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华东电网在中国统一电力市场体系中的角色及作用

北极星售电网  来源:中国电力  作者:曾德君, 杨立兵, 李晓刚  2021/2/22 9:48:53  我要投稿  

北极星售电网讯:摘 要:为充分发挥华东电网在中国统一电力市场体系中的作用,推动长三角电力资源一体化,分析了华东电网在中国统一电力市场体系中的定位和作用。指出华东电网省间市场是全国省间市场不可缺少的组成部分和电力行业落实长三角一体化战略的重要载体。华东电网省间市场的运营将为中国统一电力市场体系建设积累宝贵经验。最后,给出了中国统一电力市场体系下华东电网省间市场建设的路径图。

关键词:电力市场;华东电网;市场模式;省间市场;长三角一体化

(来源:中国电力 作者:曾德君, 杨立兵, 李晓刚 国家电网有限公司华东分部)

0 引言

中国电力市场建设目前仍处于初级阶段,市场的运营机制、交易方式、实施路径的研究和设计尚不完善 [1-3] 。虽然有欧洲、美国等国际成熟电力市场的经验 [4-14] 供借鉴,但由于中国电力系统的发展历程和管理现状与国外有较大差异,在市场建设过程中必须坚持符合中国特色和实际 [15] 。

随着电力市场建设的深入,如何建设省间电力市场已成为当前关注的焦点。省间电力市场的建设是中国电力市场实现更大范围资源优化配置的核心问题之一。

现有研究中,对区域电网在市场体系中的角色和作用描述较少,仅将其泛泛归入省间市场的范畴。

华东电网覆盖沪、苏、浙、皖、闽四省一市,所在地区是全国经济、人口、电力负荷最集中的区域,年 GDP 总量约占全国 27.5%,常住人口约占全国 1/5。2020 年华东电网全社会用电量17 693 亿 kW·h,约占全国 1/4。2020 年华东电网夏季最高负荷达 3.19 亿 kW。2020 年 12 月 30 日最高负荷达 2.87 亿 kW,创冬季用电负荷历史新高,较 2019 年冬季最高负荷增长 17.63%。2020 年年末受负荷快速增长、燃机缺气出力受限和部分省份控煤燃煤机组限出力等多重因素影响,沪、苏、浙、皖均出现电力供需紧张局面,浙江局部地区采取了限电措施。

如何充分发挥华东电网在电力市场建设中的作用,是以两级电力市场体系为核心的中国统一电力市场建设中不可回避的问题。同时如何充分发挥华东电网在区域电力资源优化中的作用,也是当前落实长三角一体化发展战略,实现长三角电力资源一体化需要重点考虑的问题之一。

本文就华东电网在中国统一电力市场体系中的角色和作用进行讨论, 分析华东电网在两级电力市场体系下的定位,提出了在统一电力市场体系下华东电网省间电力市场的建设路径图。

1 两级电力市场体系

中国电力市场建设正按照省间电力市场和省内电力市场的两级市场体系在试点推进 [16] 。

1.1 省间电力市场的定位与功能

2015 年电改 9 号文配套文件《关于推进电力市场建设的实施意见》 [17] 中明确,中国电力市场体系分为区域和省(区、市)电力市场;其中区域市场就是指省间市场,目前由北京电力交易中心、广州电力交易中心按照国家电网公司和南方电网公司经营区域分别运营。在功能定位上省间市场又可分为在全国较大范围内进行资源优化配置的电力市场和在一定范围内资源优化配置的电力市场。前者主要是落实国家能源政策,实现大范围的资源优化配置,以中长期交易为主,通过市场化方式落实国家优先发电计划、政府间协议,促进大型电源基地电能跨区域消纳,重点在宏观层面实现电力资源的优化配置。后者更侧重在一定范围内通过市场化方式使电力系统运行更经济更有效率,重点在微观层面实现电力资源的优化配置,其市场范围通常与电网调度运行范围一致。目前,北京电力交易中心和广州电力交易中心运营的省间交易就属于前者范畴;而近期提出的长三角、京津冀、粤港澳区域一体化市场则属于后者范畴。

2020 年北京电力交易中心省间交易电量达到11 577 亿 kW·h [18] ,其中涉及华东电网跨区交易和华东网内跨省交易共计 4 388 亿 kW·h,占北京电力交易中心省间交易电量的 37.90%。

1.2 省内电力市场的定位与功能

省内市场的主要职责是面对用户,着重解决如何让用户参与市场,获得改革红利,现阶段其建设重点在售电侧市场。

至 2020 年年末,华东五省市均已成立了相对独立的电力交易中心,并完成了第一轮股份制改造,普遍开展了以发电企业与电力用户直接交易为主的省内中长期市场化交易。目前,各省市均已 启 动 了 现 货 市 场 建 设 工 作 , 其 中 福 建 和 浙江于 2019 年起开展了省级现货市场的试运行。

各省市的中长期交易规则内容较为接近,现货市场模式和交易规则差异较大。截至 2020 年年底,共注册售电公司 571 家,除上海外,其余四省均已启动售电市场。上海在 2020 年四季度启动了售电公司注册,并将于 2021 年正式启动售电市场。

2020 年华东全网直接交易电量 6 890 亿 kW·h,同比增长 12.7%,用户侧平均降价 3.41 分/(kW·h)。直接交易电量已占全社会用电量的 39.0%。详细情况如表 1 所示。

