電力市場(chǎng)化改革是我國(guó)電力體制改革的重要方向。國(guó)外電力市場(chǎng)建設(shè)已經(jīng)走過了 30 多年的歷程,,很多國(guó)家已經(jīng)建立了競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng),。隨著世界范圍內(nèi)新能源的大規(guī)??焖侔l(fā)展,,近年來國(guó)外電力市場(chǎng)在促進(jìn)新能源發(fā)展和協(xié)調(diào)相關(guān)方訴求方面也進(jìn)行了很多探索,。
總結(jié)國(guó)外新能源參與電力市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),,對(duì)我國(guó)電力體制改革形勢(shì)下進(jìn)行頂層設(shè)計(jì),,更加充分地考慮含大規(guī)模波動(dòng)性電源的電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和要求,更好地解決棄風(fēng)棄光等當(dāng)前中國(guó)新能源消納突出問題具有重要意義,。
德 國(guó)
在德國(guó),,新能源參與電力交易,主要有兩種模式:
一是采用基于固定上網(wǎng)電價(jià),,由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商購(gòu)統(tǒng)銷,。
在可再生能源發(fā)展初期,由于可再生能源成本高,,直接參與電力市場(chǎng)沒有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),。為了促進(jìn)可再生能源的發(fā)展,德國(guó)在 2000 年頒布了第一步《可再生能源法》,。在 EEG2000中,,確定了以固定上網(wǎng)電價(jià),收購(gòu)可再生能源發(fā)電量的模式,。
這種模式下,,政府依據(jù)可再生能源發(fā)電成本,確定其確定可再生能源發(fā)電商的固定上網(wǎng)電價(jià),??稍偕茉瓷虩o需直接參與市場(chǎng)交易,而是由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商以固定電價(jià)統(tǒng)購(gòu)統(tǒng)銷,,以極低的價(jià)格納入現(xiàn)貨市場(chǎng)的日前交易之中,,由于現(xiàn)貨市場(chǎng)的日前交易為邊際機(jī)組定價(jià)模式,保證了新能源的售出和優(yōu)先消納,。
二是在溢價(jià)補(bǔ)貼下參與電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)交易,,收益由現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格和市場(chǎng)溢價(jià)補(bǔ)貼決定。
隨著可再生能源成本不斷下降,,可再生能源已經(jīng)具有足夠競(jìng)爭(zhēng)力,,可以參與電力市場(chǎng)交易。為了推動(dòng)可再生能源的直接市場(chǎng)化,,在 EEG2012 中,引入了市場(chǎng)溢價(jià)機(jī)制,,可再生能源可以選擇固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制,,也可以選擇溢價(jià)機(jī)制,。
對(duì)于選擇市場(chǎng)溢價(jià)機(jī)制的可再生能源發(fā)電商,通過直接參與日前或日內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)交易出售電力,。在結(jié)算上,,除了售電所獲得的市場(chǎng)價(jià)格之外,還能獲得一定程度的溢價(jià)補(bǔ)貼,。
為有效促進(jìn)可再生能源參與電力市場(chǎng),,德國(guó)對(duì)電力市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)。例如,,為了滿足新能源接入后所市場(chǎng)對(duì)超短期交易需求,,2011年,德國(guó)引入一種新的日內(nèi)交易產(chǎn)品,,即 15 分鐘日內(nèi)產(chǎn)品交易,。它采用連續(xù)競(jìng)價(jià)交易的模式,保證了有意愿的交易雙方能第一時(shí)間達(dá)成交易,。
15分鐘產(chǎn)品交易,,有別于此前的所存在的小時(shí)級(jí)日內(nèi)產(chǎn)品交易模式,其時(shí)限更短且交易更為靈活,,有利于新能源發(fā)電參與電力市場(chǎng)的日內(nèi)交易,。
