電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的研究

湯曉虎

摘 ?要：隨著電力體制改革的不斷深入，中長期交易已經(jīng)滿足不了現(xiàn)行的電力交易機制。電力市場的特殊性在于電力系統(tǒng)的運行特性，電力市場具有“市場交易”“電網(wǎng)運行”雙重屬性，“市場交易”是電力價值的傳遞，“電網(wǎng)運行”是體現(xiàn)電力“物理流”的傳遞。逐步建立以“中長期交易規(guī)避風險、現(xiàn)貨交易發(fā)現(xiàn)電力時空價值、多類型電源同臺競價、多類型主體靈活參與”為特點的完整市場體系，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，促進清潔能源消納，發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用。

關(guān)鍵詞：電力市場;市場交易;現(xiàn)貨市場;建設(shè)

一、基本原則

1.堅持安全有序

電力市場建設(shè)應在堅持電網(wǎng)電力電量統(tǒng)一平衡及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提下，促進基數(shù)電量制度的落實由行政計劃指導向市場引導激勵的方式逐漸過渡，用科學完備的電力市場體系確保居民、農(nóng)業(yè)和公用事業(yè)的用電價格相對平穩(wěn)，保障改革平穩(wěn)有序。

2.堅持開放共贏

在設(shè)計市場建設(shè)方案、制定運營規(guī)則過程中，做到公開、公平、公正，廣泛聽取相關(guān)方意見或建議，，統(tǒng)籌兼顧各方“訴求”，共同推進，通過合理的市場機制設(shè)計，實現(xiàn)市場改革紅利共享，多方共贏。

3.堅持循序漸進

為適應市場建設(shè)和發(fā)展規(guī)律，電力現(xiàn)貨市場建設(shè)工作應遵循電力系統(tǒng)運行客觀規(guī)律和經(jīng)濟學基本原理，堅持市場配置資源的主導作用，與電網(wǎng)運行實際相適應，有序推進電力現(xiàn)貨市場建設(shè)，確保市場建設(shè)規(guī)范有序、穩(wěn)步推進。

4.堅持清潔低碳

針對電網(wǎng)清潔能源裝機占比高，棄風、棄光問題突出的實際情況，充分考慮清潔能源發(fā)電的物理特性，通過市場機制充分挖掘清潔能源消納潛力，擴大清潔能源消納范圍，進一步提升清潔能源消納水平，充分保障清潔能源發(fā)電利益。

二、現(xiàn)貨市場的原理

1.電力市場的基本概念

電力市場的基本特征是開放性、競爭性、網(wǎng)絡(luò)性、協(xié)調(diào)性，引入競爭機制，優(yōu)化資源配置，促進電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是電力市場的目標。

2.電力市場交易系統(tǒng)的功能

電力市場交易系統(tǒng)是為適應電力體制改革，滿足三級電力市場體系的運營需要而建設(shè)的信息化管理系統(tǒng)。主要為數(shù)據(jù)申報、交易撮合、交易管理及計劃下達、合同的分解與管理、市場信息發(fā)布、結(jié)算管理、市場預測及決策分析提供技術(shù)支持，為信息發(fā)布、數(shù)據(jù)申報、撮合計算、中標結(jié)果下達的信息服務平臺。

3.數(shù)據(jù)交換功能

為滿足電力市場交易系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的信息共享和數(shù)據(jù)交換需要，必須遵照國家電網(wǎng)公司‘SG186’工程建設(shè)要求，橫向與安全生產(chǎn)、財務、綜合應用、電力市場交易，縱向與三級電力市場交易運營系統(tǒng)的互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和業(yè)務的流程化處理。

三、國外電力市場體系

1.美國PIM電力現(xiàn)貨市場

1.1現(xiàn)貨市場的構(gòu)成：美國現(xiàn)貨市場由日前和實時兩級市場構(gòu)成，各級市場的交易標的均包括電能和輔助服務（備用與調(diào)頻）。其中，日前場實現(xiàn)了電能與備用的聯(lián)合出清。實時市場則實現(xiàn)了電能、備用與調(diào)頻的聯(lián)合出清，市場于次日實時運行前進行滾動出清。

1.2交易規(guī)模：日前市場采用“全電量優(yōu)化”模式。發(fā)電商需要申報其所有的發(fā)電資源與交易意愿，市場將其與全網(wǎng)的負荷需求進行匹配，通過出清計算形成發(fā)電商的日前交易計劃，按照日前的節(jié)點邊際電價進行全額結(jié)算。實時市場同樣采用“全電量優(yōu)化”的模式，在實時運行之前，根據(jù)最新的預測與系統(tǒng)運行信息對全網(wǎng)的發(fā)電資源重新進行全局優(yōu)化配置。

1.3出清方式：日前市場與實時市場，進行出清計算時均精細化地考慮了實際的物理網(wǎng)絡(luò)模型。日前市場的交易出清本質(zhì)上是一個電能、備用聯(lián)合出清的安全約束機組組合問題。實時市場的交易出清本質(zhì)上則是一個考慮了電能、調(diào)頻、備用資源相互耦合關(guān)系的安全約束經(jīng)濟調(diào)度問題。

