“雙碳”目標(biāo)下中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)關(guān)鍵問題

張 顯，王彩霞，謝 開，李瓊慧，張 楠，吳 思

（1.北京電力交易中心有限公司,北京市 100031；2.國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司,北京市 102209）

0 引言

2020 年9 月,習(xí)近平總書記在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上鄭重承諾,中國(guó)將在2030 年前碳達(dá)峰、2060 年前碳中和,這是中國(guó)做出的重大戰(zhàn)略決策,也是能源發(fā)展的根本遵循。黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)要加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型,倡導(dǎo)綠色消費(fèi),推動(dòng)形成綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式。2021 年,中國(guó)可再生能源補(bǔ)貼基本全部退出,新能源發(fā)電進(jìn)入平價(jià)時(shí)代。綠色電力市場(chǎng)體系構(gòu)建將是未來接力新能源補(bǔ)貼政策、適應(yīng)新能源進(jìn)入電力市場(chǎng)的重要政策設(shè)計(jì)。近年來,在國(guó)際綠色貿(mào)易壁壘以及供應(yīng)鏈綠色發(fā)展下,發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體、大型跨國(guó)企業(yè)以及國(guó)內(nèi)外資本市場(chǎng)對(duì)企業(yè)綠色發(fā)展提出更高要求［1］,對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力帶來挑戰(zhàn)。中國(guó)企業(yè),尤其是外向型企業(yè),對(duì)加快構(gòu)建綠色電力市場(chǎng)的訴求日益強(qiáng)烈。

綠色電力市場(chǎng)是鼓勵(lì)綠色電力投資和消費(fèi)的政策性市場(chǎng)。在一個(gè)國(guó)家或地區(qū)對(duì)綠色電力投資和消費(fèi)的一定戰(zhàn)略或政策目標(biāo)下,綠色電力市場(chǎng)通過對(duì)綠色電力的環(huán)境價(jià)值進(jìn)行定價(jià),并采用相關(guān)支撐技術(shù)對(duì)綠色電力進(jìn)行標(biāo)記、核算和認(rèn)證,滿足發(fā)用兩側(cè)綠色電力生產(chǎn)和消費(fèi)的需求。綠色電力市場(chǎng)可服務(wù)于可再生能源配額制（renewable portfolio standard,RPS）等政策性目標(biāo),也可用于滿足自愿綠色電力消費(fèi)需求［2］。

“十四五”以來,隨著國(guó)家政策的持續(xù)完善,中國(guó)綠色電力市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)入“快車道”,綠色電力市場(chǎng)建設(shè)取得顯著成效。自2021 年9 月綠色電力交易（簡(jiǎn)稱“綠電交易”）試點(diǎn)啟動(dòng)以來,已達(dá)成綠電交易電量83 TW?h。自2022 年9 月電力交易機(jī)構(gòu)啟動(dòng)綠色電力證書（簡(jiǎn)稱“綠證”）交易以來,全國(guó)累計(jì)交易綠證3 867 萬張（折合電量38.7 TW?h）。其中,北京電力交易中心完成綠證交易2 509 萬張（折合電量25.1 TW?h）,占比為65%。隨著帶補(bǔ)貼新能源項(xiàng)目進(jìn)入綠色電力市場(chǎng)、綠證全覆蓋等政策落地實(shí)施,中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。綠色電力市場(chǎng)不僅涉及電力市場(chǎng)本身,也與新能源發(fā)展、碳雙控等政策與制度設(shè)計(jì)密切相關(guān),需要開展系統(tǒng)性研究,為綠色電力市場(chǎng)建設(shè)提供支撐。

本文圍繞綠色電力市場(chǎng)建設(shè),從綠色電力及綠色電力市場(chǎng)的內(nèi)涵入手,研究了美國(guó)和歐洲綠色電力市場(chǎng)建設(shè)實(shí)踐,系統(tǒng)梳理和分析了其綠色電力市場(chǎng)建設(shè)的政策背景、運(yùn)營(yíng)機(jī)制、應(yīng)用場(chǎng)景以及關(guān)鍵支撐技術(shù),并提出了對(duì)中國(guó)的啟示。在此基礎(chǔ)上,從頂層設(shè)計(jì)、關(guān)鍵機(jī)制、銜接機(jī)制、支撐技術(shù)4 個(gè)方面研究了“雙碳”目標(biāo)下中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)的關(guān)鍵問題,對(duì)中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)行了展望。

1 綠色電力市場(chǎng)內(nèi)涵

1.1 綠色電力

綠色電力一般包括風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電等可再生能源電能,其電力生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生碳排放。

