一、歐盟統(tǒng)一電力市場建設(shè)歷程歐盟統(tǒng)一電力市場是歐洲統(tǒng)一大市場的組成部分,其建設(shè)目的主要包括:一是適應(yīng)歐盟經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程,促進(jìn)各國電力市場開放和自由貿(mào)易;二是引入競爭機(jī)制,提升能源行業(yè)運(yùn)行效率和整體經(jīng)濟(jì)效益;三是促進(jìn)成員國之間資源整合和優(yōu)勢互補(bǔ),更好地保障歐盟整體的能源安全;四是促進(jìn)清潔能源和可再生能源開
一、歐盟統(tǒng)一電力市場建設(shè)歷程
歐盟統(tǒng)一電力市場是歐洲統(tǒng)一大市場的組成部分,其建設(shè)目的主要包括:一是適應(yīng)歐盟經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程,促進(jìn)各國電力市場開放和自由貿(mào)易;二是引入競爭機(jī)制,提升能源行業(yè)運(yùn)行效率和整體經(jīng)濟(jì)效益;三是促進(jìn)成員國之間資源整合和優(yōu)勢互補(bǔ),更好地保障歐盟整體的能源安全;四是促進(jìn)清潔能源和可再生能源開發(fā)利用,推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
統(tǒng)一市場的建設(shè)經(jīng)歷了從頂層設(shè)計到細(xì)化規(guī)則,從單個國家市場到跨國區(qū)域市場,從中長期交易到日前、日內(nèi)交易的分階段推進(jìn)過程,其主要節(jié)點(diǎn)如下:
1986年,尚處于“歐共體”時代的歐洲簽署了《單一歐洲法案》(Single European Act),歐盟統(tǒng)一能源市場的設(shè)想初步誕生。
1993年歐盟提出建設(shè)統(tǒng)一電力市場的目標(biāo),至今已形成了包括7個區(qū)域市場的統(tǒng)一電力市場雛形。
2006年,日前電力跨境耦合市場啟動(截至2019年,已覆蓋25個國家)。
2011年,歐盟提出在2014年之前建成歐洲內(nèi)部統(tǒng)一能源市場(Single Energy Market)的目標(biāo),要求各成員國加快輸電網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)、統(tǒng)一運(yùn)行規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。
2018年,歐洲跨境日內(nèi)市場成功上線運(yùn)行,整個歐洲日內(nèi)連續(xù)市場整合在一起,以補(bǔ)充現(xiàn)有的日前耦合市場。
二、歐盟統(tǒng)一電力市場機(jī)制設(shè)計
(一)跨境中長期雙邊交易
屬于場外交易,由市場主體自行簽訂中長期雙邊物理合約,并約定計劃曲線,于日前市場開啟前提交給相關(guān)調(diào)度機(jī)構(gòu),需物理執(zhí)行。中長期雙邊物理合約執(zhí)行前,需通過拍賣方式購入跨境物理輸電權(quán)(顯示拍賣),作為跨境中長期雙邊合約執(zhí)行的保障;除跨境中長期雙邊物理合約外,市場主體可在金融交易機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化期貨合約交易以規(guī)避風(fēng)險或獲利,與雙邊物理合約交易互不影響。
(二)跨境日前耦合市場
各國/地區(qū)調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)提供跨境可用通道容量約束,各國/地區(qū)交易機(jī)構(gòu)獲取市場主體申報信息形成輸入、輸出交易意向,由EPEX、Nord Pool等7家電力交易機(jī)構(gòu)作為上層耦合系統(tǒng)交易機(jī)構(gòu)進(jìn)行輪值出清;因輸電阻塞將形成各國/地區(qū)的耦合出清電價差,該價差是含收益權(quán)物理輸電權(quán)或金融輸電權(quán)交易的依據(jù)和前提。
