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歐洲統(tǒng)一電力市場概括及對我國的啟示

　   我國電源資源分布廣泛，但發(fā)用電分布不均衡，具有大范圍資源優(yōu)化配置的必要和潛力。市場環(huán)境下如何優(yōu)化配置電力資源？歐洲統(tǒng)一電力市場的發(fā)展為我國的電力改革提供了可借鑒的案例。


　　2008年，法國與德國合資成立了歐洲電力現貨交易所，該交易所目前是歐洲最大的電力現貨交易所之一，它隸屬于歐洲能源及大宗商品交易中心（EEX集團），運營法國、德國、奧地利和瑞士等八個國家的電力現貨市場，其交易量約占歐洲總能源消耗的三分之一以上，并為東歐四國提供市場建設和代運營服務。2017年歐洲電力現貨交易所交易電量達到5350億千瓦時，相當于歐洲用電量最大的國家——德國全年的用電量，其中4640億千瓦時來自日前市場，710億千瓦時來自日內市場。目前有280多家市場成員在歐洲電力交易所上進行電力現貨交易。


　　在歐洲，存在著廣泛認同的電力市場設計和組織原則。首先，這個市場交易必須是匿名的，由此營造一個公平的競爭環(huán)境。例如一個交易主體在市場上成交一個單子，他只知道自己成交了一單，但不知道到底跟誰成交的。其次，市場對交易進行擔保。市場上成交了的每一單都不用擔心對手方違約，因為對手方就是交易所，交易所為所有交易進行了金融擔保，如果一方違約了，交易所會對市場主體進行懲罰。


　　區(qū)域和節(jié)點：歐洲競價分區(qū)的原則


　　目前歐洲的競價分區(qū)主要與國界相同，但也有特例。北歐和意大利就被劃分成多個競價區(qū)，而德國、奧地利、盧森堡卻合成了一個大區(qū)。分區(qū)的劃分考慮兩方面因素：一方面是政治考慮，一個國家有統(tǒng)一的電價在某種程度上減輕了政府管理的工作量。此外，定義競價分區(qū)更多是經濟上的考慮，分區(qū)越大，市場流動性越大、市場力越小、能優(yōu)化出的社會福利越大。但大的分區(qū)也帶來基礎設施成本的增加和遇到阻塞時再調度成本的增加。因此分區(qū)大和小之間有一個最優(yōu)平衡。歐盟會對競價分區(qū)通過20多個具體指標來進行有評估和重新劃分。如果有個區(qū)阻塞有時嚴重有時不嚴重，就通過分區(qū)分裂來盡力達到無阻塞時大分區(qū)追求流動性，有阻塞時分裂成下一級更小的分區(qū)。


　　歐洲的輸電網運營商也做過嘗試，把分區(qū)分到非常小，甚至到節(jié)點，但最后仿真結果并不理想。如果整個歐洲用節(jié)點價格的話，一方面不同地區(qū)電價差異會非常大，另一方面總的社會福利也沒有增加。


　　日前和日內：不同的目的不同的設計


　　歐洲電力現貨交易所的市場設計有很大包容性，已經被歐洲大部分國家所接受。從時間角度看，歐洲電力現貨市場可以分成日前市場和日內市場。日前市場追求的是達到最大的流動性，要涵蓋整個市場最大的信息量，因此是一次性的競價市場，每日正午競價，全年無休，能夠交易細分到每個小時的產品，日前市場的競價出清價格是大部分電力金融衍生品的對標指數。日內市場是為了給市場主體最后一個機會來糾正日前與日內預測的偏差，因此交易量比較少，且需要關閘時間離發(fā)/用電時間越近越好。因此日內市場設計為連續(xù)交易，可以交易比一個小時更細分（如15分鐘）的交易產品。


　　以上的設計對于歐洲每個國家都幾乎一樣，但具體到關閘時間交易產品細分，平衡機制和不平衡分攤又各有不同。德國和英國日內交易量比較高，而法國核電非常多，電力比較平穩(wěn)，所以法國日內交易量就非常小。一般國家比較大或者用電量比較高的國家，日內交易量比較高，這也說明了日內交易市場需要一個分區(qū)比較大的市場才能激發(fā)其流動性。


　　每個歐洲國家都希望和德國連接在一起，因為德國是電力流動性最高的國家。瑞士作為一個面積較小的國家，因為和德國接壤，電網也緊密相連，日內交易量也帶動起來。近期，瑞士決定把現貨交易市場與德國解耦，結果整個瑞士日內交易量直接下降了90%，瑞士日內交易市場接近于休市了。