不同國(guó)家或者機(jī)構(gòu)因?yàn)檎咴O(shè)計(jì)的激勵(lì)目標(biāo)不同,對(duì)綠色電力的界定也稍有差異。RPS 是激勵(lì)綠色電力技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的典型政策。在RPS 的政策框架下,一般對(duì)其激勵(lì)的綠色電力技術(shù)有明確界定。例如,美國(guó)30 個(gè)州和華盛頓特區(qū)實(shí)施了RPS,不同州的RPS 對(duì)認(rèn)可的綠色電力定義有所不同,如表1 所示。此外,美國(guó)綠色能源合作伙伴（GPP）計(jì)劃、美國(guó)綠色電子商務(wù)協(xié)會(huì)（Green-e）和國(guó)際綠色電力消費(fèi)倡議（RE100）等也是推動(dòng)綠色電力消費(fèi)的典型機(jī)構(gòu),其對(duì)綠色電力有自己的認(rèn)可范圍［3-4］,如表2所示。總體而言,各機(jī)構(gòu)均認(rèn)可風(fēng)電、太陽能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電,且有條件地認(rèn)可水電及生物質(zhì)發(fā)電。

表1 美國(guó)部分實(shí)施RPS 的州對(duì)綠色電力技術(shù)的分類Table 1 Classification of green power technologies by some states that implement RPS in the United States

表2 部分機(jī)構(gòu)對(duì)綠色電力技術(shù)的分類Table 2 Classification of green power technologies by some organizations

1.2 綠色電力市場(chǎng)

綠色電力市場(chǎng)顯著區(qū)別于傳統(tǒng)電力市場(chǎng)之處在于其對(duì)綠色電力生產(chǎn)和消費(fèi)的認(rèn)證,以及對(duì)綠色電力環(huán)境價(jià)值的體現(xiàn)。綠色電力市場(chǎng)是典型的政策性市場(chǎng)。典型綠色電力市場(chǎng)一般包括政策、運(yùn)營(yíng)、應(yīng)用、支撐技術(shù)等要素,如圖1 所示。其中,政策指綠色電力市場(chǎng)的政策背景,涉及市場(chǎng)設(shè)計(jì)需要滿足的政策目標(biāo)、對(duì)綠色電力的界定等。運(yùn)營(yíng)指綠色電力市場(chǎng)自身的運(yùn)營(yíng)機(jī)制,通常包括綠色電力及綠證交易機(jī)制、綠證轉(zhuǎn)移及核銷等環(huán)節(jié)。應(yīng)用指綠色電力市場(chǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景,如滿足RPS 要求,環(huán)境、社會(huì)、治理（ESG）要求,自身碳減排目標(biāo)等。支撐技術(shù)指支撐綠色電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù),如綠電交易與電能量交易協(xié)同出清優(yōu)化技術(shù)等。

圖1 綠色電力市場(chǎng)要素框架Fig.1 Framework of elements for green electricity market

按照綠色電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的政策目標(biāo)不同,綠色電力市場(chǎng)可分為強(qiáng)制性市場(chǎng)和自愿性市場(chǎng)。其中,強(qiáng)制性市場(chǎng)是為滿足市場(chǎng)主體履約RPS 等強(qiáng)制性政策目標(biāo)設(shè)置的市場(chǎng)；自愿性市場(chǎng)是為滿足消費(fèi)者出于自身綠色電力消費(fèi)意愿而去消費(fèi)綠色電力的市場(chǎng)。

從綠色電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)來看,國(guó)際上通常采用綠證作為對(duì)綠色電力生產(chǎn)和消費(fèi)的認(rèn)證依據(jù),以及作為綠色電力環(huán)境權(quán)益轉(zhuǎn)移的載體。根據(jù)交易標(biāo)的和交易特點(diǎn)等不同,綠色電力市場(chǎng)可進(jìn)一步細(xì)分為綠電交易和綠證交易兩類,如表3 所示。綠電交易將綠色電量和綠證同步交易給電力用戶,實(shí)現(xiàn)了綠色證明和交易電量的“證電合一”,一次性為新能源發(fā)電企業(yè)提供綠色電力的環(huán)境屬性收益和電能價(jià)值收益,可全面反映綠色電力的電能價(jià)值和環(huán)境價(jià)值,促進(jìn)新能源發(fā)展,同時(shí)可為電力用戶購買綠色電力、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零碳需求提供更加便捷可行的購買途徑。綠證交易將綠證單獨(dú)交易,以綠證作為電力用戶消費(fèi)綠色電力的證明,并為新能源發(fā)電企業(yè)提供綠色電力的環(huán)境屬性收益。綠證交易不受發(fā)用雙方地理位置、是否在同一電力平衡區(qū)等制約,可以更加靈活地滿足廣大用戶綠色電力消費(fèi)需求。

表3 綠電和綠證交易特點(diǎn)對(duì)比Table 3 Comparison of characteristics between green power trading and green certificate trading

2 國(guó)外綠色電力市場(chǎng)建設(shè)實(shí)踐

2.1 美國(guó)

