中國儲能網(wǎng)訊：
文/田士君 丁澤宇
作者供職于國網(wǎng)能源研究院有限公司
狹義上的直流反向送電是指與常規(guī)送電方向相反的送電方式，需要直流線路潮流反轉(zhuǎn)。柔性直流輸電系統(tǒng)可以依靠控制換流器改變電流方向?qū)崿F(xiàn)小時級的潮流反轉(zhuǎn)，但造價相對較高。普通直流輸電系統(tǒng)中，由于換流器晶閘管導(dǎo)電的單向性，需要進(jìn)行控制保護(hù)系統(tǒng)升級，通過改變電壓極性實現(xiàn)功率反轉(zhuǎn)功能，一般只在月度、季度時間尺度實施。
廣義的直流反向送電也包含直流反向交易，即跨區(qū)交易中交易方向與國家能源規(guī)劃送電方向相反的交易。但當(dāng)跨區(qū)交易確定交易路徑時，由于跨區(qū)輸電網(wǎng)架約束等原因，可能出現(xiàn)路徑上的特高壓直流交易方向與物理潮流方向相反的情況。
例如，華北送四川的交易需要先由銀東直流送西北，再送西南，銀東直流上即出現(xiàn)了反向交易。反向交易的結(jié)果僅在直流原送電潮流的基礎(chǔ)上疊加少量反向潮流，并不會改變直流物理潮流的方向。
長期以來，跨區(qū)送電主要落實國家能源戰(zhàn)略，呈現(xiàn)西電東送特征，各直流輸電通道主要按照國家規(guī)劃文件送電方向組織交易。2015年之前的反向交易多以非市場化方式組織，不簽訂曲線，主要用來調(diào)整水電等電源的發(fā)電不確定性。
2015年之后受電力供需形勢、跨區(qū)通道建設(shè)和省間交易要求簽訂曲線等影響，反向交易電量逐漸減少。2021年，除應(yīng)急調(diào)度外，幾乎沒有反向交易。
01
跨省交易的新現(xiàn)象
2022年以來，受一次能源價格波動、新能源出力不確定性等因素影響，我國部分區(qū)域電力供需形勢緊張，區(qū)內(nèi)省間互濟(jì)難以完全消除平衡缺口，東北、華北地區(qū)電力相對富裕，送受端反向交易訴求強(qiáng)烈，反向交易電量較2021年增長33倍。2023年以來，反向交易電量年均增速仍保持年均30%以上的快速增長。其中，月內(nèi)中長期反向交易和省間現(xiàn)貨反向交易電量同比增幅2倍以上，受供需形勢影響應(yīng)急調(diào)度反向交易電量大幅減少。
從反向交易電量通道分布看，截至2024年底，國網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)在運(yùn)的17條遠(yuǎn)距離特高壓直流通道中（銀東直流電壓等級±660千伏，不屬于特高壓直流，但其反向交易特點(diǎn)突出，分析時將其統(tǒng)計在內(nèi)），除雁淮、錫泰、雅湖、魯固、陜武、吉泉六條直流外均存在反向交易，反向交易電量占特高壓交易電量的比重超過2%。反向交易中的主要電力流向是東北和華北送西南、華中、西北。銀東和昭沂直流反向交易電量占反向交易總電量比重近80%。近年來，西北傳統(tǒng)送電省受負(fù)荷增長和煤電等支撐電源不足影響，外送能力下降明顯。與此同時，西南、華中電力供需形勢日益緊張。然而，目前華北與西南沒有直接相連的送電通道，華北與華中僅有一條500kV長南荊交流通道。東北和華北向西南、華中送電不得不通過銀東和昭沂直流繞道西北。
02
頻次、規(guī)模將進(jìn)一步增長
直流反向交易是提高省間市場靈活性和活躍度的重要手段。當(dāng)前我國省間中長期年度市場簽約比例高達(dá)90%，較高的年度市場簽約比例與月度、月內(nèi)短周期清潔能源出力不確定的矛盾日漸凸顯，高比例新能源下短周期交易調(diào)整需求增加。直流反向交易能夠促進(jìn)短時間周期的電力互濟(jì)，是提高省間市場靈活性和活躍度的重要手段，在電力安全保供、新能源消納等方面具有重要作用。例如，2022年8月，為保障川渝地區(qū)電力供應(yīng)和電網(wǎng)安全，通過有效跨區(qū)接力送電最大支援四川電力超500萬千瓦。2023年1月、3月，組織東北、華北電力通過昭沂直流反向支援湖南、青海。
