歐盟理事會通過電改方案,大熱的“雙電力市場”設(shè)計(jì)是什么?

南方能源觀察 · 2023-10-23 09:43:11

該提案旨在保護(hù)消費(fèi)者免受諸如2022年能源危機(jī)期間的價格劇烈波動的影響,使消費(fèi)者和工業(yè)企業(yè)也能從更低廉的電力生產(chǎn)中受益。......

據(jù)德國《世界報(bào)》網(wǎng)站10月17日報(bào)道,歐盟各國能源部長就電力市場改革達(dá)成一致。該提案旨在保護(hù)消費(fèi)者免受諸如2022年能源危機(jī)期間的價格劇烈波動的影響,使消費(fèi)者和工業(yè)企業(yè)也能從更低廉的電力生產(chǎn)中受益。

歐洲電力市場邊際定價的方式使得最昂貴的發(fā)電技術(shù)決定了電價。2022年俄烏沖突以來,歐洲天然氣價格不斷刷新歷史記錄,導(dǎo)致歐洲各國電力批發(fā)價格大幅上漲,降低了消費(fèi)者福利,但受限于現(xiàn)有的市場機(jī)制,可再生能源盡管擁有邊際成本低廉的優(yōu)勢,卻并未獲得超額利潤,反而降低了電價帶來的投資激勵。因此,歐洲的電力市場設(shè)計(jì)者正考慮推動化石燃料發(fā)電與可再生能源的價格脫鉤,發(fā)揮電價對可再生能源投資引導(dǎo)作用的同時幫助消費(fèi)者獲得價格更低廉的清潔能源。

雖然歐盟成員國的燃?xì)獍l(fā)電量占總發(fā)電量的比例不到20%,但由于燃?xì)鈾C(jī)組在多數(shù)時候是平衡系統(tǒng)和提供輔助服務(wù)的邊際機(jī)組,燃?xì)鈾C(jī)組仍然是市場出清價格的主要決定者。雖然近年來歐洲各國的發(fā)電平均成本受新建核能、可再生能源以及水電的影響有明顯下降,但天然氣價格飆升導(dǎo)致電力市場的邊際成本與出清價格明顯提高。因此,對所有類型的發(fā)電技術(shù)統(tǒng)一出清定價的方式不足以充分反映市場信息,當(dāng)前的市場機(jī)制或許不再適配高比例可再生能源電力系統(tǒng)。

以英國為例,其現(xiàn)階段針對可再生能源實(shí)行差價合約(Contract for Difference, CfD)。差價合約是指由可再生能源發(fā)電商與“低碳合同公司”(LCCC) 之間簽署法律合同,雙方事先約定一個執(zhí)行價格(Strike Price),在合同期限內(nèi)LCCC將依據(jù)同期市場價格(Market Reference Price)對可再生能源發(fā)電商進(jìn)行“多退少補(bǔ)”。當(dāng)市場價格低于執(zhí)行價格時,LCCC將補(bǔ)償發(fā)電企業(yè)差額部分;當(dāng)市場價格高于執(zhí)行價格時,發(fā)電企業(yè)須向LCCC支付超出的差價,執(zhí)行價格采用“密封投標(biāo)”的方式確定。符合投標(biāo)條件的低碳發(fā)電商根據(jù)不同技術(shù)類型機(jī)組的預(yù)期收益進(jìn)行投標(biāo),按照價格從低到高的順序排列,價低者中標(biāo),中標(biāo)價格即為該機(jī)組的執(zhí)行價格,投標(biāo)直到滿足該輪的計(jì)劃容量為止。

對于可再生能源發(fā)電商而言,CfD將未來的市場風(fēng)險轉(zhuǎn)換為固定收益,有利于回收投資,但定向補(bǔ)貼并沒有形成完整的市場激勵機(jī)制,可再生能源發(fā)電商缺少參與市場的積極性,市場化的內(nèi)生投資激勵不足;且15年固定的合同期限會加劇廠商電價趨勢預(yù)測失誤的風(fēng)險。對于市場而言,CfD極大地促進(jìn)了可再生能源機(jī)組的發(fā)展,有利于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),并保證了消費(fèi)者不會承擔(dān)過高的電價。但與此同時,可再生能源出力的增加蠶食了傳統(tǒng)化石能源發(fā)電時間和需求量,可能導(dǎo)致傳統(tǒng)機(jī)組提高價格回收投資,進(jìn)一步提高電力電價。如果傳統(tǒng)化石燃料機(jī)組因虧損倒閉,不僅會導(dǎo)致停電風(fēng)險增加,還會導(dǎo)致價格波動的風(fēng)險加劇。未來隨著可再生能源發(fā)電滲透率進(jìn)一步增加,其固定價格會傳導(dǎo)至終端用戶,導(dǎo)致用電價格下降較慢,用電支出較大。

因此部分專家認(rèn)為,改變現(xiàn)有的電力市場結(jié)算方式迫在眉睫。新的結(jié)算方式應(yīng)當(dāng)發(fā)揮不同機(jī)組對電力系統(tǒng)的作用。隨著可再生能源滲透率的增加,傳統(tǒng)化石燃料機(jī)組的作用將由提供電量服務(wù)向提供電力服務(wù)轉(zhuǎn)變,主要承擔(dān)需求響應(yīng)和系統(tǒng)平衡的任務(wù),同時還面臨回收投資的壓力;可再生能源的綠色價值也應(yīng)在電價中得到體現(xiàn),從而形成市場化的投資激勵。為解決上述問題,相關(guān)研究圍繞分別構(gòu)建可再生能源發(fā)電市場和傳統(tǒng)化石能源發(fā)電市場展開討論。

