電力工業作為污染物排放的一個重要源頭,亟需更加高效地利用現有能源資源,挖掘能源資源優化配置潛力。事實上,通過協調調度各類電源的運行方式,可以達到促進新能源消納、提高化石能源的利用效率、為霧霾污染治理做貢獻的目的。
然而,市場機制的缺失,使得資源優化配置的“紅利”空間無法打開。在“三公調度”平均主義思想的指導下,大容量高能效機組的部分產能被閑置,這些都是本輪電改革亟需解決的問題。
實現電力資源最優調度,促進新能源消納,為霧霾污染治理做出積極貢獻,是本輪電改的重要目標。其核心任務在于建立一個科學的電力市場交易體系,重中之重就在于構建以短期和即時電力交易為核心的現貨市場。
電能商品不同于一般商品,需要一個集中考慮供需平衡和安全約束的環節。即:所有中長期電能雙邊交易都需要到日前、日內的現貨市場進行交割執行,在保障安全的前提下形成次日的發電計劃安排。如果沒有現貨市場,只靠中長期雙邊交易各方對部分電量的協商優化,雖也能實現資源的優化配置,但這是一個“慢過程”,實際效果往往會打折扣。以美國PJM電力市場2004年局部市場合并前后的實際情況為例,其雙邊交易所實現的資源優化配置效果只相當于日前現貨市場的45%。
因此,實現電力資源優化配置最直接高效的“抓手”,無疑是在這個集中的環節上引入市場機制,不斷擴大這個環節上可以優化的資源數量與范圍。
只有把改革紅利的“蛋糕”做大,分“蛋糕”時才能更加得心應手,更好地照顧到市場各方利益訴求,市場化建設的阻力才會越小,從而形成一個“正反饋”:電改不再是從上而下的“政治任務”,而是各方利益可協調、可優化的帕累托改進。
現貨市場更是促進新能源消納的重要機制保障。首先,現貨市場將形成分時的電價信號,白天峰荷時段需求高電價則高,深夜谷荷時段需求低電價則低,自然產生了激勵發電企業調峰的信號。國外電力市場甚至在這種情況下出現過極端的“負電價”;而通過給予發電機組啟停調峰的合理補償成本,更可進一步激勵其啟停調峰,形成常規風火“雙贏”的局面。現貨市場的激勵作用對于用戶側同樣存在的,例如,分時電價可以改變大型工廠的生產班次。
為了達到以上目標,可將建設現貨市場的任務分解為以下幾個步驟:
先得有日前的現貨市場。即:需要在放開計劃電量、放開競爭性環節電價的同時,在鼓勵供需雙方簽訂直接交易合約的同時,同步建立日前的現貨市場,形成一個集中優化資源的市場機制。
考慮實際安全約束條件。在現貨市場集中優化次日的發電計劃時,應盡量考慮真實的安全約束條件,包括電網的通道阻塞、發電廠的技術參數等,以保證資源優化配置真實性。
擴大日前現貨市場規模。在建立現貨市場過程中,應逐步擴大現貨市場的交易規模,以提高資源優化配置的規模。可以有三個思路:第一是逐漸提高現貨市場的交易比例,如北歐電力市場,其2014年的日前現貨市場交易量約占全社會用電量的85%,而此前數年,該數字僅為30%不到;第二是逐漸將中長期雙邊交易的合約執行財務化,即雙邊交易只起到鎖定價格、規避風險的功能,不要求強制性的物理執行,美國幾大區域電力市場所采用的“雙邊交易財務結算,現貨市場全電量優化”的運行模式就體現了此思路;第三是通過市場的擴張、合并擴大現貨市場的范圍,可根據實際情況逐漸從省、地區局部的市場擴大到區域、甚至跨區域的現貨市場。
同步組織輔助服務市場。以上所談論的現貨市場,并沒有包括調峰、調頻、備用等輔助服務。在建立現貨市場的同時,還應視市場條件同步推動輔助服務市場建設,以合理的價格水平補償常規電源提供輔助服務的運行成本與機會成本,釋放出新能源消納空間,降低電力行業整體污染排放水平。
(作者系清華大學電機系副教授)