　　從歐洲各個國家日前市場交易量走勢看，近幾年來日前市場交易量沒有很大的增長，說明日前市場已經飽和。而2016、2017兩年交易量又有所降低，這是因為德國、英國這兩個市場內有很大規(guī)模的交易量從日前市場流動到日內市場，這也源于可再生能源波動性的特性。隨著可再生能源比例的提高，預計日內市場交易量會有持續(xù)增長。


　　通過電力市場耦合來統(tǒng)一市場


　　電力現貨交易所負責電力市場耦合。市場耦合其實就是不同國家市場間電力交換，通過優(yōu)化出清算法實現，其目標是將整個歐洲的購電成本優(yōu)化到最低。舉例來說，對于2個國家的市場，出口市場出口電價比較低，而進口市場進口價格較高。市場耦合保證了電從價格比較低的區(qū)域流向比較高的區(qū)域。對于出口市場，需求增加，則電價升高；反之，進口市場電力供應增加，電價降低，優(yōu)化結果是兩個市場價格越來越相近，這被稱作市場耦合后的電價趨同。


　　歐洲電力市場耦合通過了日前市場耦合和日內市場耦合兩個項目，起初日前市場耦合只是輸電網運營商間自愿參與的試驗項目，后來大家看到好處后，都愿意參與進來。最后歐盟把這兩個項目變成了法規(guī)，規(guī)定市場必須耦合。日前市場耦合2006年啟動，日內市場近期剛剛上線。


　　整個市場進行耦合了以后，當一些特殊事件對某一個國家產生比較大的影響時，就能通過整個歐洲市場這個大池子去吸收和降低波動，如金融方面的次貸危機、銀行危機，天氣方面的寒流和熱流，以及政策刺激下的電力裝機快速增長等因素引起的負面效果都會均攤到整個歐洲市場。


　　可再生能源下的電力市場設計


　　可持續(xù)發(fā)展是這個時代大家都必須面對的話題。2010年，德國要求所有可再生能源都要進行現貨市場交易，該政策導致了現貨市場交易量激增。但是后來發(fā)現，交易量雖然增加了，但是整個市場電價還是比較平穩(wěn)的，說明歐洲的電力現貨市場設計是能夠包容這部分可再生能源的。


　　目前，歐洲電力現貨交易所還在不斷進行新的嘗試，以準備接納更多的新能源。日內市場可以揭示可再生能源電力的靈活性和市場靈活性，德國日內市場采用了15分鐘的細交易粒度，這樣可以反映小時內的發(fā)電量的變化。15分鐘產品的價格信號傳達了新能源靈活性需求，并且可以進一步刺激市場提供靈活性。


　　另外，分布式交易市場是EEX集團繼國際化市場、國家級市場之外想要開發(fā)的第三個市場。歐洲電力現貨交易所積極參與多個國家的分布式交易市場示范。分布式交易市場是在分布式發(fā)電周圍的小范圍內，在配網層級中進行電力交易和消納，包括各種分布式的新能源電力。


　　對中國電力市場建設的啟示


　　我國自然資源稟賦分布不均，煤電、水電等集中分布在西部、北部地區(qū)，負荷與發(fā)電資源呈逆向分布形勢，同時新能源發(fā)展迅速。這樣的能源結構，客觀上存在大范圍資源優(yōu)化配置和新能源充分利用和消納的需求。從電源結構和新能源發(fā)展態(tài)勢來看，這方面與歐洲及其一些國家的情況非常相似。


　　我國以省為行政區(qū)劃，各省經濟發(fā)展水平不同，具有相應的經濟和財稅政策。這樣的社會和經濟環(huán)境，是統(tǒng)一電力市場建設必然要考慮的問題，特別是在交易過程中如何處理網絡阻塞、輸電費用、網損等方面的問題，歐洲跨國的統(tǒng)一電力市場提供了一個實踐參考。


　　從電力調度模式看，我國當前的電力調度模式，省間通過特高壓及聯絡線進行大范圍資源配置和電力余缺互濟，省內確保發(fā)用電平衡，這種模式與歐洲市場統(tǒng)一市場結構有較多相似之處。


　　目前，我國正處在電力市場改革進一步深化的關口，歐洲統(tǒng)一市場在破除市場壁壘、通過市場實現大范圍資源優(yōu)化配置方面以及減少政府補貼、利用市場消納新能源方面的做法，對我國來說具有一定的參考價值。