隨著溫室效應(yīng)影響的日益加劇，應(yīng)對全球氣候變化，實現(xiàn)清潔、低碳發(fā)展已經(jīng)成為了人類社會共同的努力目標(biāo)之一。2009年的哥本哈根會議上，中國政府鄭重承諾：到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。2015年通過的《巴黎協(xié)定》為2020年后全球應(yīng)對氣候變化行動作出安排，提出了把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2攝氏度以內(nèi)目標(biāo)（力爭1.5攝氏度）。我國進(jìn)一步承諾：中國碳排放要在2030年左右達(dá)到峰值并爭取盡早達(dá)峰，2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放比2005年下降60%～65%。
（來源：微信公眾號”能源研究俱樂部“ ID:nyqbyj 作者：苑 舜國家能源局東北監(jiān)管局黨組書記、局長）
習(xí)近平總書記在2014年6月13日中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組會議上，創(chuàng)造性提出了推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的理念：推動能源消費(fèi)革命，抑制不合理能源消費(fèi)；推動能源供給革命，建立多元供應(yīng)體系；推動能源技術(shù)革命，帶動產(chǎn)業(yè)升級；推動能源體制革命，打通能源發(fā)展快車道；全方位加強(qiáng)國際合作，實現(xiàn)開放條件下能源安全。習(xí)近平總書記關(guān)于能源安全新戰(zhàn)略的重要論述，著眼統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局，明確了新時代我國能源清潔低碳發(fā)展方向。
根據(jù)國際能源署（IEA）公布數(shù)據(jù)，全球電力行業(yè)（含熱力）碳排放總量占比全球碳排放總量超過40%。因此，能源電力行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)全球碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國電力行業(yè)受自然資源稟賦約束，長期以來以煤電等化石燃料機(jī)組為主要電源。截至2019年底，我國火電裝機(jī)容量119055萬千瓦，占比59.2%；2019年，火電發(fā)電量5.05萬億千瓦時，占總用電量的68.9%。除了上述直接排放，目前正在全球范圍內(nèi)興起的“再電氣化”浪潮更讓電力系統(tǒng)在能量輸送環(huán)節(jié)和終端用能環(huán)節(jié)的脫碳減排任務(wù)中發(fā)揮更大的作用。例如，電力輸送可以有效減少煤炭、油氣輸送環(huán)節(jié)的碳排放；電動汽車的推廣應(yīng)用可以降低交通領(lǐng)域的碳排放；工商業(yè)供熱和消費(fèi)設(shè)備及電器的電氣化，可以大幅降低終端用能的碳減排。但是這些碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)，不僅依賴于“再電氣化”的實現(xiàn)，更依賴于電力行業(yè)在電能供給端的低碳轉(zhuǎn)型。
自上世紀(jì)80年代以來，全球多個國家都進(jìn)行了電力市場化改革。通過一系列電力市場化交易體系和電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的改革，不僅實現(xiàn)了通過市場價格信號實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，也通過市場手段促進(jìn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行靈活性的提升，促進(jìn)了以風(fēng)電、光伏為代表的低碳電源的消納。電力行業(yè)的市場化改革，不僅推動了用電價格信號的市場化，為用電側(cè)的“再電氣化”創(chuàng)造了便利條件和激勵信號，還有利于發(fā)電運(yùn)行靈活性的增強(qiáng)，從供給端做到低碳轉(zhuǎn)型。2015年3月15日，《中共中央 國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》出臺，標(biāo)志著我國新一輪電力市場化改革的啟動。