(三)跨境日內(nèi)耦合市場
日內(nèi)耦合市場是日前市場的進(jìn)一步補(bǔ)充,使市場主體交易電量進(jìn)一步貼近實(shí)際發(fā)用電需求,特別是適應(yīng)了可再生能源發(fā)電波動對系統(tǒng)的影響。日內(nèi)耦合市場不同于日前市場的一次出清,采用了多時間尺度下類似于股票市場的撮合交易模式的連續(xù)滾動出清方式,即市場成員可自行在日內(nèi)交易系統(tǒng)中進(jìn)行“掛牌”,根據(jù)價格優(yōu)先次序進(jìn)行匹配成交。
(四)輔助服務(wù)與實(shí)時平衡
由于輔助服務(wù)與實(shí)時平衡市場與各國電力系統(tǒng)運(yùn)行方式緊密結(jié)合,長期以來歐洲各國的輔助服務(wù)市場與實(shí)時平衡市場均由各國TSO自行組織。目前,歐洲各國采用的平衡市場模式主要通過平衡機(jī)制(Balancing Mechanism)、三次調(diào)頻等方式,本質(zhì)都是通過市場化手段,根據(jù)機(jī)組報價,實(shí)現(xiàn)機(jī)組出力的上調(diào)或下調(diào)。
三、歐盟統(tǒng)一電力市場關(guān)鍵問題
(一)歐盟日前市場兩級銜接機(jī)制
日前市場聯(lián)合出清不考慮各國(價區(qū))內(nèi)部輸電阻塞,僅考慮跨國(價區(qū))之間的輸電線路容量限制。由TSO向電力交易機(jī)構(gòu)發(fā)布跨境傳輸通道的可用傳輸容量(Available Transmission Capacity,ATC)。市場A和市場B的市場成員各自提交報價,使用該傳輸容量作為約束進(jìn)行統(tǒng)一優(yōu)化出清,得到各自市場的成交電量及價格。在區(qū)域間有阻塞和無阻塞情況下各市場出清曲線如下圖所示:
圖1 連接市場A與市場B的輸電通道未發(fā)生阻塞時,則兩批發(fā)市場的成交價格相等
圖2 當(dāng)發(fā)生阻塞時,則市場A與B市場的成交價格不相等,電力由價格較低的價區(qū)流向價格較高的價區(qū)
(二)歐盟統(tǒng)一電力市場阻塞管理機(jī)制
對于各成員國(TSO調(diào)度區(qū)域)內(nèi)的輸電阻塞,各國TSO進(jìn)行調(diào)整或組織相應(yīng)的交易,主要采取的方式包括再調(diào)度(Re-dispatch)、通過平衡機(jī)制利用市場成員的調(diào)整報價進(jìn)行發(fā)電出力的調(diào)整等。
對于跨國輸電通道的輸電阻塞,一般由輸電容量顯式拍賣和輸電容量隱式拍賣兩種方式進(jìn)行處理。顯式拍賣適用于跨境雙邊電力交易;隱式拍賣主要適用于日前市場耦合。
(1)輸電容量顯式拍賣
市場主體通過獨(dú)立的輸電權(quán)市場拍賣(顯式拍賣,Explicit Auction)獲得的輸電權(quán),是其中長期合約物理執(zhí)行的前提,屬于物理輸電權(quán)。市場主體在輸電權(quán)交易平臺進(jìn)行年度、月度、每日等時間尺度的輸電權(quán)拍賣,按照報價由高到低的次序、以實(shí)際跨境輸電通道可用容量為約束依次出清。市場主體需在中長期物理合約的執(zhí)行計劃提交給調(diào)度機(jī)構(gòu)之前獲得物理輸電權(quán)。市場主體擁有的物理輸電權(quán)對應(yīng)的容量,決定了其在跨境通道上允許實(shí)際傳輸容量的上限。
物理輸電權(quán)分為兩種,一種是純物理輸電權(quán),另一種是帶收益權(quán)的物理輸電權(quán):對于純物理輸電權(quán),若市場主體沒有充分使用,則剩余容量將被系統(tǒng)無償“回收”;對于帶收益權(quán)的物理輸電權(quán),市場主體未充分使用的輸電容量將通過跨區(qū)價差的方式回收。