在政策設(shè)計(jì)方面,由于傳統(tǒng)化石能源消耗帶來的環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,美國(guó)出臺(tái)了一系列激勵(lì)政策來促進(jìn)可再生能源的發(fā)展,主要是聯(lián)邦層面的生產(chǎn)稅抵減政策（PTC）、投資稅減免政策（ITC）和各州施行的RPS 等［5］。目前,已有30 個(gè)州、華盛頓特區(qū)及4 個(gè)屬地島嶼擁有強(qiáng)制配額制度。州級(jí)RPS 要求電力供應(yīng)商的綠色電力供應(yīng)量在規(guī)定期限內(nèi)必須達(dá)到一定比例,不能按時(shí)履約的責(zé)任主體則會(huì)接受相應(yīng)的懲罰。用戶可通過購買綠色電力或者綠證滿足可再生能源配額目標(biāo)。受RPS 政策推動(dòng)影響,美國(guó)綠電交易市場(chǎng)逐步擴(kuò)大。美國(guó)綠色電力市場(chǎng)主要有兩種類型:基于RPS 的強(qiáng)制市場(chǎng)和自愿市場(chǎng)［6］。無論是在強(qiáng)制市場(chǎng)還是自愿市場(chǎng),可再生能源證書（renewable energy certificate,REC）在可再生電力生產(chǎn)、使用、結(jié)算等過程中均扮演著重要角色,證明責(zé)任主體/買家成功履約或者為綠色電力消費(fèi)作出貢獻(xiàn)。美國(guó)綠色電力市場(chǎng)政策與綠色電力市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制如圖2 所示。

圖2 美國(guó)綠電、綠證交易體系運(yùn)作機(jī)制示意圖Fig.2 Schematic diagram of operation mechanism for green power trading and green certificate trading systems in the United States

在運(yùn)營(yíng)機(jī)制方面,綠證交易通常包括4 個(gè)環(huán)節(jié):1）登記,即可再生能源發(fā)電企業(yè)到運(yùn)營(yíng)管理機(jī)構(gòu)登記注冊(cè)；2）核發(fā),即運(yùn)營(yíng)管理機(jī)構(gòu)經(jīng)審核后向發(fā)電企業(yè)發(fā)放綠證；3）買賣,即履責(zé)主體通過現(xiàn)貨、短期合同、長(zhǎng)期合同等形式向發(fā)電企業(yè)或擁有富余綠證的主體購買綠證,交易完成后綠證所有權(quán)由出售方轉(zhuǎn)移到購買方賬戶,相應(yīng)的綠證通常退出市場(chǎng)以避免重復(fù)出售；4）申報(bào)核銷,即履責(zé)主體向政府部門報(bào)告擁有的綠證數(shù)量,完成配額指標(biāo),相應(yīng)的綠證從系統(tǒng)中核銷［7］。按交付時(shí)間劃分,綠證交易可分為遠(yuǎn)期交易和現(xiàn)貨交易。按轉(zhuǎn)移方式劃分,綠證交易可分為捆綁式交易與非捆綁式交易。捆綁式交易即通過簽訂長(zhǎng)期購電協(xié)議（PPA）等方式,以“證電合一”形式實(shí)現(xiàn)電能量和綠證的同步轉(zhuǎn)移；非捆綁式交易即在市場(chǎng)中單獨(dú)購買綠證。此外,零售用戶還可通過支付公用事業(yè)綠色電力加價(jià)、單獨(dú)購買綠證、社區(qū)集中采購等多元渠道購買綠證。

在應(yīng)用場(chǎng)景方面,主要是滿足州政府的RPS 目標(biāo)以及用戶自愿綠色電力消費(fèi)需求。自2000 年以來,美國(guó)可再生能源發(fā)電量和裝機(jī)容量增長(zhǎng)約有50%與配額制的要求有關(guān)。美國(guó)實(shí)施RPS 的州和地區(qū)覆蓋全部零售電量的58%。同時(shí),自愿市場(chǎng)在促進(jìn)可再生能源發(fā)展中的作用越來越大。2020 年,美國(guó)通過自愿市場(chǎng)購買的電量占非水可再生能源發(fā)電量的35%。

在支撐技術(shù)方面,綠色電力追蹤系統(tǒng)是美國(guó)綠電交易市場(chǎng)的重要支撐技術(shù)。綠證追蹤系統(tǒng)為每兆瓦時(shí)綠色電力生成一個(gè)相應(yīng)的REC,每個(gè)綠證都有唯一的編碼代號(hào),記錄著發(fā)電主體的相關(guān)信息（包括發(fā)電設(shè)施的位置、發(fā)電技術(shù)、發(fā)電設(shè)施所有者、裝機(jī)容量、交付使用的年份、綠色電力生產(chǎn)的時(shí)間等,不包含購買者信息）。綠證追蹤系統(tǒng)允許在賬戶持有人之間轉(zhuǎn)移REC,每個(gè)有唯一識(shí)別編號(hào)的REC 只能出現(xiàn)在一個(gè)追蹤系統(tǒng)賬戶中,從而避免重復(fù)計(jì)算。監(jiān)管機(jī)構(gòu)通過綠證追蹤系統(tǒng)核實(shí)RPS 的履約情況［8-10］。