本輪改革旗幟鮮明地提出“加快構(gòu)建有效競爭的市場結(jié)構(gòu)和市場體系，形成主要由市場決定能源價格的機(jī)制”的市場化改革方向，同時將控制能源消費(fèi)總量、提高能源利用效率、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保作為重要改革目標(biāo)。因此，如何通過推進(jìn)我國電力市場化改革，促進(jìn)我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)的低碳化轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為我國能源領(lǐng)域重大課題。
一、我國電力市場化改革和能源低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)系
1.電力市場的內(nèi)涵
從學(xué)術(shù)理論研究的角度出發(fā)，電力市場化交易涉及電氣工程、運(yùn)籌學(xué)、微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)等多個學(xué)科門類。就其本質(zhì)而言，電力市場基于微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，在市場供求變化的基礎(chǔ)上，通過競爭的方式引起各類電力商品的價格波動，來引導(dǎo)資源向更加有效、更加合理的方向流動，實現(xiàn)整個電力行業(yè)的優(yōu)化配置。就電力市場內(nèi)涵而言，電力市場的本質(zhì)是將電力生產(chǎn)、傳輸、配送、銷售等環(huán)節(jié)納入整個社會資源的優(yōu)化配置鏈條當(dāng)中，通過市場手段實現(xiàn)電力行業(yè)乃至整個能源行業(yè)的效率的提升。
就具體內(nèi)涵而言，電力市場化交易從時間尺度上可以劃分為中長期交易（多年、年、月、周等）和現(xiàn)貨交易（日前、日內(nèi)、實時等）。市場成員通過中長期交易鎖定交易價格、規(guī)避不確定性風(fēng)險；電力系統(tǒng)運(yùn)營機(jī)構(gòu)則主要通過現(xiàn)貨市場來實現(xiàn)電力運(yùn)行的實時平衡和安全運(yùn)行，并且將不同時段的供需情況通過現(xiàn)貨交易價格反映到市場當(dāng)中。一般而言，中長期交易往往通過雙邊協(xié)商或者連續(xù)滾動交易等方式進(jìn)行；現(xiàn)貨交易往往通過雙側(cè)/單側(cè)拍賣機(jī)制完成。上世紀(jì)美國麻省理工學(xué)院 Schweppe 等學(xué)者提出節(jié)點電價理論，很好的將電力系統(tǒng)物理運(yùn)行和電力現(xiàn)貨交易結(jié)合起來，實現(xiàn)了現(xiàn)貨電力市場出清和電力系統(tǒng)日前機(jī)組組合、實時經(jīng)濟(jì)調(diào)度的融合。目前美國7個電力市場均是建立于這套理論之上。上世紀(jì)英國、歐洲一系列學(xué)者則更偏重于反映電力的一般商品屬性，英國、北歐等電力市場均建立于這一思路之上。
除了電能量交易之外，電力市場化交易還包含了輔助服務(wù)、金融輸電權(quán)、可用裝機(jī)容量等其他交易品種。輔助服務(wù)一般是指為了維護(hù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)電側(cè)和用電側(cè)提供的非電能量交易，其中包括了調(diào)頻、備用等?？捎醚b機(jī)容量一般是為了保障電力系統(tǒng)供給的長期充裕性，市場成員提供的裝機(jī)容量保證。金融輸電權(quán)等金融衍生品，則是為了市場成員風(fēng)險規(guī)避等目的所提供的衍生于電能量市場之外的交易。將這些面向不同標(biāo)的物的市場化交易綜合起來，構(gòu)成了現(xiàn)代的電力市場化交易體系。
2.電力市場化交易與能源行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的聯(lián)系
