深度文章 | 欧洲跨国电力市场的输电机制与耦合方式

摘要

中国电力市场改革已经取得初步成效，但发电侧市场集中度大、清洁能源消纳困难等现实矛盾亟待通过更大范围的资源优化配置解决，借鉴和参考欧洲跨国电力市场的运行经验对于中国下一步建设统一电力市场具有重要意义。首先，面向中国推进统一电力市场所面临的跨省区通道容量如何分配、输电成本如何回收以及省内外交易如何衔接等问题，针对性地研究了欧洲跨国电力市场的输电管理机制及市场耦合机制。其次，以欧洲电力交易所EPEX SPOT为例，描述了耦合市场的交易流程和交易衔接方式。最后，结合中国当前电网建设背景及市场运行实际，基于欧洲跨国电力市场运行经验，提出推进统一电力市场的意见和建议。

（来源：微信公众号“全球能源互联网期刊”作者：陈启鑫、张维静、滕飞、郭鸿业、刘学、姜楠、Goran Strbac）

0 引言

中国新一轮电力体制改革以各省的市场建设为起步，推动构建“中长期交易为主，日前短期交易为补充”的市场体系。2019年9月以来，8个现货市场试点单位已相继开展了结算试运行。未来，随着经营性电量的进一步放开，以省为实体的市场格局，其弊端将逐渐显现，例如省内供给侧市场集中度大、省间市场出现交易壁垒、清洁能源难以在更大范围消纳等[1]。为了充分发挥电力市场的资源优化配置功能，建设的全国统一电力市场将成为未来市场化改革的发展愿景。

目前中国正在加强建设跨省区输电网，依据“十三五”规划，国家电网区域即将完成“五纵五横一环网”建设，预计2025年、2035年将可分别达到跨省区输电能力3.6亿kW与6亿kW的规模。如何充分发挥跨省跨区大电网对于电力资源优化配置的支撑作用、合理回收输电建设成本，也是未来电力市场建设的重要议题。尽管本轮电改已初步完成了省级电网输配电定价与跨区跨省专项工程的输电定价工作，但并未从市场融合发展的角度深入探讨跨区跨省输电机制与全国统一电力市场建设的关系，没有解决影响市场融合的一系列关键问题，包括省间输电通道的容量分配机制、输电成本回收机制、省间与省内交易的协调机制等关键问题。

在电力市场的融合与统一运行方面，国际上已有先例。欧洲跨国电力市场即实现了从多个国家/区域市场到统一运行的发展历程。市场融合自1986年开始，初期曾因电力交易不协同、输电容量计算死板等问题受挫[2]，为实现输电容量的公平分配、提升市场运行效率，市场先后发布了3次电力改革法案，并提出了容量分配法规（capacity allocation and congestion management，CACM），确定了市场改革的路径和办法[3]，截至目前欧洲电力市场已完成日前25个国家、日内14个国家的统一运行[4]。全球学者对欧洲跨国市场已开展了丰富的研究工作，主要侧重于关注市场建设的进展与运行结果等表层信息，对支撑统一市场融合的输电机制与交易耦合等关键问题分析较少，尤其没能从改革路径及适用情况的角度进行深入探讨，难以对中国统一电力市场的机制设计提供参考。文献[5]结合欧洲跨国市场改革历程，总结了通过立法引导改革的市场建设思路，但缺少对统一市场组织机制的描述。文献[6]从宏观上介绍了欧洲跨国市场统一过程中遇到的问题及解决方式，并基于中国统一电力市场建设的政治背景、技术条件、市场驱动力、组织机构与电网架构的大环境，提出了规范化、市场化的顶层设计原则，但缺乏对于市场建设方案执行落地的阐述。文献[2]与[7]介绍了截至2019年底欧洲跨国市场的结构框架，主要侧重于介绍市场运行机构及职能、市场分布、交易模式等。文献[8]介绍了欧洲跨国市场在国内与跨国之间的耦合方式，但是没有对具体交易品种的开展方式进行深入分析。

综上所述，本文将结合中国建设统一电力市场的愿景，重点研究欧洲跨国市场建设中的输电机制与交易耦合方式，并以欧洲电力交易中心EPEX SPOT为例详细论述跨国市场与国内不同交易品种之间的衔接机制；借鉴欧洲跨国市场建设的经验，总结高效、规范、配套、兼容的市场耦合及输电机制设计对中国建设统一电力市场的启示。

1 欧洲跨国电力市场的市场构成

欧洲跨国电力市场是通过跨国输电网的运营及市场联合出清将多个国家的电力市场联结在一起。截至2019年，欧盟电力系统已覆盖36个国家及43个输电网运营商（transmission system operator，TSO）[6]，基本建成了从年度到实时的跨国市场运行，市场框架如图1所示，包括跨国中长期市场、日前耦合市场、日内耦合市场以及跨国平衡市场。

图1 欧洲跨国电力市场框架

1.1 跨国中长期市场

跨国中长期市场主要形成跨国双边合约，由交易双方自行签约并依据合约电量购买相应的物理输电权以保证合约的顺利执行。交易成功后，由市场主体申报合约信息至本国交易中心备案。

1.2 日前耦合市场

日前耦合市场是由市场运营机构利用价格耦合机制（price coupling of regions，PCR）[4]，将多个国家的市场供需及跨国输电容量联合出清，形成次日各国发用电计划及相应跨国输电容量的过程。市场耦合将基于全网联合运行的基础开展，统筹跨国输电通道容量；若由于电网结构或技术原因导致部分国家脱离统一市场，则脱离区域将执行本地单独交易出清，其中北欧区域继续组织北欧市场的耦合出清，出清结果作为日前耦合市场的结算和执行依据。

1.3 日内耦合市场

日内耦合市场通过连续交易的形式，撮合最高的买入价和最低的卖出价为交易对，并自动匹配交易对所需的输电容量。市场通过连续交易可随时调剂各国的市场供需，尤其针对日内市场有供需余缺的国家或地区，通过更大范围的日内耦合市场可有效地降低当地市场平衡调度费用，降低用电成本。日内耦合市场也称XBID（the cross-border intraday initiative）计划，由各国TSO联合提出并于2018年6月投运，目前先在奥地利等14个国家运行[9]。

1.4 跨国平衡市场

跨国平衡市场由各国TSO组成的输电网运营商网络（european network of transmission system operators for electricity，ENTSO-E）组织运营，其核心在于推动各国通过交换平衡能力以降低本地调度成本，提升系统运行的经济性。目前跨国平衡市场已实现了在德国、荷兰等国的一次调频备用容量共享，以及7个跨国试点项目的运行，并在逐步扩展运行范围，以期达到更大范围的资源优化配置[10]。