2.英國電力現(xiàn)貨市場

2.1現(xiàn)貨市場的構(gòu)成：英國現(xiàn)貨市場由日前的電子交易和實時的平衡機制構(gòu)成，交易標的均為電能。輔助服務則多在較長的時間提前量上（月前至日前）開展，由英國電網(wǎng)公司的調(diào)度中心負責購買。日前的電子交易由兩個電力交易所分別組織，即阿姆斯特丹電力交易所（APX）和北歐與納斯達克聯(lián)營現(xiàn)貨電力交易所（N2EX），兩個交易所之間存在競爭關(guān)系。實時平衡機制由英國電網(wǎng)公司調(diào)度中心負責組織。

2.2交易規(guī)模：英國電力市場以中長期雙邊交易為主，生成物理交割的發(fā)用電計劃曲線，提交給平衡機制，以作為增量結(jié)算的依據(jù)。通過實際統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)（2012年數(shù)據(jù)）日前交易所組織的電子交易約占全網(wǎng)總用電量的26.5%，平衡機制約占全網(wǎng)總用電量的2%。

2.3出清方式：日前市場的電子交易由電力交易所負責組織，出清計算不考慮實際的網(wǎng)絡(luò)情況，也不慮機組的物理參數(shù)。出清方式為一般意義的集中競價拍賣，實時的平衡機制則需要考慮真實網(wǎng)絡(luò)約束，要求發(fā)電商申報其實際的運行參數(shù)，實施平衡調(diào)度與阻塞管理。

3.北歐電力現(xiàn)貨市場

3.1現(xiàn)貨市場的構(gòu)成：北歐電力市場同樣開展了較大規(guī)模的中長期雙邊交易，主要以月前場外交易的方式實施，簽訂的雙邊交易需要在實際運行時進行物理交割。雙邊交易之外的電量則在現(xiàn)貨市場上交易，主要集中于日前市場上，日內(nèi)市場與平衡市場的交易量則相對較小。

3.2交易規(guī)模：北歐電力市場同樣開展了較大規(guī)模的中長期雙邊交易，主要以月前場外交易的方式實施，簽訂的雙邊交易需要在實際運行時進行物理交割。雙邊交易之外的電量則在現(xiàn)貨市場上交易，主要集中于日前市場上，日內(nèi)市場與平衡市場的交易量則相對較小。

3.3出清方式：北歐電力市場同樣開展了較大規(guī)模的中長期雙邊交易，主要以月前場外交易的方式實施，簽訂的雙邊交易需要在實際運行時進行物理交割。雙邊交易之外的電量則在現(xiàn)貨市場上交易，主要集中于日前市場上，日內(nèi)市場與平衡市場的交易量則相對較小。

四、電力市場設(shè)計的核心

1.統(tǒng)籌市場交易和電網(wǎng)運行

電力市場的特殊性在于電力系統(tǒng)的運行特性，電力市場具有“市場交易”和“電網(wǎng)運行”的雙重屬性?！笆袌鼋灰住笔请娏r值流的傳遞，“電網(wǎng)運行”體現(xiàn)電力物理流的傳遞，對市場運行和電網(wǎng)運行關(guān)系處理決定市場模式。電力市場設(shè)計就是在電力的商品經(jīng)濟屬性和工程效率屬性上尋找平衡。

合理的市場設(shè)計能夠充分體現(xiàn)電力系統(tǒng)內(nèi)能量和靈活性的價值，以價格為引導，改變電力系統(tǒng)運行模式，激勵市場主體為系統(tǒng)提供電能量和各類服務，共同實現(xiàn)電力市場設(shè)計目標，在保障電網(wǎng)安全的前提下最大化社會福利。

2.報價投標形式

2.1報價/投標的形式對市場結(jié)果非常關(guān)鍵：標價形式差別很大，最簡單的報價是量-價曲線。

2.2包含所有機組約束條件的多部報價?？稍偕茉?、儲能、需求響應等發(fā)展，要求在量、價之間存在復雜的耦合關(guān)系，分散式市場中引入塊報價，接近于多部報價的作用。

2.3多部報價的問題是價格的扭曲，需要借助上抬費用。

3.定價和出清規(guī)則

電力市場采用邊際定價，滿足社會福利最大化和鼓勵參與者按真實成本投標。多部報價中啟停費用、最小開停機時間等約束，使?jié)M足社會福利最大化的統(tǒng)一價格不存在。實踐中有兩種處理：一是集中式，基于優(yōu)化調(diào)度的邊際價格，實質(zhì)是先算最優(yōu)調(diào)度，再算邊際價格，不可避免產(chǎn)生上抬費用，為短期運行效率犧牲價格信號。二是分散式：基于統(tǒng)一邊際價格調(diào)度，要求統(tǒng)一的價格滿足所有中標方都得到足夠收益，無需上抬費用。該約束存在使得市場出清結(jié)果偏離最優(yōu)調(diào)度，為價格信號透明犧牲短期運行效率。

五、結(jié)束語

我國電力現(xiàn)貨市場存在復雜能源結(jié)構(gòu)下的優(yōu)化調(diào)度問題;斷面輸送能力不足帶來的阻塞問題;輔助服務未形成市場化體系;相信隨著科技的發(fā)展，國內(nèi)會建立一個與我國實際情況相符的現(xiàn)貨市場運行機制。

參考文獻：

[1]高亞靜、呂丹洋、劉兵成、項錦曄、劉仕豪、伏澤來.電力現(xiàn)貨市場介紹

[2]賴小文.電力市場基本原理

[3]國家發(fā)改委現(xiàn)貨專班.電力市場建設(shè)工作引導