(2)輸電容量隱式拍賣
跨境輸電權(quán)的隱式拍賣,是跨境現(xiàn)貨市場在考慮跨境通道物理傳輸約束情況下的市場統(tǒng)一優(yōu)化出清過程。因此,輸電權(quán)的隱式拍賣無需交易機(jī)構(gòu)組織實(shí)際拍賣,市場主體將根據(jù)市場交易出清結(jié)果自然獲得電量執(zhí)行計劃,亦相當(dāng)于獲得了一定容量的跨境輸電通道的使用權(quán)。在耦合出清過程中,若跨境通道存在阻塞(傳輸需求大于通道可用容量),則輸出地區(qū)的出清電價將低于受入地區(qū)的電價,該價差將作為帶收益權(quán)的物理輸電權(quán)、以及金融輸電權(quán)(FTR)的結(jié)算依據(jù)和回報資金來源。因此,輸電權(quán)的隱式拍賣是帶權(quán)益的物理輸電權(quán)和金融輸電權(quán)返還收益的前提。
(三)歐盟典型容量機(jī)制
以風(fēng)、光為代表的具有不確定性的可再生能源并網(wǎng),一方面逐步使傳統(tǒng)機(jī)組利用小時數(shù)不斷降低,另一方面也要求傳統(tǒng)機(jī)組為其提供系統(tǒng)發(fā)電充裕度保障。為解決傳統(tǒng)機(jī)組因投資難以回收而面臨關(guān)停、從而進(jìn)一步加大系統(tǒng)可靠性問題,歐盟近年來不斷探索建立容量機(jī)制,以保證發(fā)電充裕度和系統(tǒng)運(yùn)行安全。比較典型的是戰(zhàn)略容量機(jī)制、全市場容量機(jī)制以及需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制。
(1)戰(zhàn)略容量機(jī)制主要是指通過招標(biāo)方式與發(fā)電機(jī)組簽訂合同從而保障短期電力供應(yīng),涉及的機(jī)組范圍較小,相關(guān)機(jī)組由調(diào)度/市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)在緊急時段進(jìn)行調(diào)用,在市場出清中具有較低的優(yōu)先級。在完成市場轉(zhuǎn)型和改革、解決潛在市場問題后,該機(jī)制將被取消,未來將被更常規(guī)化、競爭化的方式取代,例如向所有類型的容量供應(yīng)商開放市場,以保障有效的競爭并限制費(fèi)用。
(2)全市場容量機(jī)制由更多市場主體參與,采用全市場拍賣的方式保障系統(tǒng)供電安全,并與其他電力交易品種銜接緊密,具有完善的價格、出清機(jī)制。全市場容量機(jī)制將在未來長期存在。由于市場化容量機(jī)制的創(chuàng)新設(shè)計,用電側(cè)為容量備用支付的費(fèi)用可以被有效地控制,英國、法國以及愛爾蘭的電力容量市場也都將仿照這種設(shè)計以建設(shè)或改進(jìn)全市場容量機(jī)制。
(3)需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制相當(dāng)于在用戶側(cè)利用市場化手段,根據(jù)報價、負(fù)荷調(diào)節(jié)特性等情況對相關(guān)需求側(cè)資源進(jìn)行調(diào)控,挖掘需求側(cè)資源靈活調(diào)節(jié)的潛力,為系統(tǒng)騰出容量空間。歐盟的相關(guān)規(guī)則法律在一定程度上保證了需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制不會演變?yōu)椴缓弦?guī)的補(bǔ)貼方式,避免出現(xiàn)不正當(dāng)競爭或牟利、對用戶造成過高的價格等情況。
(作者:陳珂寧、張高、楊素)
作者:陳珂寧、張高、楊素 來源:中國電力
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