現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下的可再生能源消納責(zé)任權(quán)重市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)
林華1, 楊明輝2, 蓋超1, 林曉凡3, 馮冬涵3
（1. 國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司山東分公司，山東 濟(jì)南 250002; 2. 山東電力交易中心有限公司，山東 濟(jì)南 250001; 3. 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院，上海 200240）
摘要：可再生能源消納責(zé)任權(quán)重制度與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)在同步推進(jìn)。為協(xié)調(diào)常規(guī)電力交易品種與消納責(zé)任權(quán)重交易品種之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)消納權(quán)重制度順利執(zhí)行，設(shè)計(jì)了現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下的可再生能源消納權(quán)重市場(chǎng)機(jī)制。分析了現(xiàn)貨市場(chǎng)背景下消納權(quán)重制度實(shí)施的難點(diǎn)，從市場(chǎng)主體、交易品種、交易方式與周期、交易流程4個(gè)方面設(shè)計(jì)相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制，創(chuàng)新性提出包含電網(wǎng)主體的超額消納量市場(chǎng)設(shè)計(jì)，并通過算例分析論證包含電網(wǎng)主體的超額消納量市場(chǎng)對(duì)促進(jìn)新能源發(fā)展的積極意義。
引文信息
林華, 楊明輝, 蓋超, 等. 現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下的可再生能源消納責(zé)任權(quán)重市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)電力, 2021, 54(6): 22-28.
LIN Hua, YANG Minghui, GAI Chao, et al. Market mechanism design of renewable energy accommodation responsibility weight under spot market environment[J]. Electric Power, 2021, 54(6): 22-28.
引言
隨著新能源裝機(jī)規(guī)模大幅提升，補(bǔ)貼缺口越來越大。為解決補(bǔ)貼缺口，2017年，國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、國(guó)家能源局出臺(tái)《關(guān)于試行可再生能源綠色電力證書核發(fā)及自愿認(rèn)購(gòu)交易制度的通知》，允許納入補(bǔ)貼目錄的新能源企業(yè)通過銷售綠證使風(fēng)電光伏的環(huán)境屬性貨幣化。但是，因綠證交易仍處于自愿認(rèn)購(gòu)階段，平價(jià)新能源目前無法申請(qǐng)綠證，綠證整體價(jià)格過高，企業(yè)購(gòu)買意愿低，且不得二次轉(zhuǎn)讓，綠證交易不活躍。截至2020年3月，綠證銷售平臺(tái)共銷售綠證37165個(gè)，合計(jì)電量3716.5萬kW·h。
另外，風(fēng)電、光伏等間歇性能源大規(guī)模并網(wǎng)給電網(wǎng)調(diào)峰帶來沉重壓力，雖然三北地區(qū)通過跨區(qū)交易、建設(shè)輔助服務(wù)市場(chǎng)等方式增加電網(wǎng)靈活性資源，降低了棄電率，但是隨著千萬千瓦級(jí)平價(jià)新能源基地的興起、海上風(fēng)電大規(guī)模核準(zhǔn)，新能源發(fā)展勢(shì)頭不減，電網(wǎng)面臨沉重的消納壓力。為提高可再生能源消納能力，實(shí)現(xiàn)中國(guó)綠色能源轉(zhuǎn)型，2019年5月10日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》（以下簡(jiǎn)稱消納權(quán)重制度），明確按省級(jí)行政區(qū)域?qū)﹄娏οM(fèi)設(shè)定可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重，包括電網(wǎng)在內(nèi)的售電公司、參與批發(fā)市場(chǎng)的電力用戶和有自備電廠的企業(yè)作為承擔(dān)消納責(zé)任的市場(chǎng)主體接受考核。
