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張廷營 黃維芳 丁軍策

廣州電力交易中心

1研究背景

2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第75屆聯(lián)合國大會上發(fā)表重要講話，指出我國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。這是我國向全世界做出的莊嚴(yán)承諾，為我國應(yīng)對氣候變化、推動綠色發(fā)展提供了方向指引，擘畫了宏偉藍(lán)圖。2021年3月15日召開的中央財經(jīng)委員會第九次會議強(qiáng)調(diào)，“雙碳”目標(biāo)是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，是黨中央統(tǒng)籌國際、國內(nèi)兩個大局做出的重大部署，彰顯了我國走綠色低碳發(fā)展道路的堅定決心，首次提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為世界各國攜手應(yīng)對全球性挑戰(zhàn)、共同保護(hù)好地球家園貢獻(xiàn)了中國智慧和中國方案，體現(xiàn)了我國主動承擔(dān)應(yīng)對氣候變化國家責(zé)任、推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的大國擔(dān)當(dāng)。

構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是電力行業(yè)踐行“雙碳”目標(biāo)的重要載體和平臺。電力行業(yè)是我國碳排放總量最大的單一行業(yè)，2019年電力行業(yè)碳排放達(dá)到40億噸，占全國碳排放總量的42%。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，新型電力系統(tǒng)在發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)的功能定位和特性將發(fā)生重大調(diào)整，系統(tǒng)的發(fā)展也將面臨諸多亟待研究解決的問題。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過程中，新能源逐步成為主體電源，電源裝機(jī)規(guī)模大幅增長，發(fā)電量占比大幅提升。由于新能源容量替代率低，電源裝機(jī)規(guī)模將以數(shù)倍于電力需求的速度增長。2020年國家主席習(xí)近平在氣候雄心峰會上表示，到2030年我國風(fēng)電、光伏發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2030年風(fēng)電和光伏裝機(jī)可能達(dá)到15-17億千瓦電力市場，發(fā)電量超2.7萬億千瓦時，占總發(fā)電量約25%，到2060年我國風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電裝機(jī)占比將達(dá)到70%以上，發(fā)電量占比60%以上，新能源成為主體電源。南方電網(wǎng)公司在《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動方案（2021-2030年）白皮書》中提到，到2030年南方五省區(qū)風(fēng)電、光伏裝機(jī)達(dá)到2.5億千瓦，水電裝機(jī)1.4億千瓦，核電裝機(jī)3700萬千瓦，非化石能源裝機(jī)占比提升至65%、發(fā)電量占比提升至61%。

近年來，隨著電力體制改革不斷深入，電力市場建設(shè)提檔增速，已基本建成以中長期交易為主、現(xiàn)貨交易發(fā)揮重要作用的市場體系，市場優(yōu)化資源配置作用進(jìn)一步凸顯。因此，可以預(yù)見電力市場必將成為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要抓手和推進(jìn)劑。但現(xiàn)階段的電力市場參與主體仍以煤電、氣電和水電機(jī)組等常規(guī)能源為主，風(fēng)電、光伏等新能源交易機(jī)制仍處于試點完善階段，改革目標(biāo)以提高電力生產(chǎn)效率、降低電價為主，市場機(jī)制和規(guī)則還存在較多不適應(yīng)的方面。

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南方區(qū)域

電力市場建設(shè)的問題和挑戰(zhàn)

1. 新能源大規(guī)模高比例接入對西電東送和低谷富余水電消納帶來新的挑戰(zhàn)。

目前南方區(qū)域西電東送電量占廣東全省用電量的三分之一，西電東送已成為保障廣東電力安全穩(wěn)定供應(yīng)重要部分。根據(jù)規(guī)劃，到2025年南方區(qū)域?qū)⑿略龊Ｉ巷L(fēng)電2000萬千瓦、陸上風(fēng)電2400萬千瓦、光伏5600萬千瓦，廣東省內(nèi)火電機(jī)組的發(fā)電空間進(jìn)一步受到擠壓，電力平衡愈加困難，東部省區(qū)將更加依賴西電的頂峰和調(diào)峰能力。因此，西電東送的分時價值將進(jìn)一步凸顯，按照現(xiàn)有框架協(xié)議全年約定一個價格、控制年度送電總量及僅約定分旬曲線的送電模式將無法適應(yīng)。同時，西部汛期低谷時段受東部調(diào)峰空間受限影響，富余水電消納將面臨較大挑戰(zhàn)。

2. 新能源參與市場對中長期交易組織、安全校核、交易執(zhí)行及偏差結(jié)算等方面提出了更高要求。

新能源隨機(jī)性、波動性、間歇性特點突出，以年度、月度為主的中長期交易機(jī)制難以滿足新能源靈活交易與消納需求。新能源消納對電力交易機(jī)構(gòu)的交易組織和結(jié)算、電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的安全校核等方面都提出了更高的技術(shù)和人力要求。同時，因新能源出力精準(zhǔn)預(yù)測難度較大，對交易執(zhí)行與合同履約造成不利影響，需進(jìn)一步完善合同調(diào)整機(jī)制和偏差結(jié)算機(jī)制。

