關于華東電力市場節能減排功能拓展的分析

【摘 要】 依據國家節能減排政策，目前，華東電力市場運行規則面臨著如何體現節能減排效果的問題，以及完善市場出清的計算方式的需求愈發強烈。筆者針對增加能耗和排污因子以完善規則的方法進行了分析，并結合某廠的實際出清情況，在修正前、后的具體數據進行驗證。對設置金融輸電權和能耗排污權的交易進行了推測，試用多種手段增強電力市場的節能減排效果。

【關鍵詞】 電力市場節能減排節點電價

近期根據國家節能調度試點工作的進行，華東電力市場的運作進程放緩。繼續穩步推進電力市場建設的趨勢不可逆轉。從未來發展的角度分析，節能調度是加速達到節能減排效果的計劃手段，若實現長期并穩定的推進節能減排工作，就必須將節能減排與電力市場的建設結合進行。因為電力市場是我國電力體制改革中不可或缺的重要一環，同時也只有通過電力市場化，才能達到資源分配和社會整體利益的最優化。節能減排與電力市場現階段正處于初始階段，在設計上仍存在著一定的缺陷或不足。為了使電力市場能夠更加滿足我國的形勢和需求，筆者結合國家節能減排的政策，對電力市場的功能拓展進行了一些分析。

1 目前電力市場和節能調度存在的問題

目前的電力市場整體設計目標為全網購電費用最小化，而節能減排的整體目標是全網能耗和排放量的最小化。由于目標的不同，導致電力市場的出清結果和節能減排的最優結果存在差異。這是因為環保高效的新機組往往承受較大的還債壓力，脫硫設施的投入也增加了電廠的發電成本，同時因為電廠所處地區的送出線路因素以及目前電力市場的計算模式，導致一些低效機組比一些高效的機組更易在電力市場中竟得電量。這就造成目前的電力市場中存在著不利于節能減排的因素。

但節能調度方案也存在著一些問題，節能調度雖然能很快的達到節能減排最優化的效果，可高效的新機組的電價普遍比較高，而老機組的電價一般較低，節能調度大量增加了新機組的利用小時。這勢必加大電網的購電成本，給電網帶來了額外的負擔，降低了電網推進節能減排的積極性。同時節能調度缺乏市場的競爭，使得發電企業缺乏技術改造以進一步降低發電成本的動力，難以達到社會整體效益的最大化，并且節能調度還存在邊際機組長期停備的補償問題。面對這些問題，對電力市場進行節能減排的功能拓展便成為一個新的探索方向。

2 目前華東電力市場計算公式的主要因素對節能減排目標的影響

目前華東電力市場出清的原理為：通過每臺競價機組的報價，華東交易中心生成一個全網的參考節點電價，并根據該參考節點電價及各臺報價機組的網損因子和網絡阻塞情況，為每一臺報價機組計算出一個相應的節點電價，如果機組的報價低于該節點電價，則該機組競得相應報價的電量。因此可以看出，對于每一臺報價機組在市場上競價優勢的大小，體現在該機組的節點電價上。目前電力市場的節點電價計算公式為：

從節點電價的計算式可以看出對目前的電力市場計算節點電價影響較大的因素一個是網損因子，另外就是網絡阻塞。網損因子對節點電價影響體現在：網損因子在華東電網參考點(上海武南)值為1.00，越遠離華東電網參考點的發電機組網損因子越小。因而遠離電網參考點的機組節點電價較靠近電網參考點的機組低。線路阻塞對節點電價影響的體現在：在節點電價的計算過程中，只要有任一條線路阻塞，便將產生機組節點電價的差異，不需要阻塞線路輸送電能的機組提高了節點電價，需要阻塞線路輸送電能的機組降低了節點電價，因此通常越遠離華東參考點的機組，受線路阻塞影響越大。

