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全国统一电力市场建设 宜采用准集中市场模式

北极星售电网  来源:中国能源报  作者:陈政  2020/6/10 8:25:43  我要投稿  

北极星售电网讯:核心阅读

我国统一电力市场建设可选择的主要模式可概括为分散市场模式和准集中市场模式两大类。其中,准集中市场模式社会福利明显优于分散市场模式,因此,采用准集中市场模式,稳妥有序推进全国统一电力市场建设,更符合我国现实国情需要。

我国能源电力资源与需求分布呈高度不均衡格局,为破解跨省区资源优化配置难题,全国统一电力市场建设被提上议程,也成为近期各方关注焦点。覆盖范围如此之广的统一电力市场在世界范围内都罕见,而我国基本国情也迥异于他国,市场建设模式设计需要慎重考量。实现能源电力资源大范围优化配置是统一电力市场建设的主要目标,由此,社会福利影响评估无疑应是市场模式选择的首要依据。

全国统一电力市场建设

有两种模式可选

从世界范围来看,电力市场化改革先行国家和地区虽然在市场规则等细节层面千差万别,但从市场组织角度大体可概括为分散市场和集中市场两大类,其中分散市场典型代表是英国电力市场,集中市场典型代表是美国PJM电力市场等。相邻国家或地区电力市场相互衔接融合,形成覆盖范围更大的联合市场在世界范围内不多见,较为典型的是欧洲市场和美国市场。其中欧洲市场是典型分散市场模式,以各国或地区独立调度运行为基础,可实现日前市场等联合出清。美国市场则相对更为灵活,单个控制区内调度控制一体化运营,且多采用现货全电量优化的集中市场模式,控制区之间则引入中间交易商等进行市场衔接耦合。

参考欧洲和美国等地区电力市场建设经验,考虑到覆盖全国的完全集中市场模式受现实条件制约不具备可行性,我国统一电力市场建设可选择的主要模式可概括为两大类:分散市场模式和准集中市场模式。

其中,分散市场模式与目前欧洲电力市场基本相似,其主要特征是中长期、日前、日内和平衡市场均以物理合约形式为主,通过合约叠加逐步修正拟合实际运行需求曲线。由于各市场均主要为物理合约,相互关联耦合较弱,不同时序市场相对独立运作便于实现,对市场范围内系统调度控制一体化也无要求。该模式较好地契合了欧洲各国希望保留自主调度控制权,又有现实电力交互需求的情况,目前欧洲日前市场由独立电力交易中心运营,而实时平衡市场仍由各国独立自主运营。

准集中市场模式与目前美国电力市场具有一定相似性。覆盖全国的完全集中市场既不可行也无必要,可基于地区间紧密电力网络联系和强电力交互需要,因地制宜建设若干覆盖多省区的区域一体化集中市场,再相互弱耦合形成准集中式的全国统一电力市场。该模式下区域一体化集中市场具备典型集中市场特征,中长期市场主要以金融性合约为主,现货市场包括日前、日内和实时市场都进行全电量优化出清,区域市场覆盖范围内系统调度控制一体化运营。区域电力市场之间则可采用中间交易商等灵活方式进行衔接耦合,既可以保留集中市场的全电量优化优势,还兼顾了灵活性和现实可行性。

准集中市场模式

社会福利影响优于分散市场模式

同等条件下,集中市场模式下日前、日内和实时市场都全电量优化出清,其挖掘社会福利潜力优于分散市场模式。当市场范围扩大到全国时,准集中市场模式在各区域电力市场内实现了全电量优化,区域内社会福利影响优于分散市场模式;在区域市场间优化方面,准集中市场模式优化效率可能略低,但由于区域市场间的弱电力网络联系属性制约了市场优化空间,其福利影响差异也几可忽略。综合来看,准集中市场模式相对分散市场模式明显能产生更多社会福利。