2.2 歐洲

在政策設(shè)計(jì)方面,2009 年發(fā)布的歐盟可再生能源指令（Directive2009/28/EC）對(duì)歐洲綠證,即來源擔(dān)保證書（guarantees of origin,GO）進(jìn)行了定義,規(guī)定GO 的主要功能是證明終端用戶的能源消費(fèi)中有一定比例或者規(guī)模來自可再生能源［11］。

在運(yùn)營(yíng)機(jī)制方面,GO 通過在歐洲各國(guó)設(shè)立的登記處核發(fā),核發(fā)流程與美國(guó)綠證基本一致。新能源發(fā)電企業(yè)和電力用戶可進(jìn)行雙邊交易,交易可跨境、與電力銷售相互獨(dú)立,也可與挪威、瑞典等國(guó)家同時(shí)建立的有配額義務(wù)的可再生能源強(qiáng)制市場(chǎng)相互獨(dú)立［12］。歐洲批發(fā)市場(chǎng)與終端用戶市場(chǎng)中的綠證交易運(yùn)作機(jī)制如圖3 所示。從交易模式來看,歐洲較為常用的GO 交易模式包括:1）一次采購型非捆綁GO,即買方與可再生能源發(fā)電商之間建立一次性購買關(guān)系,對(duì)可再生能源的地點(diǎn)、技術(shù)、項(xiàng)目和時(shí)間沒有特定偏好；2）供應(yīng)合同非捆綁GO,即企業(yè)通過簽訂中長(zhǎng)期合同來采購GO,承諾按約定時(shí)間以固定價(jià)格購買GO；3）綠色電力供應(yīng),即買方和能源供應(yīng)商之間簽訂捆綁GO 的綠色電力供應(yīng)合同；4）PPA。其中,一次采購型非捆綁GO、供應(yīng)合同型非捆綁GO 以及虛擬PPA 是證電分離的交易模式；綠色電力供應(yīng)和物理PPA 是證電合一的交易模式。GO 沒有固定的價(jià)格,其價(jià)值取決于市場(chǎng)需求。從價(jià)格水平來看,GO 的價(jià)格大部分時(shí)間都處于低水平,與可再生能源電力價(jià)格脫鉤。

圖3 歐洲綠證交易運(yùn)作機(jī)制示意圖Fig.3 Schematic diagram of operation mechanism for European green certificate trading

在應(yīng)用場(chǎng)景方面,歐洲GO 機(jī)制實(shí)質(zhì)上是可再生能源自愿市場(chǎng),主要是滿足企業(yè)或者居民用戶自愿消費(fèi)綠色電力,或者滿足供應(yīng)商的碳減排目標(biāo)。例如,部分大型企業(yè)加入RE100 等可再生能源利用倡議聯(lián)盟,RE100 將購買綠證作為成員企業(yè)滿足可再生能源消費(fèi)比例要求的途徑之一。這些企業(yè)為滿足RE100 標(biāo)準(zhǔn)購買綠證。目前,歐洲碳市場(chǎng)尚未納入間接碳排放,購買綠色電力和綠證尚無法抵碳。歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制（CBAM）擬將水泥、鋁、化肥等部分行業(yè)納入間接排放。未來,這些行業(yè)購買綠色電力和綠證可用于抵扣電力碳排放［13-14］。

在支撐技術(shù)方面,歐盟通過可再生能源指令要求所有歐盟成員國(guó)必須建立國(guó)家GO 登記處,并建立了名為“歐洲能源證書系統(tǒng)（EECS）”的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn),成立發(fā)行機(jī)構(gòu)協(xié)會(huì)（AIB）負(fù)責(zé)管理。目前,已有20 個(gè)歐洲國(guó)家符合EECS 要求并使用AIB 系統(tǒng)。通過各國(guó)登記處,可追蹤每一個(gè)GO 的發(fā)行、轉(zhuǎn)讓和撤回。AIB 開發(fā)EECS 以統(tǒng)一存儲(chǔ)各國(guó)的市場(chǎng)主體信息、發(fā)電機(jī)組信息、GO 簽發(fā)核銷數(shù)據(jù),確保憑證的唯一性,防止重復(fù)簽發(fā)和核銷,并支撐市場(chǎng)主體開展GO 交易。

2.3 相關(guān)啟示

總體而言,國(guó)外綠色電力市場(chǎng)建立了較為完善的體系:

1）政策目標(biāo)清晰,主要是滿足RPS 或者企業(yè)/個(gè)人自愿消費(fèi)綠色電力的需求。

2）運(yùn)營(yíng)機(jī)制完善,包括核發(fā)、交易、轉(zhuǎn)移、核銷等各環(huán)節(jié),市場(chǎng)主體可通過多樣靈活的證電合一或證電分離的方式進(jìn)行綠色電力消費(fèi)。

3）應(yīng)用場(chǎng)景明確,基本與政策目標(biāo)一致,主要用于完成RPS 履約或者自愿購買。未來,隨著CBAM實(shí)施,歐洲水泥、鋁、化肥等行業(yè)購買綠色電力可用于電力碳排放抵扣。

