周末荐读| 重构中国电力供应行业: 广东电力市场试点评价

2018-12-07 06:26:09 太阳能发电网
编者按:关于电改“9 号文”的实施成效,业界评价不一。本文是继 《电力改革:国际经验与中国选择》一文之后,英国著名电改专家,剑桥大学教授Michael Pollitt(迈克尔·波利特)等对中国电力市场改革研究的又一大作。本文评估了广东省在 9 号文发布后电力市场化改革进展,结合国际经验介绍了广东电力批发市场的试点情况,
三、电力市场的运行机制


(一)国际背景


很多发达国家的电力市场是逐步发展起来的,如美国和英国。建立这些市场的初衷有两方面:“优序调度”(merit order dispatch)和“电力库”( power pools)。如法国电力集团( EdF)以及英格兰和威尔士的中央发电局(CEGB),为了在任何时间都满足系统需求,会根据各电厂的边际运行成本进行调度(Chick, 2007)。系统的边际成本指的是,在任一时间,为了满足系统的电力需求,每多发 1MWh 的电需要付出的成本,即系统为了满足电力需求中最后 1MWh 而调度的成本最低的那个电厂的边际成本。在美国,地方性电力垄断企业在开始之初会与垄断地区之外的其他发电企业进行电力交易,这样做的原因在于不同发电系统的边际成本不同,边际成本低的系统可以向边际成本高的系统售电,双方都可获益。这种交易的平台就是“电力库”,这些电力库最终演变成了我们现在所看到的独立系统运营商,如美国的 PJM、 MISO和 ERCOT( Hurlburt et al., 2017)。


这种电力库本身就是一种短期市场,可以为一小时或半小时之内的电厂运行提供指导。 20 世纪 90 年代的电力市场改革使电力市场得到了进一步发展,发电厂的所有权被拆分给多个业主,同时一些新的发电企业进入市场。电力批发市场不仅可以使各系统之间进行电力交易,而且可以让用户从所有的个体电厂买电。电力市场不仅包括短期市场(日前市场),还包括长期合约市场。电力市场的覆盖面也从单纯的能源扩展到辅助服务,比如调频和容量管理。Stoft ( 2002)探讨了一个完整电力市场的构成及模式。如英国有双边能源合约市场(包括月度、年度以及其他期限)、短期能源平衡市场(最短为提前一小时)和辅助服务市场(如调频和短期运行备用),最近还建立了一个电力容量市场,也就是长期备用容量的市场。英国的这些市场是相互关联的,如果一个市场的供求平衡发生了变化,那么其他市场的价格也会随之变动。中国在 2002 年的电力市场改革中,建立了两大电网企业和五大发电企业。Andrews-Speed 等 ( 2003) 建议,广东应该建立一个强制性的电力库,然后在此基础上建立一个区域性电力市场。


电力市场可以由系统运营商运营,也可以由独立实体运营。在美国,电力市场往往由独立系统运营商负责运营(它们本身不拥有发电设备以及零售或电网资产)。在欧洲,很多电力批发是通过独立的电力交易所进行交易的,这些交易所是金融交易平台,它们所拥有的电力系统其他环节的资产相对有限(当然有些交易所的股东中包括输电系统运营商)。欧洲各电力交易所之间进行了合并,其价格机制得到共同优化,这有助于提高整个欧洲的交易效率。目前欧洲的几个区域性电力交易所通过统一的交易平台( EUPHEMIA)来协调日前定价,即所谓的“市场耦合”( APX et al., 2013)。这种做法使欧洲大约 85% 的电力可以在没有任何跨境输电限制的情况下,确定给定时间点一天之后的批发价。


所谓有效率的电力市场价格,指的是价格能反映短期和长期的基本供求关系,并且可以作为短期运营和长期投资的良好指南。 ACER ( 2017)的研究结果表明,市场耦合的过程使电向正确方向(从低价格地区向高价格地区)流动的时间比例增加了。 Mansur 和 White ( 2012)的研究也表明, PJM 对市场覆盖面积的拓展改善了它之前边界地区的价格效率。因此,可以说,电力市场的拓展可以带来短期收益。


