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电力市场|对我国发电容量充裕性机制选择的思考

北极星售电网  来源:能源研究俱乐部  作者:李司陶  2021/4/27 8:33:41  我要投稿  
所属频道: 售电服务   关键词: 电力市场 电价 电力需求

北极星售电网讯:对我国发电容量充裕性机制选择的思考


电力危机中的容量充裕性机制

近年来,不断有海外电力市场在危机情况中出现极端高电价的新闻,甚至有些地区的批发电价达到63元/千瓦时的天价。本文提供一种对于这种现象的分析角度:发电容量充裕性机制的选择。希望能对国内有关的政策制定提供参考。

(来源:微信公众号“能源研究俱乐部" ID:nyqbyj作者:李司陶 国网能源研究院有限公司财会与审计研究所 )

并非所有的电力市场都会出现这样的极端高价,因为很多电力市场的批发价格有着上限规定。部分国家或地区会采用较高的价格上限,因此在供需矛盾十分尖锐时,就会产生极端电价;也有很多国家或地区的电力市场选择了较低的价格上限,但同时他们按照发电机组的容量,每年发给机组一笔固定收入。

这就是发电容量充裕性机制选择的不同。发电容量充裕性机制的核心目的,是保障发电机组(尤其是可控、可靠发电机组)的投资,能够获得合理的激励,在中长期尺度下避免发电容量与需求不匹配的情况。而不同的发电容量充裕性机制设计,体现了不同国家和地区各异的社会、经济和技术条件。

容量充裕性机制的模式与作用

目前,存在两类主流的容量充裕性机制设计,分别是“稀缺电价”模式和“限价+容量补偿”模式。前者对于现货电能量设置很高的上限,因为很少构成实际约束。在极端情况下,这就允许发电机组从市场中依靠极高的售电单价获得收入。“限价+容量补偿”则会对现货市场中的出清设定上下限,避免出现极端价格,而同时以年为单位,为发电机组发放容量补偿。容量补偿的标准可能是政府制定的,也可能是通过年及年以上的长周期招标(即容量市场)决定的。

发电容量充裕性机制实现其核心目的的方式,是发挥三个作用:成本匹配作用、风险分配作用、产业规划作用。这三个作用也是对两种模式进行对比的三个合适维度。

01

成本匹配作用

发电机组,尤其是火电机组的成本可以分成两个部分:一是可变成本,该成本会随着发电量和燃料价格的改变而改变;二是固定成本,该成本由机组建设时的投资决定。电力商品最自然的衡量单位是电能的单价,即“元/千瓦时”,而这一单位只能较好地衡量火电的可变成本。电力商品的固定成本则需要容量的单价,即“元/千瓦”来衡量。

如果发电机组只能通过单一的电能量市场获得收入,将面临无法收回全部成本的窘境。这是因为在电能量市场中,实际情况接近完全竞争市场或伯特兰竞争模型的假设,电能量价格将等于系统中机组的边际成本。从大多数发电机组的实际情况来看,这部分收入只能保证收回机组的变动成本,而无法覆盖固定成本,因而投资者无法收回投资。电力系统的新增需求和旧机组退役产生的缺口将无法填补。

对此,两类发电容量充裕性机制提出了不同的解决方案。“稀缺电价”模式允许在供需矛盾尖锐时,出现远高于发电机组边际成本的电价,因此发电机组能够依靠一年8760小时中200~300小时的高价,收回其固定成本在当年的折旧。“限价+容量补偿”模式则给电能量价格只留出回收变动成本的波动空间,同时发放每年固定的容量补偿,容量补偿的标准由政府或长周期的招标制定。

02

风险分配作用

从理论上,“稀缺电价”模式和“限价+容量补偿”模式都能帮助机组回收其固定成本。但是,实现方法的不同会产生不同的影响,其中最重要的一点就是价格波动的风险。批发价格允许波动的范围越大,风险的上限就越高。

在“限价+容量补偿”模式下,市场的真实价格超过价格上限时,强制按价格上限执行。这等价于在法律和政策要求下,所有发电机组卖给了所有用户一份针对极端高价这种风险情况的保险,而保险成本附加在容量价格中。

不过要实现同样的功能,并非只有一种方式。如果某一地区有完善的电力金融市场和较为成熟的电力零售市场,那么售电商可以自发通过金融衍生品或者场外协议与发电机组实现对批发价格的保险;售电商与用户之间针对零售价格的保险,也可以通过固定价格套餐来实现。但是,这非常依赖市场制度和市场主体的成熟。