2019年8月7日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于深化電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的意見》，提出“非水可再生能源相應(yīng)優(yōu)先發(fā)電量應(yīng)覆蓋保障利用小時(shí)數(shù)。各電力現(xiàn)貨試點(diǎn)地區(qū)應(yīng)設(shè)立明確時(shí)間表，選擇清潔能源以報(bào)量報(bào)價(jià)方式，或報(bào)量不報(bào)價(jià)方式參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)清潔能源優(yōu)先消納”。目前全國(guó)8個(gè)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)[1-5]試點(diǎn)地區(qū)已于2019年6月底前啟動(dòng)模擬試運(yùn)行，其中內(nèi)蒙古、甘肅、山西、山東、浙江明確新能源參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。現(xiàn)貨市場(chǎng)、保障小時(shí)數(shù)、消納權(quán)重制度、綠證等各項(xiàng)制度間如何配合銜接，成為擺在市場(chǎng)設(shè)計(jì)者前的一個(gè)難題。
針對(duì)消納權(quán)重制度和新能源參與現(xiàn)貨市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了大量研究。文獻(xiàn)[6]結(jié)合中國(guó)國(guó)情，設(shè)計(jì)了可再生能源配額制的電力市場(chǎng)體系；文獻(xiàn)[7-11]從促進(jìn)新能源消納的角度，提出配額制與日前市場(chǎng)、綠證制度等其他市場(chǎng)的協(xié)調(diào)機(jī)制；文獻(xiàn)[12]著眼于市場(chǎng)過渡期的新能源電力市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)；文獻(xiàn)[13]引入配額制約束和風(fēng)電調(diào)度因子，建立了可再生能源配額制下的短期發(fā)電計(jì)劃模型；文獻(xiàn)[14]選取德國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)開展數(shù)據(jù)實(shí)證，指出中國(guó)廣東電力市場(chǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)更易受新能源發(fā)電量而非預(yù)測(cè)誤差的影響；文獻(xiàn)[15-17]主要從調(diào)度角度分析新能源參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的調(diào)度優(yōu)化算法；文獻(xiàn)[18-21]從市場(chǎng)主體角度，分析現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)價(jià)策略。
通過對(duì)現(xiàn)有相關(guān)研究總結(jié)發(fā)現(xiàn)，對(duì)消納權(quán)重制度的研究較少涉及現(xiàn)貨市場(chǎng)，且在市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)時(shí)多未考慮新能源補(bǔ)貼政策與消納責(zé)任制度并存的情況，而現(xiàn)實(shí)中新能源補(bǔ)貼機(jī)制將與消納責(zé)任制度長(zhǎng)期并存；對(duì)新能源參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的研究多集中在調(diào)度優(yōu)化算法與市場(chǎng)主體的競(jìng)價(jià)策略，未考慮消納權(quán)重制度的全面實(shí)行。鑒于此，本文在補(bǔ)貼與消納權(quán)重制度共存的背景下，梳理現(xiàn)貨背景下消納權(quán)重制度實(shí)施難點(diǎn)，以促進(jìn)新能源發(fā)展為目標(biāo)，設(shè)計(jì)相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制，為消納權(quán)重制度和現(xiàn)貨市場(chǎng)的順利運(yùn)行提供建議。
1 現(xiàn)貨市場(chǎng)下消納權(quán)重制度實(shí)施難點(diǎn)