3. “日前+實時”的現(xiàn)貨市場模式難以適應(yīng)新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

在新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，集中式與分布式的風(fēng)電、光伏大規(guī)模接入，發(fā)電側(cè)出力隨機(jī)性、波動性較大，“極熱無風(fēng)”、“晚峰無光”、“云來無光”，發(fā)電出力無法按需控制。而目前，全國第一批8個現(xiàn)貨試點省份基本采用“日前+實時”的現(xiàn)貨市場模式，缺乏日內(nèi)現(xiàn)貨市場，在預(yù)測偏差較大、電網(wǎng)故障等情況下，備用機(jī)組無法及時響應(yīng)，對保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行造成不利影響。當(dāng)前清潔能源以報量不報價的方式參與電力現(xiàn)貨市場，作為價格接受者優(yōu)先出清，此種模式將極不適應(yīng)新能源的大量接入，需盡快推動和完善清潔能源以報量報價方式參與電力現(xiàn)貨市場的機(jī)制建設(shè)。

4. 輔助服務(wù)市場品種單一，機(jī)制建設(shè)仍不完備。

新能源發(fā)電本質(zhì)上是采用電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)，不具備傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)動慣量，本身抗擾動性差，而整個系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量下降后，全系統(tǒng)抗故障沖擊的能力也大大降低，又因為新能源出力的隨機(jī)性、波動性和間歇性，短期內(nèi)將推高系統(tǒng)消納成本。目前，輔助服務(wù)市場建設(shè)仍不完善，僅有調(diào)峰、調(diào)頻等少數(shù)交易品種，特別是未按照“誰受益、誰承擔(dān)”的原則建立用戶參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制，難以充分調(diào)動市場主體積極性、提高市場主體參與程度，不利于故障情況下的系統(tǒng)穩(wěn)定。

5. 電力系統(tǒng)規(guī)劃機(jī)制暫未與電力市場建設(shè)有效銜接。

新能源快速發(fā)展，將使得調(diào)峰電源建設(shè)與電網(wǎng)規(guī)劃更加復(fù)雜，而目前容量市場建設(shè)滯后，中長期市場暫未體現(xiàn)空間價值，不能為電力規(guī)劃提供有效支撐。電力規(guī)劃仍以傳統(tǒng)的項目審批為主，規(guī)劃的透明度不高，電源建設(shè)和電網(wǎng)布局缺乏有效銜接。

6. 新能源與常規(guī)能源同臺競價機(jī)制尚不完善。

現(xiàn)階段的市場設(shè)計，不同類型主體在參與競價時，主要以價格為主要競爭因素，不能充分體現(xiàn)新能源的綠色屬性。而目前新能源與傳統(tǒng)能源相比，并不具備價格優(yōu)勢，需要提出適應(yīng)于新能源與常規(guī)能源共同參與的有效競爭的市場體系，在保障新能源充分消納和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時，有效平衡新能源和常規(guī)機(jī)組收益。

7. 儲能市場機(jī)制不完善、盈利模式不清晰。

儲能是解決新能源發(fā)電不穩(wěn)定的主要工具，可以實現(xiàn)削峰填谷，并可提供瞬時響應(yīng)的輔助服務(wù)，是新型電力系統(tǒng)迫切需要的。但目前除抽水蓄能已明確價格形成機(jī)制外，新型儲能價格機(jī)制尚未明確。《國家發(fā)展改革委關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價格形成機(jī)制的意見》（發(fā)改價格﹝2021﹞633號）規(guī)定，將抽水蓄能容量電價納入輸配電價回收，僅電量電價通過市場方式形成，抽水蓄能將迎來快速發(fā)展新局面；但因其投資規(guī)模大，限制了更多社會資本進(jìn)入，同時因其納入輸配電價回收成本，可能會影響新型儲能的發(fā)展。

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有關(guān)建議和重點舉措

今后的電力市場建設(shè)，必須適應(yīng)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)這一物理基礎(chǔ)，兼顧提升電力系統(tǒng)靈活性、可靠性，通過市場機(jī)制設(shè)計還原電力的商品屬性，發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，促進(jìn)電力資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，推動以提高電能生產(chǎn)效率、降低用電成本為目標(biāo)向以應(yīng)對氣候變化和推動能源轉(zhuǎn)型為主要驅(qū)動力轉(zhuǎn)變。