從圖 2-1 與圖 2-2 可以看出,德國(guó)日內(nèi) 15 分鐘產(chǎn)品交易最為活躍的時(shí)間,,正是光伏發(fā)電發(fā)電量最大的時(shí)間,,例如圖 3-14中八月份正是德國(guó)日照最為強(qiáng)烈的月份。
日內(nèi)15分鐘產(chǎn)品,,很好的適應(yīng)了德國(guó)新能源發(fā)展所帶來的,,對(duì)交易時(shí)限和交易靈活度的新要求,提高了德國(guó)電力市場(chǎng)對(duì)新能源發(fā)電的消納能力,。
圖 2-1 某日德國(guó)光伏發(fā)電與 15 分鐘日內(nèi)交易量對(duì)比圖
圖 2-2 2012 年德國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)日內(nèi)交易 15 分鐘產(chǎn)品占比圖
美 國(guó)
在美國(guó),,可再生能源參與電力市場(chǎng),主要有以下三種模式:
模式一:通過簽訂購(gòu)電協(xié)議,,向公用事業(yè)電力公司售電
受益于可再生能源配額制(Renewable Portfolio Standard,,RPS)政策,可再生能源發(fā)電商可通過簽訂長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議(Power Purchase Agreement, PPA),,將可再生能源電力和證書,,捆綁出售給公用事業(yè)電力公司。
在電力批發(fā)市場(chǎng)中,,由電力公司競(jìng)價(jià)出售可再生能源發(fā)電,。事實(shí)上,除可再生能源電力和證書之外,購(gòu)電協(xié)議還可以約定,,將可再生能源可提供的輔助服務(wù)等其他可調(diào)度的產(chǎn)品出售給電力公司,,由電力公司對(duì)這些產(chǎn)品在電力市場(chǎng)中競(jìng)價(jià)出售。
在該模式下,,購(gòu)電協(xié)議中往往會(huì)約定棄風(fēng),、棄光補(bǔ)償機(jī)制,有助于調(diào)動(dòng)電力公司在批發(fā)市場(chǎng)出售可再生能源的積極性,??紤]到棄風(fēng)、棄光無法完全避免,,購(gòu)電協(xié)議中通常協(xié)定,,允許一定限額的棄風(fēng)棄光。
在限額內(nèi),,電力公司不對(duì)可再生能源發(fā)電商進(jìn)行補(bǔ)償,。超過規(guī)定限額時(shí),由電力公司根據(jù)原本應(yīng)發(fā)而未發(fā)的可再生能源電量,,向可再生能源發(fā)電商支付補(bǔ)償,。
為減少補(bǔ)償支付,電力公司有積極性售出盡量多的可再生能源發(fā)電,,因此其市場(chǎng)報(bào)價(jià)一般會(huì)低于購(gòu)電協(xié)議價(jià)格,,更接近短期邊際成本。在這種情況下,,可再生能源往往可獲得某種意義上的優(yōu)先調(diào)度權(quán),,收益穩(wěn)定性得到進(jìn)一步保障。
此外,,購(gòu)電協(xié)議中可設(shè)定分時(shí)電價(jià),,從而引導(dǎo)可再生能源依照價(jià)格信號(hào)安排發(fā)電。例如,,在不同季節(jié),、工作日和周末分別設(shè)定電力負(fù)荷高峰和低谷時(shí)段,并通過協(xié)定適當(dāng)?shù)姆骞入妰r(jià),,激勵(lì)可再生能源采取一定的功率調(diào)節(jié)措施,,滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行需求。該模式在一定程度上保障了市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率,。
該模式多存在于加州等ISO運(yùn)營(yíng)的電力批發(fā)市場(chǎng),。在該模式下,可再生能源的收益主要來源包括生產(chǎn)稅抵減(PTC),、投資稅體抵減(ITC)等政策補(bǔ)貼以及購(gòu)電協(xié)議收益,。
模式二:基于套期保值及可再生能源證書,直接參與電力批發(fā)市場(chǎng)
可再生能源直接參與電力市場(chǎng),并通過購(gòu)買電力或天然氣套期保值,,以規(guī)避價(jià)格風(fēng)險(xiǎn),,提高收益穩(wěn)定性??稍偕茉粗苯訁⑴c電力批發(fā)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的模式,通過日前和實(shí)時(shí)市場(chǎng)信號(hào),,可有效引導(dǎo)可再生能源適當(dāng)控制發(fā)電功率,,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。
