什么是電力？什么是市場？什么又是數字化？

文 | 本刊特約評論員 張樹偉

專題背景介紹

相比傳統可控化石能源發電，風、光可再生能源是特殊的，這一點體現在它們的出力特點、成本結構、成本下降潛力與驅動力、最優布置規模等諸多方面，業內人士對此都有著越來越深刻的認識。

同時，相比人們的日常生活經驗，電力是特殊的；作為一個曾經的計劃經濟國家，市場整體上對于我們來講仍舊是特殊的，特別是在競爭程度有限、基礎設施壽期很長、行政壟斷較多的能源行業，“先來后到”的政治資格邏輯仍然影響著市場開放競爭邏輯；作為一個日益受到IT與數字化技術影響的部門，目前的能源電力部門也處于一個特殊時期。

這幾個“特殊”加在一起，使得我們對很多問題的認識變得多種多樣，甚至混亂。在歐美，由于市場是開放而不是先來先得的，不會有人認為“煤電是先來的，風電是后來的，風電得給煤電支付費用”；在南美競爭性市場，用電的無差別性使得“圣保羅用上了亞馬遜清潔的水電”之類的純忽悠沒有任何市場，電力對消費者是均一的，關鍵是涉及消費者福利的價格水平；在非洲這樣一個最年輕的大陸1：https://www.project-syndicate.org/commentary/africa-overregulation-digital-economy-by-perseusmlambo-2019-02，普遍用電服務仍舊是個問題，電網基礎設施非常稀缺，但是分布式供電、信息化帶來的便利卻因此而很少受到羈絆。他們面臨的，往往是上述四個特殊性中的幾個，而不是全部。

但是，筆者認為，我們卻具有四個方面的全部特殊性。在過去的兩年（2017-2018年）間，我們聚焦風電的棄風與可再生能源的限電問題，討論了電力對于消費者的均一性質、生產者的高度異質性；對于市場的統一性、開放性要義進行過論述；推演了先進技術與數據透明性在改善棄風中扮演的角色。可以說，此前的10期專欄討論均是圍繞可再生能源、電力、市場與數字化這四個特殊展開的。

在本期的“可再生能源時代的電力市場與數字化”專題開篇文章中，我們將解析為什么有以上的“特殊論”觀點與認識。今后2～3年內，將探討一些更具廣度與深度的問題，但是仍舊圍繞上述四個關鍵詞進行。筆者希望通過系列討論，業界能夠在一些有爭議的事實問題上達成一定程度的共識，就價值觀問題進行透明的討論以及必要的妥協，并最終助推我國實現有效率的能源轉型與經濟高質量發展。

觀點前提

電力作為一種商品是特殊的，這種特殊性根源于電力的高度均一性。因此，電力市場的平衡往往是具有“控制區”的概念。歐美的競爭性電力市場，是建立在嚴格的微觀經濟學理論上的人造市場。從這個視角來看，電力市場是最早出現的人工智能（AI）市場。這個市場的價格與購買行為通過出清算法決定，而不僅僅是人基于情緒、直覺的獨立選擇與自由意志。

市場的開放性、競爭性與統一性建設目標在我國仍未足夠清晰，但是情況逐漸在改善。新近組建的國家市場監督管理總局有望施加關鍵積極的建設性作用，消除大部分的行政（比如專業規劃）與市場壟斷。

能源系統數字化發展前景令人興奮。我國是實現彎道超車，還是困于既有的體制機制安排？目前處于一個關鍵時期。并且，很多新出現的問題（比如算法壟斷、隱私問題、監管滯后性等），從現存的理論與實踐中還找不到答案。

過去的故事

電力的特殊性：新疆大棗，你買了必須給你寄過來，不能拿河北小棗寄給你，那是以次充好。這是常識，因為產品品質是很不一樣的。但是電力的平衡與交付，完全不用這樣。原國家電監會的報告指出，2009年底湖北缺電，江西組織的臨時送湖北交易實際上是三峽送江西電量直接改送湖北，江西則在省內掛牌向火電企業采購電量。但事實是，這部分電量并未出省而是由江西自行消納，交易量與三峽送入電量進行了對沖。調度對于電力的均一性是充分掌握的，所謂的江西臨時送湖北，完全是紙面與財務結算層面的操作。這也是電力系統的平衡，物理層面與交易結算的財務層面可以完全分離的基本原因。交易可以很靈活任意，但是落到物理層面，只要保證總體的平衡即可。

市場的特殊性：三峽每發的一千瓦時電，其價值如何，取決于賣給誰，電力的均一性價值特點完全沒有體現。三峽賣給各個省份的電價，全部都不一樣，市場高度分割；賣給距離自己更近的江西，價格比上海還低，而賣給浙江反而最高（圖1）。這種情況下，它為何不多賣給浙江以獲得更多收益？這種定價方式存在著彼此之間復雜的交叉補貼，在流動開放市場下完全不能生存。因此，對電力流向的爭奪與揚棄就成了家常便飯的事情，因為大家基本“輪流吃虧”。筆者認為一個市場，一個價格，在我國還遠遠不是常態與常識，這方面國內外差異非常大。

