(fā)電需在更大的區(qū)域和市場范圍內(nèi)消納。
由于新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和反調(diào)峰的特點(diǎn)，國外普遍通過在更大區(qū)域和市場范圍內(nèi)進(jìn)行交易，與其他類型電源相互配合，更好的發(fā)揮新能源清潔節(jié)能減排的功效。我國的資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，也要求新能源必須通過跨省跨區(qū)實(shí)現(xiàn)資源的大范圍優(yōu)化配置。
專家介紹
唐程輝，工學(xué)博士，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員。研究方向?yàn)殡娏w制改革、電力市場等，完成多項(xiàng)政府委托及國網(wǎng)公司科研項(xiàng)目，以第一作者在IEEE匯刊、Applied energy、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電工技術(shù)學(xué)報(bào)等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文。
團(tuán)隊(duì)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(dú)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(shí)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(qiáng)的研究咨詢隊(duì)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(qiáng)的團(tuán)隊(duì)。曾獲得“2010年度國家電網(wǎng)公司先進(jìn)黨支部”、“2011-2012年度國家電網(wǎng)公司科技工作先進(jìn)集體”、“2018年度國家電網(wǎng)有限公司先進(jìn)班組”、國網(wǎng)能源院“2011-2017年度先進(jìn)集體”以及“課題攻關(guān)黨員先鋒團(tuán)隊(duì)”等稱號。2016年，設(shè)立“馬莉勞模創(chuàng)新工作室”。