為規(guī)避現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn),,可再生能源發(fā)電商可以購(gòu)買套期保值,,在賣出電力的同時(shí),在期貨市場(chǎng)上買進(jìn)相同數(shù)量的期貨合約,。如此一來,,當(dāng)價(jià)格變動(dòng)在現(xiàn)貨市場(chǎng)造成虧損時(shí),可由期貨合約交易上的盈利得到彌補(bǔ)甚至抵消,。電力或天然氣套期保值執(zhí)行期限一般為十年左右,,不涉及現(xiàn)貨交割,而是獨(dú)立進(jìn)行,。通過出售可再生能源證書,,可再生能源發(fā)電商可進(jìn)一步增加收益。
該模式下,,符合條件的可再生能源證書,,可基于實(shí)際發(fā)電情況在證書市場(chǎng)單獨(dú)出售,有時(shí)也會(huì)將已經(jīng)規(guī)劃好的證書通過遠(yuǎn)期合約提前出售,,以降低證書價(jià)格風(fēng)險(xiǎn),。同時(shí),對(duì)于符合條件的可再生能源發(fā)電商,,可根據(jù)實(shí)際發(fā)電量享受風(fēng)能生產(chǎn)稅抵減,。
該模式多存在于德克薩斯州、紐約州以及 PJM 等電力批發(fā)市場(chǎng),。在該模式下,,可再生能源的收益來源主要包括生產(chǎn)稅抵減(PTC)、投資稅抵減(ITC)等政策補(bǔ)貼,、可再生能源電力收益和證書收益,。
模式三:基于差價(jià)合約或綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議,直接參與電力批發(fā)市場(chǎng)
可再生能源發(fā)電商直接參與電力市場(chǎng),,并通過簽訂中期或長(zhǎng)期差價(jià)合約或綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議,,降低因價(jià)格波動(dòng)帶來的收入風(fēng)險(xiǎn)。在差價(jià)合約(Contracts-for-Difference, CFD)下,發(fā)電商像往常一樣通過電力市場(chǎng)出售電力產(chǎn)出,,然后獲得電力售價(jià)與執(zhí)行價(jià)(strike price)之間的差別支付(difference payment),。
當(dāng)電力市場(chǎng)價(jià)格高于執(zhí)行價(jià)時(shí),發(fā)電商需要返還電力售價(jià)與執(zhí)行價(jià)之間的差別,,從而避免對(duì)發(fā)電商的過度支付,,降低可再生能源發(fā)電商的收益風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于不允許使用購(gòu)電協(xié)議或者購(gòu)電協(xié)議無法滿足激增的可再生能源項(xiàng)目需求的地區(qū),,綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議(Virtual PPA,VPPA)應(yīng)運(yùn)而生,,成為新的融資產(chǎn)品。
電力用戶與可再生能源發(fā)電商簽署虛擬購(gòu)電協(xié)議,,約定可再生能源電力的固定價(jià)格,。當(dāng)發(fā)電企業(yè)按照實(shí)際市場(chǎng)電價(jià)賣給售電商時(shí),用電企業(yè)將向電力生產(chǎn)商支付實(shí)際市場(chǎng)電價(jià)與約定的固定電價(jià)之間的差價(jià),。
對(duì)不同的電力用戶來說,,通過虛擬購(gòu)電協(xié)議實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。有些用戶目的是實(shí)現(xiàn)可再生能源電力的“虛擬”獲取和對(duì)可再生能源發(fā)電企業(yè)的定向支持,。此外,,當(dāng)市場(chǎng)交易價(jià)格超過約定價(jià)格,用戶將從虛擬的電力購(gòu)買協(xié)議獲利,。
與電力天然氣套期保值類似,,差價(jià)合約以及虛擬購(gòu)電協(xié)議并不涉及電力電量的實(shí)體銷售。區(qū)別是前述的套期保值一般是購(gòu)買電力或天