電力市場在能源低碳轉(zhuǎn)型中扮演著兩類重要角色：一是通過市場化交易，促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行靈活性的提升，為風(fēng)、光、水等低碳電源創(chuàng)造更大的消納空間，從供給源頭上實現(xiàn)低碳化轉(zhuǎn)型；二是通過合理的市場價格信號，在工業(yè)、交通、居民等諸多能源消費(fèi)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電能替代和能效提升，從能源消費(fèi)側(cè)實現(xiàn)“再電氣化”進(jìn)程的加速，從終端消費(fèi)側(cè)實現(xiàn)以低碳電能替代高碳排放的傳統(tǒng)能源。
就能源供給側(cè)而言，電力市場化改革的推進(jìn)可以使電力系統(tǒng)運(yùn)營機(jī)構(gòu)（主要是電力調(diào)度機(jī)構(gòu)）有更多的資源和能力來靈活調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)。就傳統(tǒng)而言，我國乃至全球出現(xiàn)的棄風(fēng)棄光等現(xiàn)象，很多是由于電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力不足所導(dǎo)致。例如，過去幾年我國“三北”地區(qū)，特別是東北地區(qū)出現(xiàn)調(diào)峰能力不足，冬季供暖期夜間用電低谷時段出現(xiàn)了風(fēng)電消納能力嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，這也導(dǎo)致了大量清潔風(fēng)力發(fā)電潛能被浪費(fèi)。通過推進(jìn)深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰等電力輔助服務(wù)市場化改革，東北地區(qū)電力系統(tǒng)靈活性得到了很大提升，為風(fēng)、光、核電等清潔低碳能源（以下簡稱“清潔能源”）消納提供了空間，并大幅度改善了低碳電源的消納水平，為電能供給側(cè)的脫碳降碳作出了十分明顯的貢獻(xiàn)。
就能源消費(fèi)側(cè)而言，電力市場化的推進(jìn)不僅可以實現(xiàn)傳統(tǒng)電力負(fù)荷的能效改進(jìn)，還可以借助電能替代等手段，實現(xiàn)終端能源利用的脫碳降碳。通過推進(jìn)電力市場化改革，更精細(xì)、合理的電價信號可以傳遞給終端電力用戶，用戶可以基于電價信號更為合理地規(guī)劃自己的用電行為，例如參與基于分時電價削峰填谷，繼而提升整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。另外，更為精細(xì)、合理的電價信號，有利于更多終端用能向電力轉(zhuǎn)化。例如，供暖期夜間風(fēng)電大發(fā)時段電力現(xiàn)貨價格很可能會較低，可以幫助更多的居民供暖轉(zhuǎn)為電供暖；豐水期的低電價配合電制氫等手段，可以推動交通運(yùn)輸環(huán)節(jié)的清潔化、低碳化；不同地理位置的電價差異，可以推動數(shù)據(jù)中心更合理地分配工作負(fù)荷。這些基于電力市場化改革的電價信號一旦能夠傳遞到能源消費(fèi)側(cè)，就可以幫助終端用能環(huán)節(jié)實現(xiàn)脫碳降碳。但值得注意的是，終端用能環(huán)境的脫碳降碳，很大程度還要依賴于電能供給的低碳，特別是水、風(fēng)、光、核等清潔電源占比的提升。
二、我國電力市場化改革促進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型面臨的問題
近年來，我國清潔能源發(fā)展步伐加快，水電裝機(jī)持續(xù)增加，風(fēng)電、光伏發(fā)電新增裝機(jī)量雙雙位列世界第一。但是隨著可再生能源的快速發(fā)展，棄水、棄風(fēng)、棄光問題開始出現(xiàn)，雖然近階段有所改善，但在局部地區(qū)仍呈現(xiàn)出不少困難。各地出現(xiàn)的清潔能源消納困難局面，直接原因是由于風(fēng)電、光伏發(fā)電等自身具有間歇性、波動性的新特點，局部地區(qū)輸電通道不足，全國電力需求增速下降等，但深層次原因還在于我國大部分地區(qū)電力系統(tǒng)運(yùn)行靈活性不足、清潔能源開發(fā)與市場需求不匹配、輸電通道規(guī)劃不合理、配套消納機(jī)制不健全、市場機(jī)制不健全等問題。從長期來看，這些問題將成為我國進(jìn)一步推動清潔能源開發(fā)利用和能源低碳轉(zhuǎn)型的重大挑戰(zhàn)。從能源消費(fèi)側(cè)看，電力終端價格還未實現(xiàn)真正的市場調(diào)節(jié)，用能終端靈活定價機(jī)制不完善，缺乏對“再電氣化”的支持，缺乏對用戶在脫碳降碳用能方面的價格引導(dǎo)機(jī)制。通過對我國促進(jìn)清潔能源消納政策和市場機(jī)制的梳理，以及對我國清潔能源消納現(xiàn)狀的分析，我國電力市場化改革在促進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型方面所面臨的主要問題和挑戰(zhàn)可總結(jié)如下：