根據以上的分析可以得出以下結論：在目前的電力市場規則下，因為網損因子和網絡阻塞的影響，電力市場出清結果有可能與節能減排產生這樣的矛盾：那些網損因子小、遠離電網負荷中心的高效環保機組的節點電價有可能要比網損因子大、更靠近電網負荷中心的低效高排放的機組節點電價低。圖1是某廠前階段電力市場調電試驗某日的出清結果。

由圖1可以看出，由于網損因子(某廠的網損因子約為0.9)和網絡阻塞的影響，當天大部分時段該廠的節點電價均低于華東參考點電價。當日華東平均節點電價為248元／MWh，由于華東參考點附近機組的網損因子基本都為1.00，同時幾乎不受網絡阻塞的影響，參考點附近機組節點電價基本接近參考點電價，平均為246元／MWh，而某廠的平均節點電價僅為217元／MWh，節點電價平均較華東參考點附近的機組低29元／MWh，折合成供電煤耗競爭力相差約為50克／kWh，這極大的削弱了某廠大機組的競價優勢。

通過數據可以看出，目前電力市場計算規則下，機組在電網中所處的位置對節點電價起到決定性的作用，電網遠端的高效機組節能減排的效果難以得到的利用。

3 電力市場在節能減排上的功能分析

針對上面產生的矛盾，電力市場如果需要增加節能減排的效果，必須要對計算的規則進行改變，不僅計算電網輸送能力對節點電價的影響，還要計算電廠節能減排能力對節點電價的影響。計算得出的節點電價必須要向高效、環保的機組傾斜。特別是對節能減排有明顯體現的煤耗、脫硫設施的投運與否都要在節點電價的計算過程中得到體現。同時縮小由于網損因子和網絡阻塞產生的競價差距，增加電網遠端高效環保機組的競爭力，加速淘汰負荷中心區域的低效機組。同時豐富電力市場的交易方式，增加金融工具在電力市場的應用，用多種經濟手段增加電力市場節能減排的效果。

根據上面的總結分析，目前電力市場需要在以下幾個方面進行功能拓展：這樣，在節點電價的計算過程中增加了能耗和排污的成本，使得高效機組的競爭優勢從單一的成本優勢擴大到成本+能耗低+排污低的綜合優勢，增強了由于脫硫等減排設備的投運而降低的競爭能力。加大了節能減排對節點電價的影響力度。

對于能耗因子和排污因子的數值，必須保證能耗因子和排污影響的價格足以彌補由于網損因子和網絡阻塞帶來的價格影響。根據節能減排的發電排序主要以供電煤耗為標準，那么能耗因子也以供電煤耗的大小為基礎數據，計算方式以(華東電網最低供電煤耗／某廠機組供電煤耗)制定，供電煤耗越低，能耗因子越大，節點電價越高。如某臺60萬kW供電煤耗為320g／kW·h，全網最低的供電煤耗暫為外高橋二廠288g／kW·h，那么該臺60萬kW的能耗因子為0.9。排污因子的制定以是否投運脫硫設施為基礎數據，以國家制定的脫硫電價15元／MW·h和華東全網平均電價400元／MW·h為計算標準，則沒有投運脫硫的機組的排污因子為1(-脫硫電價／全網平均上網電價)，即沒有脫硫的機組的排污因子為0.9625，這樣降低了沒有投運脫硫機組的節點電價，以此削弱沒有脫硫設施的機組的競爭能力。

添加能耗因子和排污因子修正上面所列某廠的出清結果情況。

設參考點附近100MW級機組供電煤耗為380，則該機組能耗因子為0.757，沒有投運脫硫設施，機組能耗因子為0，9625，網損因子為1.00。而某廠位置的600MW機組供電煤耗為320g／kW·h，則該機組能耗因子為0.9，投運了脫硫設施，機組能耗因子為1.00，網損因子為0.9。當天華東參考點電價不變。