未來，隨著新能源的快速發(fā)展，送受端對跨省區(qū)交易靈活性的訴求更加強(qiáng)烈，預(yù)計跨省區(qū)直流通道反向交易頻次、規(guī)模進(jìn)一步增長。隨著新能源特別是分布式光伏快速發(fā)展，送（受）端省短時受（送）電需求增加，送受省份概念日趨模糊，傳統(tǒng)的分省分區(qū)平衡模式正在向全網(wǎng)平衡模式轉(zhuǎn)變。從受端看，部分省份分布式光伏快速發(fā)展，凈負(fù)荷曲線從“鴨子曲線”向“峽谷曲線”轉(zhuǎn)變，國外部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)凈負(fù)荷小于零的情況，受端省存在短時外送訴求。從送端看，傍晚用電高峰時段因光伏出力大幅下降導(dǎo)致時段性電力緊缺，存在短時受電訴求。
此外，我國部分區(qū)域互聯(lián)通道建設(shè)相對滯后，華北、西南至今仍未實現(xiàn)直接互聯(lián)，因“繞道”產(chǎn)生的反向交易需求仍將持續(xù)存在。
03
潛在風(fēng)險及解決思路
從本質(zhì)上看，直流反向交易是跨區(qū)交易組織時產(chǎn)生的正?，F(xiàn)象，但目前尚缺乏全面系統(tǒng)的機(jī)制設(shè)計和操作規(guī)范。若交易規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大可能發(fā)生影響輸電費(fèi)回收、降低通道利用率、影響省間市場秩序和市場監(jiān)管等潛在風(fēng)險，需要在價格機(jī)制、通道利用率核定、交易組織、市場秩序等方面進(jìn)一步完善相關(guān)機(jī)制。
(一)輸配電費(fèi)方面
存在問題：直流輸電費(fèi)按照凈電量收取，無法體現(xiàn)反向交易時資源配置的優(yōu)先級。輸電費(fèi)除了用于回收輸電網(wǎng)投資的主要功能外，也反映了電能的空間信號和位置價值。反向交易不收取直流輸電費(fèi)將造成此部分價值損失。例如，省間現(xiàn)貨組織時，當(dāng)甘肅和山東作為賣方以相同報價向?qū)幭馁u電時，由于出清時銀東直流無輸電費(fèi)，而甘肅送寧夏有西北區(qū)域輸電費(fèi)，將導(dǎo)致距離更遠(yuǎn)的山東優(yōu)先成交，與傳統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)互濟(jì)優(yōu)先原則相悖。此外，
反向交易會對沖已收取的正向輸電費(fèi)，不利于直流輸電費(fèi)合理收取。
以銀東直流為例，其反向交易電量占正向交易電量比重接近四分之一，按照凈電量收取的直流輸電費(fèi)僅為按照正反向交易電量收取直流輸電費(fèi)的60%。
措施建議：為更好地體現(xiàn)電能的位置價值，建議反向交易按照交易電量收取直流輸電費(fèi)。一方面體現(xiàn)電能的位置價值，另一方面能夠限制通過反向交易逃避輸電費(fèi)的投機(jī)行為。近期，反向交易輸電費(fèi)可參照正向交易輸電費(fèi)執(zhí)行；遠(yuǎn)期，可根據(jù)反向交易組織情況，分別針對正反向交易設(shè)計反映各類交易價值的分時輸電價格，探索輸電權(quán)交易等。
(二)通道利用方面
存在問題：特高壓通道利用率按實際送電量計算，未能充分體現(xiàn)對電力大范圍互濟(jì)的支撐作用。現(xiàn)行特高壓通道利用率計算方法是基于事后運(yùn)行結(jié)果，而未充分考慮交易組織的目的和作用。隨著新能源的快速發(fā)展，省間市場靈活性和活躍度增加，催生了電量換容量、峰谷置換等交易品種。特高壓通道的支撐作用由原來的“單向—電量”支撐向“雙向—電力”支撐轉(zhuǎn)變。例如，2023年1月、3月，由于來水偏少，公司組織東北、華北電力通過昭沂直流反向支援青海，昭沂直流凈電量利用率雖然降低，但其在應(yīng)對青海供需形勢變化中發(fā)揮了重要支撐作用。
措施建議：近期促請政府完善特高壓通道利用率計算方式，將反向交易電量納入利用率統(tǒng)計范疇。遠(yuǎn)期，可探索建立根據(jù)特高壓通道電量成分、送電時段、交易頻次等綜合因素評價特高壓通道利用率的計算方法，更好體現(xiàn)特高壓通道的支撐作用。
(三)市場秩序方面
潛在風(fēng)險：市場化的反向交易存在潛在套利空間，可能影響省間市場交易秩序。地方政府出于保護(hù)本省發(fā)電企業(yè)、降低用電價格等因素，干預(yù)反向交易量價，甚至進(jìn)行策略性套利，套利空間主要來自三部分。一是正反向交易的價差。當(dāng)反向交易價格高于（低于）正向交易時，受端（送端）有超額收益。二是曲線分解方式。當(dāng)反向交易的曲線分解與正向交易不同時，可能有超額收益。三是輸配電費(fèi)。送受端可通過組織反向交易對沖的方式減少輸電費(fèi)。