4）建立綠色電力溯源追蹤、認(rèn)證等支撐技術(shù)。例如,歐美均采用綠色電力追蹤系統(tǒng)作為綠色電力市場(chǎng)的重要支撐技術(shù),通過綠證記錄發(fā)電側(cè)詳細(xì)信息,對(duì)綠色電力進(jìn)行全生命周期的追蹤溯源,避免綠色電力環(huán)境權(quán)益的重復(fù)計(jì)算。

國(guó)外綠色電力市場(chǎng)建設(shè)實(shí)踐對(duì)中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)具有啟示意義,在市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、應(yīng)用銜接、支撐技術(shù)等方面的諸多經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。同時(shí),中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)在政策背景、市場(chǎng)設(shè)計(jì)等方面和歐美綠色電力市場(chǎng)有較大不同,需要結(jié)合國(guó)情開展研究。

3 中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)關(guān)鍵問題

“十四五”以來,中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)取得積極進(jìn)展。同時(shí),隨著帶補(bǔ)貼新能源項(xiàng)目進(jìn)入綠色電力市場(chǎng)、綠證全覆蓋等政策落地實(shí)施,中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)［15］,需要開展綠色電力市場(chǎng)系統(tǒng)性研究以解決中國(guó)綠色電力市場(chǎng)關(guān)鍵問題,如圖4 所示。

圖4 中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)關(guān)鍵問題Fig.4 Key issues of green electricity market construction in China

3.1 基于綠色電力環(huán)境價(jià)值的綠色電力市場(chǎng)體系設(shè)計(jì)

1）綠色電力環(huán)境價(jià)值量化計(jì)算方法

綠色電力市場(chǎng)區(qū)別于常規(guī)電力市場(chǎng)的核心在于對(duì)綠色電力環(huán)境價(jià)值的體現(xiàn)。從國(guó)內(nèi)外研究來看,目前對(duì)于綠色電力環(huán)境價(jià)值的量化方法研究較少。其主要觀點(diǎn)有兩類:（1）文獻(xiàn)［16］從綠證本源出發(fā),提出綠證的理論價(jià)值是綠色電力成本與常規(guī)電力成本的差異,實(shí)際中綠證的價(jià)格通常由市場(chǎng)供需形成,而非綠證的理論價(jià)值；（2）文獻(xiàn)［17-18］研究了綠色電力、綠證交易、綠電交易、碳排放權(quán)交易等市場(chǎng)的銜接機(jī)制,雖并未給出綠色電力環(huán)境價(jià)值的具體形成方法,但對(duì)幾種相關(guān)的環(huán)境權(quán)益產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比分析。從實(shí)踐來看,目前市場(chǎng)中尚未有統(tǒng)一的綠色電力環(huán)境價(jià)值量化方法,部分省份將綠電交易價(jià)格減去中長(zhǎng)期交易均價(jià)得到綠色電力環(huán)境價(jià)值,部分省份將綠電交易價(jià)格減去燃煤基準(zhǔn)價(jià)得到綠色電力環(huán)境價(jià)值。

本文認(rèn)為綠色電力環(huán)境價(jià)值應(yīng)體現(xiàn)綠色電力成本與常規(guī)電力成本的差異。綠色電力環(huán)境價(jià)值需要使得綠色電力在電力市場(chǎng)環(huán)境下與傳統(tǒng)化石能源電力公平競(jìng)爭(zhēng),綠色電力環(huán)境價(jià)值可以覆蓋二者,提供同質(zhì)電能量的成本差異,如圖5 所示。

圖5 綠色電力環(huán)境價(jià)值構(gòu)成示意圖Fig.5 Schematic diagram of green electricity environmental value composition

理想的環(huán)境價(jià)值可表示為:

式中:Vg為綠色環(huán)境價(jià)值；Pm為市場(chǎng)成交電價(jià)；Cge為綠色電力電能量成本；Csa為系統(tǒng)消納成本。其中,市場(chǎng)成交電價(jià)與多種政策因素相關(guān),比如,RPS完成的難易度、電-碳市場(chǎng)聯(lián)動(dòng)后對(duì)綠色電力供需影響從而對(duì)電力市場(chǎng)價(jià)格形成的影響等。從本質(zhì)上來看,綠色電力市場(chǎng)作為典型的政策性市場(chǎng),RPS、電-碳市場(chǎng)協(xié)同等政策設(shè)計(jì)將在很大程度上影響綠色電力環(huán)境價(jià)值的形成。