集中市场模式的复杂系统优化决策效率更高。分散市场模式下,中长期市场的大量物理合约主要通过双边协商确定,难免因为信息不对称等产生决策偏差,而日前、日内市场无安全约束的集中撮合或滚动出清,也增加了系统安全约束调节成本。比较而言,集中市场模式基于现货市场的带安全约束全电量优化出清方式,减少了过早决策带来的偏差影响,在输电网络阻塞多发、可再生能源占比高、系统平衡变化波动大等情况下,具备更好的集中优化决策优势。

集中市场模式阻塞解决效率更高。与集中市场不同,分散市场中发电商已通过中长期市场物理合约锁定绝大部分发电量和相关收益,导致其在日前、日内和平衡市场中进行增量或减量投标(上调或下调报价)时,除回收变更成本还会有额外变更投机收益期望。这一差异导致在出现网络阻塞或需求波动时,两种市场模式支付代价存在差异。集中市场的阻塞问题在按节点进行边际价格出清过程中已自然解决,而分散市场中阻塞主要通过反向调度来解决,阻塞两端都将增加调节成本。

集中市场模式电量优化空间更大。集中市场模式采用全电量优化出清方式,由于没有初始物理合约约束(自调度机组作为价格接受者可实现预安排电量出清,但价格仍需要统一出清形成,仅相当于采用特殊报价策略的竞争主体),系统可根据即时负荷预测、各类电源特性及报价情况进行全电量系统优化。而分散市场模式中中长期市场已产生大量物理合约,日前、日内和平衡市场均为增补调整合约,且以前序市场的存量合约为基础,优化空间仅限于增补调整电量。相较而言,集中市场模式电量优化空间更大,也有利于释放更多社会福利。

集中市场模式近实时优化覆盖范围更大。基于调度控制一体化支撑,集中市场模式在日前、日内和实时市场都可实现整个市场覆盖范围内的集中优化出清。而分散市场模式保留各地区独立调度运行,近实时市场(如平衡市场)优化范围仅局限在各地区独立调控体系覆盖范围内。近年来,随着风、光等可再生能源占比逐步提升,欧洲电力系统随机波动性趋于放大,市场主体更趋向于靠近运行时点去做交易决策,然而分散化的调控体系对近实时的更大范围统一优化形成先天制约。

弱电气联系局限决定了分散市场模式跨控制区优化优势极为有限。在跨控制区(或区域间)优化方面,相对依靠中间交易商衔接撮合的准集中市场模式而言,无集中调控要求的分散市场模式可能具备一定效率优势。然而,受联网经济性等客观条件制约,跨控制区之间往往仅存在较弱的电气联系(如具备建立强电气联系的技术经济条件,相关地区就应合并控制区),而较小的跨控制区联系通道容量,将使得分散市场模式的可能优势发挥受到局限。

全国统一电力市场建设

宜采用准集中市场模式

从社会福利角度看,我国幅员辽阔,能源资源与需求不平衡催生了覆盖全国的西电东送、南北互联的输电网络,能源电力大范围流动也导致跨省区间及省区内网络阻塞较为普遍,而准集中市场模式的阻塞解决效率优势将得到充分体现;另外,随着我国持续推进能源转型发展,未来风、光等随机性电源占比将持续大幅提升,系统平衡短时波动性将难免趋于放大,准集中市场模式的电量空间和范围空间优化优势将越发明显。

从实施便利性看,分散市场模式与当前广东、浙江等主要现货试点地区均采用集中市场结构难以相容;准集中市场模式由于各区域市场间采用弱耦合方式,既保留了各区域市场的灵活性,也能与目前现货市场试点模式顺畅衔接,具备较好地可实施性;与欧洲各国要求保留独立调度控制权只能选择分散市场模式不同,我国基于区域的多省区协调调度控制体系已非常成熟,具备实施准集中市场模式的先天条件。

因此,采用准集中市场模式,稳妥有序推进全国统一电力市场建设,是更符合我国现实国情需要、更有利于实现社会福利最大化目标的选择。

(作者供职于南方电网能源发展研究院,本文仅代表作者个人观点)

原标题:准集中统一电力市场模式或利于社会福利最大化

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