措施建議：一是明確反向交易組織方式。反向交易僅針對新能源消納、電力互濟(jì)等確定場景開展，以“網(wǎng)對網(wǎng)”而非“點(diǎn)對網(wǎng)”、“點(diǎn)對點(diǎn)”等方式組織。二是明確交易組織周期。建議反向中長期交易僅在月內(nèi)市場組織開展。三是合理限制交易規(guī)模。直流通道中，反向中長期交易占正向中長期交易比重應(yīng)限制在合理范圍內(nèi)。四是正反向交易價格差應(yīng)在合理范圍內(nèi)。原則上，反向交易價格應(yīng)高于正向交易，從而適當(dāng)限制反向交易規(guī)模、避免通過組織反向交易逃避輸電費(fèi)。同時，反向交易價格不能過高，以降低通過反向交易獲取超額收益的空間。五是應(yīng)明確反向交易的曲線分解方式。反向交易合同應(yīng)明確曲線分解方式和精度要求，曲線分解應(yīng)以保障新能源消納或短時電力電量平衡為目的，嚴(yán)禁以套利為目的開展。
(四)市場監(jiān)管方面
潛在風(fēng)險：反向交易容易引發(fā)電力資源違反國家規(guī)劃逆向流動、同一時段既送又受、棄風(fēng)棄光與受電交易同時存在等監(jiān)管風(fēng)險。一是反向交易的合理性未受到認(rèn)可。國家能源局在2021年6月《跨省跨區(qū)電力交易與市場秩序?qū)ｍ棻O(jiān)管有關(guān)情況的通報》中提出：“部分交易電力流向與國家能源規(guī)劃方向相反，出現(xiàn)潮流由負(fù)荷中心向能源基地倒送現(xiàn)象，與國家能源規(guī)劃和資源優(yōu)化配置原則不符。”二是反向交易頻次提高后，可能發(fā)生同一省份同時組織外送和購電、棄風(fēng)棄光與受電交易同時存在等復(fù)雜場景，增加了監(jiān)管風(fēng)險。
措施建議：一是積極向政府部門溝通匯報，解釋當(dāng)前形勢下反向交易的合理性，爭取政府部門的理解和支持。二是提前做好反向交易監(jiān)管風(fēng)險研究，嚴(yán)格限制同時組織市場化的既送又受交易、棄風(fēng)棄光與受電交易等交易場景。
總體來看，建議按照尊重電網(wǎng)技術(shù)特性、有利于促進(jìn)電力跨區(qū)互濟(jì)和新能源消納、有效防范市場運(yùn)營風(fēng)險的原則組織開展反向交易，防止交易泛化，影響省間市場秩序。同時，分別針對不同反向交易品種完善相關(guān)機(jī)制，并從市場合規(guī)和監(jiān)管視角出發(fā)，健全相關(guān)政策。在中長期交易方面，系統(tǒng)完善反向交易的規(guī)則體系，包括組織方式、組織周期、交易時序、曲線分解、價格及規(guī)模上限等。在現(xiàn)貨交易方面，進(jìn)一步完善相關(guān)規(guī)則，包括省間現(xiàn)貨出清機(jī)制、反向交易出清參數(shù)設(shè)置等。在市場合規(guī)和監(jiān)管方面，明確反向交易的合理性，并根據(jù)新形勢完善輸配電價、特高壓利用率計算方式，體現(xiàn)保供及應(yīng)急形勢下特高壓通道的支撐價值。
隨著新能源的快速發(fā)展，區(qū)域時段性供需緊張發(fā)生概率和頻次逐年增加，傳統(tǒng)的分省分區(qū)平衡模式正在向全網(wǎng)平衡模式轉(zhuǎn)變，短周期的電力互濟(jì)和交易調(diào)整需求強(qiáng)烈。反向交易是新型電力系統(tǒng)和全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)形勢下的正常現(xiàn)象，具有支撐保供、轉(zhuǎn)型等作用。
同時，應(yīng)注意到反向交易涉及多方利益，實施過程中容易引起重復(fù)征收輸電費(fèi)、干預(yù)市場等爭議，并可能對市場秩序產(chǎn)生影響。應(yīng)盡快研究明確相關(guān)規(guī)則、合理爭取政策支持，做好市場合規(guī)運(yùn)營和輿論引導(dǎo)，促進(jìn)反向交易規(guī)范有序開展、作用充分發(fā)揮。
(本文屬于國家電網(wǎng)公司技術(shù)服務(wù)項目《推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)落實關(guān)鍵技術(shù)研究支撐》成果)