1. 完善電力中長期交易機(jī)制。

重點完善分時段帶曲線交易機(jī)制，加快完善技術(shù)支撐手段，確保滿足分時段帶曲線交易和履約要求。建立健全合同調(diào)整機(jī)制，細(xì)化合同轉(zhuǎn)讓、置換、回購等交易的規(guī)則及出清、結(jié)算方式。根據(jù)新能源發(fā)電特性，進(jìn)一步提高交易頻次，縮短交易周期，探索電能量交易、合同交易在按周或D-3開始，便于市場主體在月內(nèi)靈活簽訂、調(diào)整中長期合同，促進(jìn)市場主體誠信履約。完善偏差價格形成機(jī)制，可通過預(yù)掛牌方式或事先約定價格執(zhí)行，也可選取市場價格作為偏差結(jié)算價格。

2. 完善電力現(xiàn)貨市場交易。

為應(yīng)對新能源隨機(jī)性、波動性大的問題，應(yīng)充分借鑒Nood Pool、德國等成熟電力市場經(jīng)驗，逐步建立覆蓋日前、日內(nèi)、實時三個維度的現(xiàn)貨市場機(jī)制，充分考慮集中式和分布式新能源共同參與的市場出清模式，引導(dǎo)新能源發(fā)電商合理地上報出力，并提高預(yù)測技術(shù)，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3. 完善電力輔助服務(wù)市場。

輔助服務(wù)市場應(yīng)在健全常規(guī)的調(diào)頻、調(diào)峰和備用輔助服務(wù)市場外，探索建立爬坡響應(yīng)等創(chuàng)新的輔助服務(wù)品種。逐步建立和完善高比例新能源消納下合理的成本分?jǐn)倷C(jī)制，完善輔助服務(wù)價格疏導(dǎo)機(jī)制，按照“誰受益、誰承擔(dān)”的模式推動新能源消納成本在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的合理分?jǐn)偅龑?dǎo)和培育更多主體參與，保障輔助服務(wù)提供者足夠的收益，利用輔助服務(wù)市場有效保障源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié)的靈活性資源在提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務(wù)時獲得合理的投資回報和激勵，促使其承擔(dān)保障高比例新能源接入電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主力軍作用。

4. 加強(qiáng)電力市場、可再生能源消納量交易市場、碳排放權(quán)市場、用能權(quán)市場協(xié)同。

推動多個市場、參與主體、交易產(chǎn)品、市場機(jī)制等要素協(xié)同發(fā)展，提高市場運(yùn)作效率，提升清潔能源競爭力，打破市場壁壘。堅持頂層設(shè)計，以實現(xiàn)清潔低碳可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，統(tǒng)籌規(guī)劃多個市場的總體目標(biāo)與思路，設(shè)計市場總體架構(gòu)、交易機(jī)制、交易產(chǎn)品。科學(xué)制定市場管理規(guī)則、交易規(guī)則、監(jiān)管規(guī)則和配套制度等，為市場健康運(yùn)行提供制度保障。條件成熟后，逐步推動市場融合，構(gòu)建電價與碳價有機(jī)融合的價格體系，打破市場壁壘，逐步擴(kuò)大交易品種，完善金融衍生品種類，推動市場高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

5. 切實加強(qiáng)容量市場建設(shè)，完善電力行業(yè)特別是電網(wǎng)的規(guī)劃機(jī)制。

按照中發(fā)9號文要求，優(yōu)化電源與電網(wǎng)布局，加強(qiáng)電力規(guī)劃與電源等規(guī)劃之間、全國電力規(guī)劃與地方性電力規(guī)劃之間的有效銜接。提升規(guī)劃的覆蓋面、權(quán)威性和科學(xué)性，增強(qiáng)規(guī)劃的透明度，各種電源建設(shè)和電網(wǎng)布局要嚴(yán)格規(guī)劃、有序組織實施。建立規(guī)劃實施檢查、監(jiān)督、評估、考核工作機(jī)制，保障電力規(guī)劃的有效執(zhí)行，確保容量市場發(fā)展適應(yīng)不斷提高的新能源接入規(guī)模。

6. 建立完善分布式能源、負(fù)荷參與市場機(jī)制。

充分利用需求側(cè)資源，平抑新能源隨機(jī)性。將分布式風(fēng)電與光伏、儲能、微電網(wǎng)、電動汽車和可中斷、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等各類資源進(jìn)行有效整合和系統(tǒng)管理，并作為虛擬電廠參與電力市場交易，提高市場效率。

7. 完善價格調(diào)控機(jī)制電力市場，提升價格治理能力，確保價格總水平在合理區(qū)間運(yùn)行。

圍繞助力“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)實現(xiàn)，深入推進(jìn)價格改革，繼續(xù)推進(jìn)輸配電價改革，持續(xù)深化上網(wǎng)電價市場化改革，完善風(fēng)電、光伏發(fā)電、抽水蓄能價格形成機(jī)制，建立新型儲能價格機(jī)制，發(fā)揮價格機(jī)制的激勵約束作用，從供給和消費(fèi)兩方面，促進(jìn)能源供給結(jié)構(gòu)低碳轉(zhuǎn)型，推動能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。