2）綠色電力市場(chǎng)框架體系研究

相比于歐美國(guó)家的綠色電力市場(chǎng)建設(shè),中國(guó)綠色電力市場(chǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn),原因如下:一是政策目標(biāo)復(fù)雜,包括激勵(lì)可再生能源可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建適應(yīng)新能源的市場(chǎng)體系、推動(dòng)形成綠色生產(chǎn)和生活方式等多個(gè)目標(biāo),其中,對(duì)于可再生能源發(fā)展,既要考慮平價(jià)新能源項(xiàng)目,又要考慮存量帶補(bǔ)貼新能源項(xiàng)目,尤其是需要處理好綠證與補(bǔ)貼的銜接關(guān)系；二是市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)難度大,中國(guó)電力市場(chǎng)仍處于建設(shè)中,新能源參與電力市場(chǎng)、分布式新能源參與市場(chǎng)等仍處于探索階段,綠色電力市場(chǎng)建設(shè)不僅涉及核發(fā)、交易、核算認(rèn)證等綠色電力市場(chǎng)建設(shè)本身,也涉及綠電、綠證交易與常規(guī)電力市場(chǎng)的銜接；三是應(yīng)用場(chǎng)景更加多元,包括可再生能源消納保障機(jī)制落實(shí)、碳排放核算、國(guó)際減排認(rèn)可等不同應(yīng)用場(chǎng)景,需要有效統(tǒng)籌各類場(chǎng)景下環(huán)境權(quán)益的計(jì)量和歸屬,避免環(huán)境價(jià)值的重復(fù)計(jì)量。圖6 設(shè)計(jì)了中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)的初步框架。

圖6 中國(guó)綠色電力市場(chǎng)定位及與相關(guān)市場(chǎng)關(guān)系Fig.6 Positioning of green electricity market in China and its relationship with related market

未來,需要研究綠色電力市場(chǎng)構(gòu)建的關(guān)鍵要素及基本功能,包括綠色電力配額分配、賬戶構(gòu)建、核算認(rèn)證、交易平臺(tái)等；研究綠色電力配額分配、賬戶構(gòu)建、核算認(rèn)證等關(guān)鍵要素的流程設(shè)計(jì)；研究綠色電力市場(chǎng)與新能源發(fā)展、能耗雙控考核、碳市場(chǎng)等銜接的關(guān)鍵機(jī)制框架。

3.2 綠電交易機(jī)制優(yōu)化設(shè)計(jì)

目前,中國(guó)參與綠電交易的市場(chǎng)主體多為平價(jià)新能源發(fā)電項(xiàng)目,交易方式包括雙邊協(xié)商、集中競(jìng)價(jià),交易規(guī)模總體還較小。隨著帶補(bǔ)貼新能源項(xiàng)目參與綠電交易、綠證核發(fā)全覆蓋等政策文件落實(shí),市場(chǎng)主體對(duì)綠電交易機(jī)制優(yōu)化提出更高訴求。總體來看,中國(guó)綠電交易亟須針對(duì)以下問題開展優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1）跨省跨區(qū)綠電交易機(jī)制優(yōu)化研究

中國(guó)外向型企業(yè)主要分布在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的中東部地區(qū),而綠色電力供給以西北、東北、華北“三北”地區(qū)居多。受可再生能源消納責(zé)任權(quán)重指標(biāo)、本地需求等因素影響,綠色電力資源豐富的送端省份外送意愿不足,加之跨省跨區(qū)輸電通道安排完國(guó)家優(yōu)先發(fā)電計(jì)劃后,剩余通道空間已十分有限,給省間綠電交易帶來較大挑戰(zhàn)。同時(shí),綠電交易目前主要以雙邊協(xié)商的形式開展,掛牌和集中競(jìng)價(jià)交易比例較低,交易的門檻高、溝通協(xié)商難度大,大部分用戶由于缺乏省外發(fā)電資源,難以通過雙邊交易方式購得綠色電力。

目前,關(guān)于跨省跨區(qū)綠電交易機(jī)制優(yōu)化研究較少。現(xiàn)有關(guān)于跨省跨區(qū)電力交易機(jī)制的文獻(xiàn)主要研究了跨省跨區(qū)電力交易的組織架構(gòu)、電力交易優(yōu)化［19-21］。但現(xiàn)有文獻(xiàn)并未針對(duì)跨省跨區(qū)綠電交易問題進(jìn)行研究,缺乏對(duì)跨省跨區(qū)綠電交易組織協(xié)調(diào)模式、價(jià)格生成機(jī)制及結(jié)算執(zhí)行方法的具體研究。未來,需要研究考慮通道約束、送受端可再生能源消納責(zé)任權(quán)重要求的跨省跨區(qū)綠電交易基本模式和關(guān)鍵機(jī)制；研究構(gòu)建省間綠電交易優(yōu)化決策模型,提出基于雙邊交易和平臺(tái)聚合集中競(jìng)價(jià)的省間綠電交易出清方案。

2）分布式新能源聚合參與綠電交易機(jī)制設(shè)計(jì)

隨著綠證核發(fā)全覆蓋,分布式新能源項(xiàng)目參與綠電交易的訴求增加。目前,關(guān)于分布式新能源參與綠電交易機(jī)制的研究也較少。文獻(xiàn)［22］針對(duì)配電網(wǎng)分布式可再生能源綠電交易的可信交割問題,建立了考慮主體信用的分布式綠色電力市場(chǎng)化交易模型,實(shí)現(xiàn)在降低交割偏差的同時(shí)提高綠色電力市場(chǎng)社會(huì)福利,但并未提出分布式新能源聚合參與綠電交易的具體模式。