1.缺乏激勵系統(tǒng)靈活性資源的市場交易機(jī)制
目前我國電源結(jié)構(gòu)中火電機(jī)組占比高，靈活性電源本身占比較小，由于長期缺乏對提供靈活性服務(wù)電源的市場激勵機(jī)制，系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力、調(diào)節(jié)意愿都嚴(yán)重不足，亟需一種能有效激勵系統(tǒng)靈活性資源的機(jī)制。但火電作為“三北”新能源富集地區(qū)最主要、最基礎(chǔ)的靈活性資源，在傳統(tǒng)管理體制下，卻沒有太大動力主動提供調(diào)峰服務(wù)。傳統(tǒng)上，對火電機(jī)組提供的調(diào)峰服務(wù)補(bǔ)償，一直采用政府統(tǒng)一定補(bǔ)償價格、電力調(diào)度機(jī)構(gòu)按需調(diào)用的模式，這種模式激勵效果有限，因為一是補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)一刀切，難以準(zhǔn)確反映調(diào)峰在系統(tǒng)不同運(yùn)行態(tài)勢下的真實價值；二是定價無參考，政府與發(fā)電企業(yè)信息不對稱情況下容易造成欠補(bǔ)償或過補(bǔ)償，大多數(shù)情況下火電機(jī)組回收的補(bǔ)償費(fèi)用難以彌補(bǔ)其少發(fā)電的機(jī)會成本；三是調(diào)度機(jī)構(gòu)難以及時、全面掌握機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和供熱情況，無明確原則的調(diào)用火電調(diào)峰資源可能造成機(jī)組不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行或影響供熱質(zhì)量。
2.涉及清潔能源的電力規(guī)劃缺乏價格信號引導(dǎo)
我國風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源裝機(jī)主要集中在“三北”地區(qū)，在新能源大發(fā)展時期其規(guī)劃建設(shè)往往更多考慮風(fēng)、光等自然資源稟賦情況，較少考慮投資效益和電力送出問題，不少地區(qū)出現(xiàn)過風(fēng)電長期大量棄風(fēng)、新的風(fēng)電場還在不斷建設(shè)上馬的情況。受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響，“三北”地區(qū)負(fù)荷需求小，增長乏力，因此清潔能源往往需要通過輸電通道跨省區(qū)消納。由于缺乏市場交易價格等信號的引導(dǎo)，我國目前消納清潔能源的輸電通道規(guī)劃和建設(shè)缺乏系統(tǒng)性優(yōu)化，特別是缺乏與低碳電源規(guī)劃的協(xié)同。由于風(fēng)、光等新能源發(fā)電出力具有隨機(jī)性、波動性的特點，其可信容量較低，外送通道的建設(shè)需要考慮經(jīng)濟(jì)性，如果按照清潔能源裝機(jī)容量配套建設(shè)輸電通道，則會造成電網(wǎng)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，增加輸配電費(fèi)用；而按照清潔能源保障出力建設(shè)輸電線路，則會造成清潔能源資源豐沛時期出現(xiàn)嚴(yán)重的窩電現(xiàn)象，且不利于清潔能源電站的擴(kuò)展。
3.跨省區(qū)消納清潔能源的機(jī)制不完善
在當(dāng)前用電增速放緩、產(chǎn)能過剩的情況下，出于對本省發(fā)電企業(yè)利益保護(hù)，各省消納包括清潔能源在內(nèi)的外省電力的意愿普遍不強(qiáng)，省間壁壘逐漸顯現(xiàn)。受限于省間壁壘，調(diào)度只能采取有限的手段，通過跨省互濟(jì)支援等措施來最大限度消納清潔能源，而且跨省區(qū)消納可再生能源的經(jīng)濟(jì)性也無法評價。