03

产业规划作用

除了上述的两个方面之外,“限价+容量补偿”的另一个特点是为政府实施产业规划提供了比较好的抓手,即容量补偿的标准,或容量市场中政府制定的需求曲线。但是“稀缺电价”机制的所有信号,基本都是在市场中内生的。

然而,不同的经济思想派系对于产业政策本身有不同的认识,即“看得见的”和“看不见的”两只手应该如何分工并没有世界范围内统一的认识。而且,政府也不一定拥有制定最优产业规划的充分信息和能力。但对于一些进行赶超式发展的发展中国家,政府通过产业规划进行引导又是十分重要的。

容量充裕性机制选择的因素

01

政府干预产业规划的必要性与可行性

不同的国家有不同的发展目标和发展思路。在一些国家和地区,政治和经济的主流思想是政府既不应该、也没有能力为具体的产业制定规划目标。而另一些国家和地区认为这样做是必要的,并通过这样做取得了良好的发展成果。

政府首先要面临的选择是是否使用容量补偿这个工具。如果政府认为,对于高比例可再生能源接入、经济发展导致电力需求超过供给等风险,单一的能量市场不能自发产生好的资源配置,而自己的规划可以提供更好的方案,那么就需要容量补偿工具。

然后,还要确定如何使用这种工具。政府可以选择只确定容量数量(容量市场)、只确定价格(政府制定统一的容量补偿标准),或者二者的某种混合方案。这些都需要根据社会经济发展的实际需要、经济承受能力、政府规划水平等多重因素来决定。

02

电力市场机制和市场主体的成熟度

还有一个重要的因素,是电力市场和市场主体的成熟度。一个充分成熟的电力市场,除了能量市场外,还应该尽量配齐电力金融市场、辅助服务市场等配套机制,来形成完整的市场体系。

假如电力金融市场足够发达,即使没有容量补偿机制作为强制的风险管理措施,市场主体也可以通过差价合约、期权等金融产品来自行实现相应的功能。但是,这要求电力市场体系非常全面,同时电力市场中的参与主体,如发电商、售电商、用户和机关机构,都有非常成熟的市场意识和能力。尤其要求监管者有很强的专业能力和科普宣传能力。否则很容易形成严重的信息不对称,造成市场失灵,甚至放大风险。

03

社会大众的风险承受力和价值观

在满足“理性人”等假设条件时,经济学理论认为独立、简洁的价格机制就可以实现资源的优化配置。因此单独的“稀缺电价”就足够了。但可能未考虑社会大众实际的风险认知和价值观。

社会大众可能高估自己的风险承受能力,或不清楚风险发生的真正影响,电力市场的参与者未必是“理性人”。例如,北美地区有用户为了节省零售套餐中的“保险费”,而选择了随批发价格波动的零售套餐,而当地的电力市场又采用了“稀缺电价”机制。因此当危机来临时,用户不但将之前几年省下的一点保险费全部赔掉,还形成了巨额的电费账户亏空。这一点在全球贫富分化加剧、新冠肺炎疫情下普通大众生活困难和中小企业现金流紧张的情况下,尤其值得注意。

社会的主流价值观同样非常重要。例如,在灾难性事件发生的情况下,是否仍然要用价格机制配置电能商品?尤其在全球贫富差距问题越来越严重的当下。面对极端高电价,可能出现这样的局面:一边是富人维持舒适的用电习惯,而另一边是穷人无力支付基本生存需求产生的用电成本,进而饥寒交迫,甚至健康和生命安全无法保障。

此时高电价确实起到了削减需求的调节作用,但其代价是人的生命健康。在近些年发生的相关危机中,不乏发达国家底层民众因此失去生命的情况。在一些地区,这会引起政治上的轩然大波;而在另一些地区,由于当地根深蒂固的右翼思想和价值观,贫穷者的困境乃至死亡都被认为是其自身不积极进取的结果。

建议

通过上面的分析,可以对我国的发电容量充裕性选择提出一些建议:一是根据产业发展的实际情况,选择容量充裕性机制,实事求是地选择是否通过容量市场等方式干预产业规划、如何干预产业规划;二是重视容量充裕性机制的风险分配作用,根据市场体系和市场主体的成熟程度,判断风险分配方案;三是充分把握社会风险承受能力和价值观,选择适应本地生态的政策方案。

原标题:对我国发电容量充裕性机制选择的思考

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