未來,需要研究小型、分散分布式新能源聚合參與省間、省內(nèi)兩級(jí)綠色電力市場(chǎng)的交易機(jī)制,包括交易品種、交易組織、價(jià)格形成、交易出清、計(jì)量結(jié)算、成本分?jǐn)偂⒕G證劃轉(zhuǎn)等。同時(shí),需要研究分布式新能源主體間博弈優(yōu)化的協(xié)同交易技術(shù),分析新能源主體的綠色電力市場(chǎng)博弈互動(dòng)行為及其關(guān)鍵影響,構(gòu)建聚合商多主體之間以及新能源分布式差異性主體之間的多層次耦合博弈互動(dòng)優(yōu)化模型。

3）源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化新能源項(xiàng)目綠電交易機(jī)制設(shè)計(jì)

“十四五”以來,國(guó)家出臺(tái)多個(gè)政策性文件鼓勵(lì)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目建設(shè)。這類項(xiàng)目往往結(jié)合園區(qū)開展,對(duì)高比例使用綠色電力也有較大訴求,需要研究面向源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的綠電交易機(jī)制,支撐源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活性資源參與綠色電力市場(chǎng)。

目前,已有對(duì)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目的研究集中在源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化對(duì)電力系統(tǒng)的影響［23-24］。還有部分文獻(xiàn)研究了包含源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目的現(xiàn)貨電力市場(chǎng),并構(gòu)建了新的電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)體系和現(xiàn)貨交易體系［25-26］。但缺乏源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目特性和典型行為特征的研究,并未提出適應(yīng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的綠色電力市場(chǎng)優(yōu)化決策方法和交易機(jī)制。未來,需要研究區(qū)域級(jí)、園區(qū)級(jí)等類型源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目綠電交易機(jī)制,提出交易組織模式；研究構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目主體的綠電交易決策模型,提出綠色電力市場(chǎng)的高效優(yōu)化策略。

3.3 綠色電力相關(guān)銜接機(jī)制設(shè)計(jì)

目前,中國(guó)綠電、綠證應(yīng)用范圍和規(guī)模仍然較小,綠色電力消費(fèi)需求亟待激發(fā)。激勵(lì)綠色電力消費(fèi),需要做好以下關(guān)鍵銜接機(jī)制設(shè)計(jì)。

1）綠電、綠證交易與RPS 協(xié)同機(jī)制研究

目前,針對(duì)國(guó)內(nèi)外RPS 和綠電、綠證交易的研究包括可再生能源電力與綠證交易機(jī)制、包含綠證的各市場(chǎng)主體的決策行為研究以及市場(chǎng)最優(yōu)化效益模型3 個(gè)方面［27-30］,初步提出了RPS 與綠電、綠證交易耦合關(guān)系以及RPS 與綠電、綠證交易的協(xié)同機(jī)制。隨著中國(guó)綠證核發(fā)全覆蓋,亟須全面優(yōu)化設(shè)計(jì)基于綠色電力和綠證的RPS。

未來,應(yīng)研究分析不同負(fù)荷特性、負(fù)荷類別的用電企業(yè)消納綠色電力和購買綠證的需求,提出細(xì)分到市場(chǎng)主體的省級(jí)配額指標(biāo)的分配方案；綜合考慮綠證、消納量、綠色電力、新能源參與市場(chǎng)化交易等因素,研究RPS 的考核核算方法；綜合考慮綠色電力、綠證購買需求,研究可再生能源配額指標(biāo)的優(yōu)化設(shè)定方法。

2）綠電、綠證交易與碳市場(chǎng)協(xié)同機(jī)制研究

綠色電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)的銜接,對(duì)于拓寬綠證應(yīng)用場(chǎng)景、從需求側(cè)激發(fā)綠色電力消費(fèi)潛力具有重要意義。文獻(xiàn)［31］從用電側(cè)碳減排的角度,提出以綠證為紐帶的綠電交易與用電碳排放的互認(rèn)機(jī)制,通過綠證抵消碳排放實(shí)現(xiàn)碳市場(chǎng)與綠電市場(chǎng)的聯(lián)動(dòng)交易。文獻(xiàn)［17］在對(duì)各個(gè)市場(chǎng)配套的可交易減排價(jià)值從計(jì)量方式、需求來源、使用區(qū)域等方面進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和評(píng)估了若干權(quán)證銜接的具體方案,提出了分階段逐步并軌可再生電力權(quán)證、優(yōu)先通過綠色電力憑證抵扣碳排放量的方式將綠色電力納入碳市場(chǎng)等建議。文獻(xiàn)［32］構(gòu)建了一種結(jié)合電力潮流追蹤與綠電交易的企業(yè)用電碳排放因子計(jì)算模型與方法,碳排放因子能夠?qū)崟r(shí)更新,通過算例分析證明了所提方法的有效性。文獻(xiàn)［18］剖析了當(dāng)前綠證、綠色電力消費(fèi)、碳排放權(quán)、CCER 等不同類型環(huán)境權(quán)益產(chǎn)品銜接互認(rèn)過程中,存在的碳排放量核算不準(zhǔn)確、減排量重復(fù)認(rèn)證、CCER 申領(lǐng)范圍不清晰等問題,并提出了一種電-碳市場(chǎng)背景下不同類型環(huán)境權(quán)益產(chǎn)品的銜接互認(rèn)體系,包括綠色電力消費(fèi)與碳排放量的銜接、綠證或非水可再生能源（電力）消納量與碳排放量的銜接、綠證與CCER 的銜接等。

