中國儲能網(wǎng)訊：改革開放以來，我國電價形成機制經(jīng)歷了一系列的變革與探索，先后實行了“還本付息電價”“燃運加價”“經(jīng)營期電價”“容量電價”等多項電價政策，對扭轉(zhuǎn)我國長期存在的缺電局面，支持國民經(jīng)濟持續(xù)快速增長，促進電力企業(yè)加強管理、提高效率起到了積極作用。隨著可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)、占比超過傳統(tǒng)能源，當前電價機制面臨哪些挑戰(zhàn)？應(yīng)做哪些設(shè)計？結(jié)合這些問題，中能傳媒記者采訪了華南理工大學(xué)電力經(jīng)濟與電力市場研究所所長陳皓勇。
中能傳媒：在構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場的過程中，電價機制面臨哪些挑戰(zhàn)？應(yīng)如何應(yīng)對？
陳皓勇：在構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場的過程中，我國省間、省內(nèi)市場協(xié)同特征愈發(fā)明顯，電力平衡格局已從分省分區(qū)就地平衡向全網(wǎng)統(tǒng)一平衡轉(zhuǎn)化。2020年，從國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)省間外送外購交易情況來看，有27個省向省外送電，26個省從省外購電，部分省的省間交易電量規(guī)模已超過1000億千瓦時?！半p碳”目標下，隨著新能源快速發(fā)展、火電利用小時數(shù)下降，高比例新能源出力的隨機性和波動性頻繁影響著各省電力供需形勢，加大了全網(wǎng)電力平衡難度，給電網(wǎng)運行帶來前所未有的挑戰(zhàn)。因此，迫切需要設(shè)計有效的省間電力市場交易和價格形成機制，以“保供應(yīng)、促轉(zhuǎn)型”作為市場設(shè)計的主旋律，通過市場化方式匹配省間電力盈余和缺口，充分適應(yīng)新能源占比不斷提升的電力系統(tǒng)，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
同時，我國幅員遼闊，各地區(qū)要素水平和資源稟賦差異很大。若在差異顯著的區(qū)域建立完全自由競爭的統(tǒng)一電力市場，在市場機制作用下，其結(jié)果是經(jīng)濟欠發(fā)達、電價水平相對較低的地區(qū)擁有的電力資源流向經(jīng)濟較發(fā)達、電價水平相對較高的地區(qū)，欠發(fā)達地區(qū)的電價將被抬高，而且可能失去使用電力資源的權(quán)利；發(fā)達地區(qū)則可能利用其電價較高、購買力較強的優(yōu)勢，不僅通過市場機制與欠發(fā)達地區(qū)爭奪資源，而且自身電價水平也趨于降低。很明顯，這種結(jié)果有悖公平原則和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略。此外，由于電廠類型、投資運行時間不同所帶來的發(fā)電成本差異也可能導(dǎo)致不公平競爭。
應(yīng)對不同地區(qū)購售電主體市場競爭力差異的基本原則，是在公平的基礎(chǔ)上引入“適度競爭”。有專家提出的基于國際貿(mào)易理念（或關(guān)稅原理）的電力市場競爭機制，從原理上能較好處理不同地區(qū)用戶、不同成本電廠的公平競爭問題，值得進一步深入研究。
中能傳媒：電價政策如何平衡傳統(tǒng)能源與新能源之間的關(guān)系？怎樣的電價機制更適合大規(guī)模消納新能源？
陳皓勇：“雙碳”目標下的電力系統(tǒng)面臨電源結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整，其內(nèi)容包括淘汰和改造現(xiàn)有化石能源發(fā)電機組、新建配備CCUS（碳捕獲、利用與封存）裝置的高效率低排放化石能源發(fā)電機組，以及提高清潔能源（特別是風、光等可再生能源）裝機占比等。由于“雙碳”目標下的電力系統(tǒng)包括高比例的風電、光伏發(fā)電在內(nèi)的多種可再生能源，出力具有極強的不確定性，在進行規(guī)劃、運行決策時要確保系統(tǒng)的發(fā)電資源能適應(yīng)各種風力、光伏出力場景。此外，還應(yīng)維持系統(tǒng)備用、調(diào)頻能力、慣性水平、安全穩(wěn)定裕度等以確保電力系統(tǒng)安全可靠運行，并有足夠的靈活性資源提供調(diào)峰和各種輔助服務(wù)。這些問題都給電價政策和電力市場設(shè)計帶來重大挑戰(zhàn)。
隨著高比例、間歇式可再生能源的接入，電力市場面臨著更新?lián)Q代。傳統(tǒng)的基于實時電價理論的電力批發(fā)市場設(shè)計忽略了電能生產(chǎn)和消費的時間連續(xù)性這個十分重要的特征，也無法根據(jù)功率的時間動態(tài)特性分辨不同品質(zhì)的電能商品并進行合理定價。在這種定價方式下，由于光伏、風電近零邊際成本的特點，使得市場出清價格降低，甚至出現(xiàn)負值，將傳統(tǒng)火電、核電從以邊際成本為準的競價交易中擠出，導(dǎo)致火電、核電難以生存，造成電源結(jié)構(gòu)失衡，并降低電力系統(tǒng)的安全性和靈活性。與此同時，光伏和風電的隨機性、波動性給電力系統(tǒng)的運行和控制帶來重大挑戰(zhàn)，對系統(tǒng)靈活性的需求急劇增加，因此需要為靈活性資源提供足夠的經(jīng)濟激勵。在“雙碳”目標下，設(shè)計正確體現(xiàn)不同品質(zhì)電能價值的新市場機制十分關(guān)鍵。