通過修正，當天參考點附近低效機組平均節點電價為180元／MW·h，某廠處高效機組平均節點電價196元／MW·h，保證了高效環保的機組較低效機組在競爭中處于優勢地位，同時高效環保機組具有發電邊際成本低的優勢，這更增強了高效機組的競爭力。這說明在拓展了節能減排功能的電力市場下，可以用市場競爭的手段保證節能減排的效果。

3.2 金融輸電權和污染排放權在市場中的應用

用金融工具解決電力系統的問題，在國外的電力市場中早就得到了很好的應用，對于我國的電力市場的探索中，也可以從對金融工具的使用上對電力市場進行一些思索，諸如引入輸電權和污染排放權的應用。

在前面計算節點電價的數據中我們可以看到，網絡阻塞對節點電價有很大的影響，它造成了節點電價的差異和不確定性，網絡阻塞降低了電力市場競爭的積極性，造成了區域性的市場勢力的存在，從一定程度上保護了阻塞區內的低效機組，因此，消除網絡阻塞的影響，有利于電力市場的充分競爭，并增強阻塞區外機組的競爭力，降低阻塞對阻塞區內低效機組的保護作用。使得電力市場更好的達到節能減排的作用。

出于對消除網絡阻塞的考慮，我們可以使用金融輸電權，它是美國電力市場為解決電網阻塞引入的金融工具，是有方向性，可在市場中買賣的一種金融權利，它并不表示有實質上的能量傳輸，只要求在發生輸電阻塞時獲得經濟補償。輸電企業以拍賣的形式賣出各時段的線路輸電權，當發電主體競買到某時段的輸電權后，可在輸電權生效時應用，如果購買的線路發生阻塞，則由電網公司進行補償。通過輸電權的應用，可以有計劃的對輸電網絡進行使用，減少網絡阻塞，對于發電企業，電權的交易鎖定了發電的阻塞成本，避免了由于阻塞引起的節點電價突變而產生的風險。通過輸電權的交易，刺激了電網公司對電網的維護和建設，同時輸電權的價格也給電網公司線路建設方案提供了重要的參考信息。而發電企業從過去發生阻塞被動的接受調度，變為可以提前預見并自主避免，規避了風險。這樣增進了電力市場的公平性和競爭性，也分攤了由于阻塞帶來的輸電費用的增加部分。

在目前的電力市場交易中，出于完成經濟指標等方面的考慮，低效機組在電力市場中對電量交易的態度總是比較保守。為了增加低效機組電量交易的積極性，加大電力市場中的電量轉移，電力市場可以考慮開拓能耗排污權的交易。能耗排污權的分配可以有計劃地對節能減排的最終效果進行規劃，并且通過市場的交易實現最終的電量分配。能耗排污權可以根據全網實際的能耗和排污量以及節能減排的目標計算總量。并平均到單位發電量分配到各發電機組。這樣，對排污和能耗需求較大的低效機組的能耗排污權無法滿足其需求，只能通過轉移發電量指標或在市場購買能耗排污權來解決這個問題，這降低了低效機組的競爭力，增加了低效機組進行電量交易的積極性。對于電力市場而言，也可以有效的達到節能減排的目標。

4 結束語

本文結合當今電力市場的情況和節能減排政策，就如何增強目前的電力市場節能減排的效果作了一些分析，提出了增加能耗和排污因子用以修正在當前電力市場規則下，由于網損因子和網絡阻塞導致一些發電機組的節能減排作用沒有得到利用的缺點。并在電力市場常規交易之外，對設置金融輸電權交易以解決網絡阻塞帶來的節點電價的差異，和設置能耗排污權的交易以促進低效機組進行電量交易展開了一些設想。

在節能減排成為當今乃至今后很長時間內電力工業最重要主題的背景下，完善電力市場規則，用市場化的手段滿足節能減排要求下的社會資源最優化配置，達到社會效益的最大化，必將是電力市場未來的發展方向。