有一点非常重要,发电企业和售电公司在电力市场中报价,最终形成出清价格。每一个发电企业和售电公司都会得到出清价格(这指的是在统一价格的拍卖中) A , 因为它们对于供和求的匹配都同样重要。任何其他结果都将鼓励它们在竞价过程中采取博弈策略,降低批发价定价过程的效率。因此,这个定价过程是决定市场中供需匹配的最好方式。

 

(二)广东省电力市场


广东目前的电力批发市场分为两部分。第一部分是每年一次的年度双边协商,涵盖了交易电量的 80%。第二部分是月度集中竞价,涵盖了交易电量的20%。 2017 年广东电力市场交易总量是 110 TWh,其中大约 20 TWh 是在月度交易市场上的交易。也就是说,只有 4% 的电力需求是通过月度交易市场得到满足的。广东省对于售电公司月度交易有一个 20% 的限制,但对年度交易并没有限制,即发电企业在年度和月度交易市场的卖电量之比必须是 80 ∶ 20,但售电公司在市场上购电时不受此比例限制。


广东月度电力市场价格,实际上只是与管制零售价格的价差( Li and Shen, 2016)。最大价差是 -500 个基点( 1 个基点 =0.001 元 / 千瓦时)。当前市场覆盖了 4000 个大型用户。典型的大型用户包括通信公司和金属工厂等企业。年度市场的价差大约是 64.5 个基点( 0.0645 元 / 千瓦时),月度市场的价差在此基础上上下波动(见图 6),而且这种波动会体现在一天的不同时间里(峰、平均、谷),幅度为正负 0.3 元 / 千瓦时。 2018 年,电力市场将覆盖180 TWh 的用电需求和所有的天然气、核电、风电和水电。南方电网将为所有发电企业的发电量支付同一个管制价格,而电力市场将为用煤和气发电的企业提供一个他们愿意接受的、相比于管制价格的价差。



7南方电网利用电力市场,既为参与市场的发电企业售电确定价差,也为参与市场的零售商(售电公司)购电确定价差,同时还根据与售电公司的协议为其支付零售利润( RAP, 2016; Sung, 2017),这些支付款都体现在次月的账单中。这意味着电网不必将输配电价分离出来,因为在南方电网目前的零售价格体制之下,不同用户群体之间存在着隐性交叉补贴,并且珠江三角洲地区通过支付高电价为广东的其他地区进行补贴,很难分离所有用户的输配电价。截至 2017 年 8 月,广东尚未公布其输配电价,且其在公布之前,还需得到国家发展改革委的批准。深圳已经公布了它的上网电价,原因是它有自己的输配电网,更容易计算基础成本。


目前广东省所有电表都归南方电网所有,这降低了用户之间的潜在竞争和用户收益。如果电表所有权归用户或售电公司,那么他们将有动力更好地利用电表数据和电表设备。当然,这也意味着需要对电表的质量和连接进行规范,以防止欺诈。南方电网在广东供电行业仍占统治地位, 2016 年南方电网配电量为 829.7TWh,收入为 4730 亿元(约 710 亿美元), 在财富 500 强中排名第 95 位。此外,由于南方电网负责收取所有费用并分配给各市场参与方,因此,它还负责管理本行业所有的支付风险。


电力市场改革的最终目标是开放市场,让所有工业和商业用户参与竞争。居民用户也可以在自愿的基础上参与电力市场交易。电网价格每 3 年根据国家发展改革委公布的价格公式重新计算,该公式中包括了一个固定价格和一个通货膨胀调整系数。电力现货市场预计会在 2018 年底启动(国家发改委,2016),但截至 2017 年 12 月,还没有建立调频市场的具体时间表。第一阶段的现货市场可能是小时级的日前市场,涵盖 17% 的能源。第二阶段的现货市场将可能允许日内交易。现在还没有需求侧响应市场。有一种普遍看法是中国应该建立一个更接近于美国 PJM 的市场,而不是像欧洲那样的典型市场。还有一种建议是对节点定价进行试验(Tung and Huang, 2017; Zhang et al.,2015)。我们注意到,中国从 2008 年起就已经对电力现货市场进行了规划,但至今还没有实现( Tsai et al., 2017)。



作者:迈克尔 · G. 波利特 杨宗翰 陈浩 来源:《财经智库》 责任编辑:jianping

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