然氣期貨進(jìn)行直接或間接套期保值,,對(duì)簽訂合約的對(duì)象沒有限制,;差價(jià)合約或綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議的套期保值商品是捆綁的電力和可再生能源證書,且一般是與公用事業(yè)電力公司或者企業(yè)性質(zhì)的購(gòu)電商簽訂合約,。
該模式主要存在于新英格蘭地區(qū)以及其他一些 ISO 運(yùn)行的電力批發(fā)市場(chǎng),。
英 國(guó)
1、可再生能源義務(wù)指令
2014 年以前,,可再生能源義務(wù)3是英國(guó)政府支持集中式可再生能源項(xiàng)目的主要政策,。可再生能源義務(wù)于 2002 年制定,,其內(nèi)容與美國(guó)的可再生能源配額制相似,,本質(zhì)是提高供電商對(duì)可再生能源的購(gòu)電量。
同樣,,與可再生能源配額制類似,,可再生能源義務(wù)證書是實(shí)施可再生能源義務(wù)的重要輔助工具??稍偕茉戳x務(wù)機(jī)制要求供電商向英國(guó)天然氣與電力辦公室(Office of Gas and Electricity Markets, OFGEM)證明其獲得了與要求比例的可再生能源義務(wù)證書(Renewables Obligation Certificates),,否則將會(huì)受到處罰,。
可再生能源義務(wù)證書由英國(guó) OFGEM根據(jù)發(fā)電量向符合規(guī)定的可再生能源發(fā)電商頒發(fā)。發(fā)電商可以向電力供應(yīng)商或交易機(jī)構(gòu)出售可再生能源義務(wù)證書,,從而獲得電力批發(fā)價(jià)格之外的補(bǔ)貼,。
可再生能源義務(wù)指令有效推動(dòng)了英國(guó)可再生能源快速發(fā)展。該制度設(shè)立以來,,英國(guó)可再生能源裝機(jī)容量從 2002 年的 310 萬千瓦提高到了 2011 年的 1230 萬千瓦,。
2、基于差價(jià)合約直接參與電力市場(chǎng)
1)差價(jià)合約機(jī)制建立背景
差價(jià)合同是英國(guó)新一輪電力市場(chǎng)改革的重要內(nèi)容,。英國(guó)能源與氣候變化部于 2013 年 7 月公布《有關(guān)從可再生能源義務(wù)向差價(jià)合同過渡的征求意見稿》,,提出差價(jià)合約從 2014 年開始實(shí)施,并在 2014 年至2017 年與可再生能源義務(wù)并行運(yùn)行,。
2013 年 12 月,《電力市場(chǎng)改革執(zhí)行計(jì)劃》出臺(tái),,正式明確了通過電力市場(chǎng)改革向差價(jià)合同機(jī)制過渡,。差價(jià)合約主要針對(duì)核電、可再生能源等低碳電力,。對(duì)于可再生能源采取差價(jià)合同機(jī)制,,主要原因如下。
一是降低可再生能源項(xiàng)目的投資和收益風(fēng)險(xiǎn),,支持促進(jìn)可再生能源穩(wěn)定發(fā)展,。可再生能源義務(wù)指令下,,市場(chǎng)批發(fā)電價(jià)以及義務(wù)憑證價(jià)格的不確定性,,給可再生能源發(fā)電商帶來了很大的收益風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)在一定程度上影響投資商對(duì)可再生能源的投資決策,。
為了應(yīng)對(duì)氣候變化,,實(shí)現(xiàn) 2020 年 15%的可再生能源發(fā)電量目標(biāo),英國(guó)政府需要進(jìn)一步吸引可再生能源投資,,并保障其發(fā)電收益穩(wěn)定性,。2013 年發(fā)布的《電力市場(chǎng)改革實(shí)施計(jì)劃》中測(cè)算,差價(jià)合約可能促使英國(guó)在 2020 年實(shí)現(xiàn) 43GW的可再生能源裝機(jī)容量,,并能夠滿足 30%-36%的電力需求,。
二是降低可再生能源項(xiàng)目融資成本和差價(jià)合約執(zhí)行電價(jià),進(jìn)而遏制電價(jià)上漲,。自 2011 年起,,英國(guó)開始關(guān)閉大量的老舊核電站和造成嚴(yán)重污染的燃煤發(fā)電站,預(yù)計(jì)到 2020 年,,2010 年 1/5 的發(fā)電設(shè)施將被陸續(xù)關(guān)閉,。電站關(guān)閉和電力基礎(chǔ)設(shè)施的更換升級(jí),,需要耗費(fèi)約 1100 英鎊的投資,進(jìn)而將導(dǎo)致電價(jià)上漲,。