總體來看,目前針對(duì)考慮綠電、綠證交易的碳排放核算方法已經(jīng)開展了初步研究。未來,需要針對(duì)以下兩個(gè)問題開展深化研究:一是考慮綠電、綠證交易的碳排放核算方法研究,研究綠電、綠證交易碳減排方法學(xué)和確權(quán)機(jī)制,并基于碳核算方法,優(yōu)化電力間接碳排放核算因子,研究考慮綠電、綠證交易的企業(yè)碳減排核算和抵扣方法；二是綠色電力與CCER的核算方法及銜接機(jī)制研究,基于CCER 認(rèn)定范圍、認(rèn)定方法學(xué)以及CCER 減排量的核算方法,研究綠色電力CCER 等效減排量核算方法,并基于CCER 項(xiàng)目額外性、規(guī)模上限約束,研究中國(guó)存量、增量綠色電力項(xiàng)目CCER 認(rèn)定機(jī)制,考慮綠色環(huán)境價(jià)值不重復(fù)計(jì)量原則、綠證核發(fā)范圍等因素,研究綠證與CCER 的銜接機(jī)制。

3.4 綠電交易支撐技術(shù)研究

中國(guó)綠色電力市場(chǎng)在交易機(jī)制、銜接機(jī)制等方面仍然面臨一些亟待解決的關(guān)鍵問題,以下支撐技術(shù)有待進(jìn)一步深入研究。

1）綠電交易與電能量交易協(xié)同出清優(yōu)化技術(shù)

針對(duì)綠電交易與電能量交易,研究建立綠電交易環(huán)境價(jià)值偏差模型,考慮綠電交易與電能量交易協(xié)同的出清模型和出清框架構(gòu)建方法,建立綠電交易與電能量交易協(xié)同出清模型求解方法。

2）分布式發(fā)電參與綠電交易的聚合技術(shù)與溯源技術(shù)

針對(duì)分布式發(fā)電參與綠電交易,研究建立考慮接入電價(jià)等級(jí)與全局出力的分布式新能源分層聚合模型,評(píng)估接入分布式資源能力。基于區(qū)塊鏈技術(shù),研究開發(fā)面向分布式新能源參與綠電交易的可信、可視、可查的區(qū)塊鏈應(yīng)用服務(wù)軟件,對(duì)分布式參與綠電交易數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源。

3）綠色電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)協(xié)同機(jī)理與方法

針對(duì)綠色電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)的協(xié)同,研究建立綠色電力環(huán)境價(jià)值量化方法,促進(jìn)綠色電力環(huán)境價(jià)值與減碳價(jià)值的協(xié)同；研究構(gòu)建碳市場(chǎng)中考慮綠色電力碳減排價(jià)值的碳排放量核算方法和調(diào)整電網(wǎng)碳排放因子的計(jì)算方法。

4）綠色電力消費(fèi)核算認(rèn)證方法

研究探索建立完善的綠證賬戶體系,對(duì)綠證進(jìn)行全流程管理,記錄用戶綠色電力消費(fèi)數(shù)據(jù)；建立基于綠證賬戶的綠色電力消費(fèi)核算認(rèn)證體系,在對(duì)用戶綠色電力消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算的基礎(chǔ)上,開展綠色電力消費(fèi)認(rèn)證工作,為用戶出具權(quán)威的綠色電力消費(fèi)認(rèn)證憑證。

4 結(jié)語

隨著“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn),綠色電力市場(chǎng)將迎來蓬勃生機(jī),為推動(dòng)發(fā)展方式綠色低碳轉(zhuǎn)型、引導(dǎo)全社會(huì)提高綠色消費(fèi)意識(shí)發(fā)揮了重要作用,具有現(xiàn)實(shí)意義。未來,應(yīng)加快綠色電力市場(chǎng)頂層設(shè)計(jì),并圍繞綠色電力環(huán)境價(jià)值量化計(jì)算、綠電交易機(jī)制優(yōu)化設(shè)計(jì),以及綠電、綠證交易與RPS 和碳市場(chǎng)協(xié)同機(jī)制進(jìn)行研究,對(duì)綠色電力、綠證追蹤認(rèn)證開展技術(shù)攻關(guān),為中國(guó)綠色電力市場(chǎng)建設(shè)提供支撐。