“雙電力市場”一種可能的實(shí)現(xiàn)方式是按照市場結(jié)算方式進(jìn)行劃分??紤]到不同機(jī)組的特性,可以將其區(qū)分為“可用”市場(As available market)和“按需”市場(On demand market)。根據(jù)字面意思,“可用”市場是針對受自然資源等限制比較大的資源,比如風(fēng)光,該類機(jī)組只能在風(fēng)光資源可用時發(fā)電,除非主動棄風(fēng)棄光,否則不能主動響應(yīng)需求變化;“按需”市場包含了對電力需求進(jìn)行響應(yīng)的機(jī)組,比如煤炭、燃?xì)獾葌鹘y(tǒng)化石能源機(jī)組。相較于CfD,“按需”市場和“可用”市場相當(dāng)于為化石能源和可再生能源根據(jù)其成本構(gòu)成和運(yùn)行特點(diǎn)劃定了兩條賽道,使其在各自的賽道里競爭,彼此之間不會影響。兩個市場采用不同的定價方式,既能夠反映傳統(tǒng)化石能源電力服務(wù)的價值,又能體現(xiàn)可再生能源電量服務(wù)和綠色價值。兩個電價互不影響,從而使得電價充分體現(xiàn)供需信息,釋放投資潛力。

原則上,“可用”市場的定價將基于投資周期內(nèi)的平準(zhǔn)化成本,以便發(fā)電企業(yè)收回投資和運(yùn)營成本。在短期內(nèi),參與該市場的機(jī)組主要有兩部分收入來源:一部分來自于補(bǔ)貼或其他形式的資助(主要針對已經(jīng)投資建成享受國家補(bǔ)貼的可再生能源機(jī)組),另一部分則來源于市場?,F(xiàn)階段對于可再生能源機(jī)組的補(bǔ)貼逐漸退坡,政府可以根據(jù)長期邊際成本為“可用”市場設(shè)定一個參考價格,發(fā)電商可以在“可用”價格的溢價基礎(chǔ)上參與拍賣,從而既保證了收益率,也為補(bǔ)貼退坡提供了一個途徑。

“按需”市場的一個典型特征為邊際成本驅(qū)動市場出清價格,可納入的資源包括化石燃料發(fā)電廠、在高峰負(fù)荷時段運(yùn)行的水電站、需求響應(yīng)和電力儲存(與可再生能源分開)。這些機(jī)組可以針對需求變化實(shí)現(xiàn)有效調(diào)度,滿足各個時間的不同需求。由于調(diào)整發(fā)電量時邊際成本也會變化,因此調(diào)度的順序是按照邊際成本由低到高排序,即“優(yōu)序調(diào)度”。從某種意義上說,這個市場將是一個剩余市場,提供平衡整個系統(tǒng)供需所需的電力。在短期內(nèi),“按需”市場上可能存在短缺的情況,此時會導(dǎo)致市場出清價格高于邊際成本;長期而言,消費(fèi)者管理自己的需求能力將逐步提升,以盡量減少自身對“按需”市場的依賴。因此,長期而言,“按需”市場規(guī)??赡軙s小,但成交價格可能會上升。

“雙電力市場”另一種可能的設(shè)計(jì)是按照參與的市場周期進(jìn)行劃分。由于可再生能源波動性較大,可以限制其僅參與中長期交易,從而減少短時間內(nèi)波動帶來的不利影響,起到兜底的作用;而傳統(tǒng)化石燃料機(jī)組可以依賴其靈活性參與現(xiàn)貨和中長期市場,仍然承擔(dān)電力平衡的作用。電價的結(jié)算可以采取加權(quán)計(jì)算方式,即可再生能源與傳統(tǒng)機(jī)組分別形成出清價格,而全市場的出清價格為兩種電力按照發(fā)電量的比例算出的加權(quán)價格。

無論采取何種分割市場與出清結(jié)算的方式,都有賴于其幾乎為零的可變成本和較低的平準(zhǔn)化成本,可再生能源發(fā)電市場出清價格一般會更低。結(jié)合碳定價機(jī)制,結(jié)算電價可能更多地包含可再生能源的環(huán)境溢價。傳統(tǒng)化石能源機(jī)組所在的市場受燃料價格波動的影響,價格可能在短期內(nèi)處于較高的水平,且波動性也較大。長期來看,根據(jù)前文的分析,化石能源市場交易規(guī)??赡軙s小,此時參與市場的多為更靈活、技術(shù)更先進(jìn)的機(jī)組,可以在短時間內(nèi)快速響應(yīng)需求。對應(yīng)地,邊際成本會增加,因此出清價格可能會提升。但對于消費(fèi)者而言,如果兩個市場進(jìn)行分割,消費(fèi)者可以根據(jù)自己的用電需求以及偏好,合理規(guī)劃自己的用電計(jì)劃和購電行為,從而最大程度減少電力消費(fèi)支出,提高自身福利水平。

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