電能價值（或成本）分析是電力經(jīng)濟與電力市場的核心基礎(chǔ)理論，而且是由計劃經(jīng)濟模式通往市場經(jīng)濟模式的一個橋梁。電價不但影響電力工業(yè)本身的健康發(fā)展和電力資源的優(yōu)化配置，而且影響到全社會各行各業(yè)的發(fā)展和人民群眾生活水平的提高。在計劃經(jīng)濟模式下，最理想的電價水平應(yīng)等于電能的真實價值。在市場經(jīng)濟模式下，市場電價應(yīng)圍繞電能真實價值上下波動。價格與價值相匹配是一個良性運作的市場的基本要求，在新能源大規(guī)模接入的背景下，電能除了容量價值、電量價值，還具有靈活性、安全性和彈性等多種不同的價值，其分析和研究需要建立在對新型電力系統(tǒng)運行特性深入認識的基礎(chǔ)上并緊密結(jié)合相關(guān)經(jīng)濟學(xué)理論而開展。由此可見，適合新型電力系統(tǒng)的電價形成機制和市場交易機制應(yīng)建立在電能價值分析的基礎(chǔ)之上。
中能傳媒：要適應(yīng)“電從身邊取”和“電從遠方來”，需要在電價形成機制方面做哪些不同設(shè)計？
陳皓勇：電力系統(tǒng)的一個基本特征是電力供需必須實時平衡，這對電力市場的設(shè)計提出了特殊要求。因此，電力市場需要具備快速響應(yīng)的現(xiàn)貨交易機制（包括日前、日內(nèi)和實時市場等），以適應(yīng)電力生產(chǎn)和消費的即時變化和確保電網(wǎng)穩(wěn)定運行，現(xiàn)貨市場設(shè)計與電力系統(tǒng)的調(diào)度運行模式密切相關(guān)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)都是采用自上而下的統(tǒng)一調(diào)度模式，這種模式反映了電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行的集中化特征。在這種調(diào)度模式中，電力的生產(chǎn)、傳輸和分配是由調(diào)度控制中心通過一個集中的調(diào)度系統(tǒng)來管理的。與之相適應(yīng)，傳統(tǒng)電力現(xiàn)貨市場也是在各級電力交易中心采取集中交易的方式進行。
隨著可再生能源在電力系統(tǒng)中的比重逐漸增加，這些能源的隨機性、間歇性和波動性給電力系統(tǒng)運行帶來新的挑戰(zhàn)。電力市場需要適應(yīng)這些特性，通過靈活的交易機制、需求響應(yīng)和儲能等手段來消納和利用這些能源。分布式能源的發(fā)展改變了電力系統(tǒng)的形態(tài)，由傳統(tǒng)的集中式發(fā)電轉(zhuǎn)向更加分散和去中心化的結(jié)構(gòu)，形成“電從遠方來”和“電從身邊取”并存的局面。電力市場也需要創(chuàng)新，例如通過端對端交易、虛擬電廠等方式，以便讓這些小規(guī)模且分布廣泛的資源有效參與市場交易。
電力市場形態(tài)與電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)之間的密切關(guān)聯(lián)要求市場設(shè)計者和運營者深入理解電力系統(tǒng)的運行機制和發(fā)展趨勢，以便設(shè)計出既能促進經(jīng)濟效益最大化，又能保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的市場交易機制和電價形成機制。針對新型電力系統(tǒng)海量分布式資源參與交易的場景，集中式交易市場難以承載大規(guī)模、隨機、高并發(fā)的交易請求，這對中心化交易系統(tǒng)要求極高且難以實現(xiàn)。因此，可考慮引入基于區(qū)塊鏈等技術(shù)的端對端交易模式和聚合商等新型市場主體。
需研究建立含多聚合商的分布式交易市場模式。根據(jù)分布式資源的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、阻塞消除等輔助服務(wù)和電能量交易等不同交易品種的需求，研究多聚合商的集中式、分散式、分布式模式相結(jié)合，包含多種交易機制的分布式交易市場模式，多聚合商之間、聚合商內(nèi)部資源之間相互協(xié)調(diào)的分布式交易市場。
需研究建立聚合商內(nèi)分布式資源的點對點交易機制。針對分布式交易頻次高、主體多元的特點，基于博弈論、機制設(shè)計理論、行為經(jīng)濟學(xué)等理論，研究分布式資源協(xié)調(diào)互補的點對點交易機制。綜合電網(wǎng)容量、線路阻塞、電氣距離等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與交易主體、交易場景相適應(yīng)的過網(wǎng)費動態(tài)計算方法，保障交易效率與激勵相容性，合理分攤運行成本。
需研究建立多聚合商參與電力市場的交易方式。根據(jù)電力系統(tǒng)運行狀況及電能量、輔助服務(wù)等市場交易需求，研究多聚合商參與電能量與輔助服務(wù)市場等交易機制與策略。研究考慮碳市場影響的聚合商參與電力市場交易策略，探索分布式資源的電—碳協(xié)同機制?？紤]碳排放因素，實現(xiàn)多聚合商參與電力市場的經(jīng)濟最優(yōu)，底層分布式交易與頂層集中式交易的整體協(xié)調(diào)，提升多方參與者的整體社會福利，保障激勵相容性。
在新能源多層級、大規(guī)模接入的背景下，既有“電從遠方來”，又有“電從身邊取”，未來電力市場體系也必定是分區(qū)聚合、分層調(diào)度、集中式與分布式有機融合的新型電力市場體系，需要加強市場機制創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，為“清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能”的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展提供體制機制保障。