按照新一輪改革前的市場(chǎng)條件,,如不采取新的市場(chǎng)機(jī)制,預(yù)計(jì)到 2030 年居民平均電價(jià)將上漲 60%左右,。差價(jià)合約機(jī)制主要針對(duì)新增可再生能源項(xiàng)目,,采用招標(biāo)方式確定合約的執(zhí)行電價(jià)和合約預(yù)算分配。通過在可再生能源之間引入競(jìng)爭(zhēng),,可有效降低項(xiàng)目融資成本和執(zhí)行電價(jià),,從而使供電商能夠以較低批發(fā)電價(jià)購(gòu)買可再生能源電力,對(duì)遏制居民電價(jià)上漲起到一定作用,。
2)差價(jià)合約機(jī)制主要內(nèi)容
差價(jià)合約機(jī)制建立后,,可再生能源發(fā)電商參與電力市場(chǎng)方式不變,依舊通過競(jìng)價(jià)的方式參與電力市場(chǎng),。差價(jià)合約機(jī)制下的主要變化在于,,發(fā)電商可以獲得市場(chǎng)參考電價(jià)和合約執(zhí)行電價(jià)的差別支付(difference payment)。
可再生能源發(fā)電商與政府成立的差價(jià)合約訂約方(CfD Counterparty)簽訂差價(jià)合約,,并規(guī)定執(zhí)行電價(jià),。當(dāng)市場(chǎng)參考電價(jià)低于執(zhí)行電價(jià)(strike price)時(shí),由政府向發(fā)電商補(bǔ)貼電力售價(jià)與執(zhí)行價(jià)之間的差價(jià),;當(dāng)參考電價(jià)高于執(zhí)行電價(jià)時(shí),,發(fā)電商需要向政府退還差價(jià)。
市場(chǎng)參考電價(jià)是差價(jià)合約的重要內(nèi)容,,用來反映市場(chǎng)電價(jià),,從而決定可再生能源發(fā)電商可以獲得的差別支付。雖然參考電價(jià)不一定與電力交易的實(shí)際價(jià)格完全吻合,,但是該價(jià)格的制定需要能夠反映發(fā)電商能夠獲得的價(jià)格水平,。
可再生能源的參考電價(jià)為英國(guó)大不列顛地區(qū)日前市場(chǎng)各小時(shí)的區(qū)域電價(jià)。參考電價(jià)的制定,,可以在一定程度上避免可再生能源發(fā)電商無限度壓低市場(chǎng)競(jìng)價(jià),。可再生能源發(fā)電商會(huì)盡量以接近參考電價(jià)的水平競(jìng)價(jià),,從而獲得差價(jià)合同的收益,。
對(duì)于陸上風(fēng)電、光伏等較為成熟的可再生能源技術(shù),,政府通過招標(biāo)機(jī)制對(duì)新增可再生能源項(xiàng)目分配差價(jià)合約額度,,確保合約簽訂一定的競(jìng)爭(zhēng)性。為了鼓勵(lì)低碳技術(shù)同時(shí)確保成本最低化,,對(duì)于較為成熟的可再生能源技術(shù),,政府采取競(jìng)爭(zhēng)性分配機(jī)制確定差價(jià)合約額度,。
目前,政府偏向于實(shí)施“清算價(jià)格支付(pay-as-clear)”,,即所有競(jìng)標(biāo)成功的差價(jià)合約項(xiàng)目獲得相應(yīng)的執(zhí)行價(jià)格,。基于目前的技術(shù)成本,,政府預(yù)計(jì)垃圾與污水沼氣以及配有熱電聯(lián)產(chǎn)的垃圾發(fā)電項(xiàng)目投標(biāo)額度最低,,但這些技術(shù)可能只占差價(jià)合約預(yù)算的很小一部分。陸上風(fēng)電,、水電和光伏項(xiàng)目會(huì)競(jìng)標(biāo)其余的預(yù)算,。對(duì)于海上風(fēng)電、潮汐能等較不成熟技術(shù),,為確保其獲得充足投資,,目前不必參與競(jìng)標(biāo),所有項(xiàng)目都可以政府約定的執(zhí)行價(jià)格簽訂差價(jià)合約,。
根據(jù)《有關(guān)從可再生能源義務(wù)向差價(jià)合約過渡的征求意見稿》,,可再生能源義務(wù)與差價(jià)合約將在 2014 年至 2017 年并行運(yùn)行。期間,,新項(xiàng)目可以選擇申請(qǐng)兩者之一。2017 年 4 月起可再生能源義務(wù)不再接受新申請(qǐng),,但是會(huì)繼續(xù)為已經(jīng)獲得可再生能源義務(wù)證書的項(xiàng)目提供最多20 年的支持,。
根據(jù)英國(guó)《電力市場(chǎng)改革實(shí)施計(jì)劃》中的測(cè)算,差價(jià)合約將使英國(guó)2020 年可再生能源裝機(jī)達(dá)到 4300 萬千瓦,。(雷雪姣 王彩霞 李瓊慧 李梓仟)