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本轮电改的十字路口:市场电价VS峰谷电价

北极星售电网  来源:享能汇  作者:张骥  2020/6/1 8:23:17  我要投稿  

北极星售电网讯:电能是一种十分特殊的商品,限于目前的储能技术,其无法低成本、大规模的储存,这导致它的生产和使用基本无法通过“库存”来调节,必须达到发用实时平衡,又由于电能是以光速在电网中传输,这意味着“实时平衡”是在毫秒级别实现发电出力与用电负荷(含线损)的功率平衡。

(来源:微信公众号“享能汇”ID:Encoreport 作者:张骥)

这显然是一个十分困难的工作,电能在电网中的潮流分布要受到一系列的物理约束,其中最重要的就是变压器和电线的传输极限。当某一地区的用电负荷超过本地的发电能力时,就需要电网调度从其他地区调电满足其负荷需求,而调电量的极限就是这个地区连接其他地区电网的变压器和电线的传输极限,如果某一时刻负荷激增,本地发电和外部调电均无法满足时,电网调电为了保证“实时平衡”,就会让某些大用户“有序用电”,即限电。

显然,如果总是出现负荷激增的情况,对于电网来说是十分不友好的,为了保证毫秒级别的“实时平衡”,短期而言,电网需要准备更多的发电备用和负荷响应资源;长期而言,需要对电网进行扩容。这些都意味着更高的成本。

在电力系统购统销的准计划经济体制下,电网企业为了鼓励用户将负荷从用电高峰时段转移到低谷时段,对电力大用户的目录电价进行峰谷分时设计:高峰时段,电价上浮;低谷时段,电价下浮,以鼓励用电客户合理安排用电时间,削峰填谷,提高电力资源的利用效率。

众所周知,当电力现货市场开始后,电力价格本身就是分时的(如S省现货市场每个小时会形成一个电能价格),如果峰谷时段的划分与负荷高低比较匹配,根据供需决定价格经济学一般原理,不难推断用电量较大的高峰时段电力价格一般会较高,而用电低谷时段价格一般会较低。

对电能价格比较敏感的电力大用户,会根据现货市场的分时价格,调整用电行为,以实现自身经济利益的最大化。这样就实现了和在统购统销体制下,错峰用电、削峰填谷的相同效果,而且还更加精细。

但从S省前不久前举行的现货试结算的情况来看,出现了一个非常尴尬的情况——峰谷电价倒挂,即峰时段电能价格反而远低于谷时段电能价格。

产生这一现象的原因并不复杂:白天光伏机组大发并叠加风电和外来电等影响,挤压了现货市场中的火电机组的电量、电价空间。但这一现象的背后,却折射出市场化电价机制与统购统销模式下政府定价机制之间的根本性冲突。

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S省现货试结算峰平谷段现货电价对比

经济学中根据物品的使用是否具有竞争性和排他性,将其划分为私人物品和公共物品。电能显然属于私人物品,某一度电被某一用户使用了就不能再被其他用户使用。而电网则兼具私人物品和公共物品的双重属性,对于大电网或者说输电网络而言,由于其建设和运维与具体用户无关,应属于公共物品;对于小电网或者说配电网而言,一般情况下某一用户对配电网络的使用也不会妨碍其他用户,因此其同样具有公共物品的属性。

但是当前文所述的负荷高峰到来时,某些大用户使用配电网时,可能造成网络阻塞,影响其他用户使用,为了避免这种情况,配电网就必须按照用电高峰时的需求来建设,比如购买更大容量的变压器,而这多出来的容量很大程度上是为某些大用户准备的,或者说大用户从配网扩容建设中的获益更多,因此配电网又具备一定私人物品的属性。

对于电能这样的私人物品,引入市场化手段进行交易,通过市场供需关系形成价格,有助于促进社会福利最大化,提升电力系统的效率(社会福利最大化原理的分析见《火电企业在现货市场的利润最大化策略》),但无法保证所有的用户电价都降低。

原有的计划电价体制是大锅饭,存在大量的交叉补贴和各式各样的成本支付,市场化定价就要厘清过去的交叉补贴,把各式各样和电力生产使用无关的成本支付剔除出去,发现真正的电力价格,这会使电价会出现一个结构性变化。在这个变化过程中,部分用户需要重新调整、适应,才能在电力市场化进程中获得和以前一样甚至更多的收益,谷电大用户就是其中的代表。

要想让用户改变用电行为、更精细化地使用电能,就必须给出清晰的、唯一的价格信号。S省的现货试点已经证明,市场电价和目录峰谷电价是两套不能兼容、相互背离的电价体系。峰谷电价虽然有利削峰填谷,提升用电对电网的友好性,但是其最大的弊端在于电价和时段是人为划定、僵化呆滞、割裂供需的。

以S省的现货试结算为例,由于白天光伏大发,电力现货市场处于全天电价最低的时段,而此时未进入市场的用户却处于目录电价的峰段,是全天最贵的时间,明显出现了冲突。随着光伏发电的发展,未来光伏装机大的地区,电价最低的时间很可能出现在负荷白天最高的时候,传统的峰谷电价难以传导这一信号,不利于新能源的消纳。

当然,目前的市场化定价也存在缺失和漏洞。当新能源大发时,为防止弃风、弃光,电网调度会要求火电企业深度调峰(即在最低技术出力之下运行),为新能源机组让出空间。此外,火电机组还需提供因新能源机组间歇性发电造成的调频和容量备用服务。上述服务产生的费用在发电侧分摊。

峰谷电价+调峰机制是统购统销模式下发用两侧的调节机制,现货市场启动后打通了发用,平衡责任也要由市场化机制来解决。因此,深度调峰也应放入现货电能量市场一并解决,并同步开展调频和容量备用等辅助服务市场,其费用作为电价的一部分向用电侧传导。

输配电价作为电网的使用费用,应区分公共物品和私人物品的性质。我国目前执行的输配电电价与用电规模(按用户变压器容量表示)有关。通常,用户变压器容量315kVA及以上时,采用由电量电价和容量(需量)电价构成的两部制电价;低于315kVA时,采用一部制电量电价。绝大部分大工业用户采用两部制输配电价,容量电价没有根据峰谷发生变化。

以输(配)送电量为主的线路,因基本上属于公共物品,采用一部制电量电价即可;而以备用、联网等可靠性功能的线路,既属于公共服务也具备一定私人物品的属性(大用户获益更大),可采用两部制电价或单一容量价格,按照供电区域内用户对线路最大供电负荷的贡献率,共同分摊线路固定成本。

总之,看似简单的现货市场峰谷时段电价倒挂现象,背后反映的却是电力体制市场化改革进程中的深层次问题,这一问题的如何解决、何时解决,都将体现高层对市场化改革的决心和方向,事关电改全局。

原标题:本轮电改的十字路口:市场电价VS峰谷电价

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