表 1 2020 年华东各省市直接交易情况

27.png

2 华东电网在两级电力市场体系下的定位和角色

2.1 充分消纳区外来电的物理支撑和运行协调者作为全国市场中最大的受端电网,华东电网是保障区内省市落实国家能源政策充分消纳区外来电的物理支撑和运行协调者。截至 2020 年年底,华东电网已建成跨区直流 11 回,其中特高压输电线路7条,跨区直流设计输电能力共计6 976万kW;最高负荷日区外来电达到 4 892 万 kW,占华东最高用电负荷的 5.3%,2020 年区外来电电量占全社会用电量的 14.4%。上海、江苏、浙江、安徽的区外来电分别占其全社会用电量的 29.0%、14.4%、19.7%、9.3%。由于区外来电占比过高,且区外来电中多为西南水电和西北风光等不可调节电源,导致上海、浙江等省市在水电汛期等时期本省电网调峰能力不足,无法按计划消纳区外来电,江苏、安徽在新能源大发的部分时段也存在同样问题。因此,必须在华东全网范围内对调峰资源进行统一调配和优化。

为保障区外清洁能源的充分消纳,华东电网近年来通过省间低谷电能置换交易实现了电网调峰能力省间互济,并开展了省间低谷调峰辅助服务交易试点。2019 年、2020 年低谷电能置换交易电量分别为 20.34 亿 kW·h 和 17.76 亿 kW·h。

2.2 改善省内市场结构,缓解发电侧市场力

华东电网直调统分电源包括秦山核电、皖电东送、新富水电和华东电网大部分抽水蓄能电站。截至 2020 年年底,华东直调电源装机共计 3 088万 kW·h,占全网统调装机的 8.8%,是消纳省市的重要售电方,对于改善消纳省市市场结构,缓解省内市场发电侧市场力有重要意义。

华东直调统分电源的主要消纳省市是上海、江苏、浙江。如不考虑省外来电,上海、浙江的省内发电侧市场垄断度较高,近几年上海、浙江的省内市场化交易情况也反映出发电侧垄断问题。因此,从省内市场健康发展的角度,华东直调电源应作为市场成员参与其省内市场,以期打破垄断。

衡量市场力的主要指标有 HHI 指数和 TOP-m指数。HHI 指数是发电市场集中度指数,是监测发电侧市场力的重要指标,其大小取决于市场上发电企业的数目和各发电企业市场份额的不均等程度 [19] 。HHI 值越小,市场竞争性越好,一般情况下,HHI 小于 1 800 的市场,应可视为竞争较为充分的市场 [20] 。

28.png

用 2020 年年底数据计算,华东区域沪、苏、浙、皖、闽的发电侧 HHI 指数分别为 3 014、1 436、2 906、1 972、1 679,而华东区域发电侧 HHI 指数仅为 1 035;泸、苏、浙、皖、闽的 TOP-4 指数分别为 84.9、49.3、79.1、53.3、49.9,而华东区域Top-4 指数为 41.0。由此可见,区域发电侧市场力要明显小于各省市的。抑制发电侧市场力措施之一是对发电商进行拆分,但在目前的省市场中这种可能性不大。因而通过引入省外发电商参与竞争或者放开用户参与省间市场将是抑制省内发电侧市场力的重要措施。

2.3 受端电网安全责任的第一主体

随着跨区特高压直流投运容量的逐年增长,华东区域尤其是长三角地区的发用电平衡模式已从省内就地平衡升级为区域平衡,系统安全防御重点已从大机组跳闸转向了跨区大容量直流失却(最大单回直流双极额定容量达 1 200 万 kW),大受端电网安全风险已超出了各省市电网单独应对管控能力。

在电力市场体系下,同样要求区域电力资源共享和应急互备互保。华东电网仍是一个统一平衡的安全责任主体。只有华东电网统一协调,才能保障各省市电网的安全运行,提升长三角和全网的供电安全保障水平。

2.4 华东电网省间市场是全国省间市场不可或缺的部分

目前华东电网省间市场已是北京电力交易中心运营的全国省间市场的一部分,日常业务运作相对独立。在实际运营中,华东电网省间市场向上承接北京电力交易中心全国电力市场,向下与省级现货市场紧密联系。全国跨区省间电力市场、华东电网省间电力市场、省级电力市场的三级架构与现行的国调、网调、省调三级调度体系及国家、区域、省三级电力监管体系紧密对接,是从现有计划调度体系平稳过渡到市场交易体系的最佳选择。

华东电网省间电力市场是全国省间市场的重要组成部分,与跨区省间市场不同,华东电网省间市场主要功能为:(1)在一定范围内实现电力资源的优化配置,通过中长期交易实现华东直调发电资源在购电省间的优化配置,同时通过市场化手段进一步发挥区域电网在省间余缺互济中的作用;(2)作为全网的最终平衡市场,通过现货交易实现全网电力电量实时平衡,与华东电网的调度安全职责相匹配;(3)通过市场化实现调峰等辅助服务资源在全网统一配置,提高受端电网消纳新能源的能力和提升电网安全运行水平。

华东电网省间电力市场的成功运营将为中国统一电力市场体系建设积累必要的经验。统一电力市场建设的终极目标是实现省内和省间市场的全面融合,各交易品种在统一平台共同出清。由于目前跨区各省的电力资源禀赋和电价差异较大,跨区域省市场融合难度大。而华东网内各省间经济发展水平和电价差异不大,火电标杆价差最大仅为 3.1 分/(kW·h),市场融合相对容易,可作为全国统一电力市场建设的先期试点。

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