反市場的安排：電價下調是煤炭行業的好消息還是壞消息？煤電聯動時代，筆者曾經寫過多篇文章，論證電價下調的影響——帶來終端需求一定程度的上升，這對煤炭行業構成實質性利好，可以盡快幫助煤炭行業去庫存，盡管很微弱。但是，完全沒有想到的是，大部分煤炭行業從業者，甚至是一些大型煤炭集團的決策者，都認為電價下調會導致煤價下降2：https://www.jiemian.com/article/573951.html。后來筆者終于明白了，原來在計劃經濟時代，煤炭企業往往與電力企業簽過合同，列上了“電價如果下調的話，購買煤價相應下調”的條款。也就是說，這樣的合同把電力行業的價格風險全部轉移給了上游煤炭行業。只是不知道，這種在筆者看來明顯違反市場供需邏輯的合同（電價波動與煤炭市場有何關系），煤炭行業為何要簽？市場的邏輯完全沒有體現。

圖1 三峽定價體系（單位：元／兆瓦時）

可再生能源的特殊性：在歐洲電力市場，由于可再生能源零邊際成本的特點，其自然是優先調度的，并且如果因為電網的原因需要切除，必須明確地支付補償（物理與財務結算完全分離）。由于可再生能源存在補貼，所以市場價格可以降到負值，只要不負到算上補貼也虧損的程度。因此，德國-盧森堡市場設計規則增加了一個負電價超過6小時就不再給予補貼的規定。這對于可再生能源——資本密集、無燃料成本、切除技術上容易、向下調節可能無成本發電類型的競價行為發生了明顯改變，負電價不可能再超過6小時（圖2）。

數字化的新問題：數字化時代，數據將成為一種資源。新的商業與社會應用浮現，但是同時也意味著會衍生出諸多問題。什么時間洗澡？什么時候在家？幾點睡覺？是有坐班的工作還是在家辦公？對24小時高分辨率的電力消費曲線進行分析就能看出來（圖3）。如何更好利用成本為零的可再生能源電力，如何更有效率地安裝與調用儲能，也與此息息相關。這其中蘊藏著巨大的信息、商機利用與個人主觀決策與隱私風險，亟需各個視角與跨學科的討論。

內容——本系列專題聚焦新的3D問題

基于以上現狀，我們的內容仍將是著眼于將來。世界電力行業目前越來越面臨新的3D問題，也就是分布式（Decentralisation）、數字化（Digitilisation）與脫碳化（Decarbonisation）。

脫碳是一個環境目標與緊約束，決定了發展各種可再生能源成為長期理性的選擇。如果只需要摘2個蘋果，摘低處的那個就夠了；但是如果需要摘200公斤蘋果，那就意味著把整個樹都擼光，高處、低處的問題就不那么重要了，重要的是有把“梯子”備用。氣候安全的目標，要求整個能源系統在未來的20～30年實現完全脫碳，否則就是人類的失敗。這種目標的實現，成本低的先脫碳（比如所謂提高能源效率），成本高的后脫碳（比如光伏）似乎變得不再是首要問題。如何保證實現最終目標的“梯子”可能往往更重要。我們相信，不斷地持續補貼可再生能源甚至直到永遠，就是一把這樣的“梯子”。

圖2 德國-盧森堡市場2018年元旦日前市場價格3：http://www.epexspot.com/en/market-data/dayaheadauction/chart/auction-chart/2018-01-01/DE_LU

圖3 各行業負荷特性4：https://www.mpoweruk.com/electricity_demand.htm

數字化是IT與信息化技術在能源行業投影催生的新的業態、商業模式以及行業的進化，如果處理得好，它可能會極大地提升整個行業的效率與可靠性，是能源行業提升競爭力、更高更快更強的工具與手段。行業的透明程度亟需進一步提升，以大幅度地提升整個行業的社會參與度，發展更先進的發電（比如prosumer）與用能（比如基于動態電價的響應）方式。

分布式是實現可再生能源大規模利用的基本手段，如果不是唯一的話。可再生能源能量密度低、出力波動，會壓低傳統電力系統各種基礎設施的利用水平，帶來強烈的再分配效應（比如原來中午往往電價高，發展大量光伏后，中午的電價反而成了低谷），是一種特殊的電源。應對它的基本方式是一個“更快、更短”的靈活市場，而不是把可再生能源“改造”（更準確的說法是扭曲）成傳統電源的出力特性那樣。從這個視角，筆者認為我國已經出現了明顯的儲能上馬泡沫。

以上的內容與主要觀點，我們并沒有進行基于事實與研究的充分論證，而它們恰恰構成了這一系列專題2019-2021年的主要內容。請期待，并感謝各位讀者的關注！