有別于傳統(tǒng)化石能源，新能源具備電力與環(huán)境雙重屬性。當(dāng)前的現(xiàn)貨市場(chǎng)（包括現(xiàn)貨環(huán)境下的中長(zhǎng)期市場(chǎng)），主要考慮新能源的電力屬性，因此需要新能源申報(bào)發(fā)電曲線、購(gòu)買輔助服務(wù)。補(bǔ)貼政策和消納權(quán)重制度側(cè)重新能源的環(huán)境屬性，前者從供給側(cè)激勵(lì)，后者從用電側(cè)強(qiáng)制配比，二者都只關(guān)注新能源電量，而不是電力曲線。雖然在規(guī)則制定時(shí)，現(xiàn)貨市場(chǎng)和消納權(quán)重制度都盡量兼顧新能源的雙重屬性，但因二者側(cè)重點(diǎn)不同，在相互銜接上容易導(dǎo)致新能源市場(chǎng)價(jià)格（即環(huán)境屬性的貨幣價(jià)值）失真、新能源消納量無法對(duì)應(yīng)市場(chǎng)主體，以及消納權(quán)重電量無法兌現(xiàn)等問題。為方便分析，暫不考慮跨區(qū)超額消納量交易和省間現(xiàn)貨市場(chǎng)。
1.1 現(xiàn)貨市場(chǎng)雙軌制將抬高新能源市場(chǎng)價(jià)格
鑒于中國(guó)當(dāng)前電力系統(tǒng)計(jì)劃與市場(chǎng)并行的現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)省份全部存在計(jì)劃市場(chǎng)“雙軌制”運(yùn)行的現(xiàn)象。在發(fā)電側(cè)，供熱、新能源和核電保障利用小時(shí)數(shù)以內(nèi)的電量、部分水電等作為優(yōu)先電量，保量保價(jià)；煤電、新能源和核電保障利用小時(shí)數(shù)以外的電量、部分水電參與市場(chǎng)。在用電側(cè)，第一產(chǎn)業(yè)、居民生活、重要公用事業(yè)、公益性服務(wù)行業(yè)用電為優(yōu)先用電，不參與市場(chǎng)，由電網(wǎng)保底供電；經(jīng)營(yíng)性用戶用電全面放開，自主參與市場(chǎng)。即電網(wǎng)企業(yè)相當(dāng)于一個(gè)售電公司，代理非市場(chǎng)化用戶，并為非市場(chǎng)化用戶提供新能源保障小時(shí)數(shù)電量、熱電等優(yōu)先電量，其他售電公司和批發(fā)用戶自主參與市場(chǎng)，消納新能源的市場(chǎng)化電量和其他市場(chǎng)電量。
根據(jù)消納權(quán)重制度，電網(wǎng)企業(yè)和售電公司根據(jù)售電量承擔(dān)消納責(zé)任，批發(fā)用戶、自備電廠等根據(jù)用電量承擔(dān)消納責(zé)任，由于電網(wǎng)購(gòu)買的優(yōu)先電量中的可再生能源占比較高，電網(wǎng)企業(yè)代理的非市場(chǎng)化用戶的消納權(quán)重將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于該省平均消納水平。因此，可供其他市場(chǎng)主體交易的可再生能源電量將大幅減少，從而降低可再生能源市場(chǎng)電量供需比，造成可再生能源電量?jī)r(jià)格攀升，導(dǎo)致價(jià)格信號(hào)失真，錯(cuò)誤引導(dǎo)可再生能源投資。
1.2 現(xiàn)貨市場(chǎng)集中競(jìng)價(jià)模式無法對(duì)應(yīng)可再生能源消納主體
無論現(xiàn)貨市場(chǎng)采用集中式還是分散式，日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)都采用集中競(jìng)價(jià)模式，新能源和火電同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)、報(bào)量報(bào)價(jià)，在一個(gè)“池子”中無法區(qū)分市場(chǎng)主體購(gòu)買的到底是火電還是新能源，且無法體現(xiàn)新能源環(huán)境屬性的貨幣價(jià)值。此外，由于新能源發(fā)電曲線與用戶用電曲線差別較大，若不考慮曲線差異將電量整體按比例分配給市場(chǎng)主體，將會(huì)造成較大誤差。
1.3 現(xiàn)貨市場(chǎng)即時(shí)交割導(dǎo)致新能源無法剛性兌付
國(guó)內(nèi)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易時(shí)段為15 min或5 min，市場(chǎng)所有電量實(shí)時(shí)交割。消納權(quán)重機(jī)制按年度考核，承擔(dān)消納權(quán)重的市場(chǎng)主體通過交易等形式消納可再生能源電量。由于風(fēng)電、光伏受天氣影響，功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性常常不及預(yù)期，因此無論市場(chǎng)主體與新能源企業(yè)簽訂的電力交易合同是物理性的還是金融性的，在現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)時(shí)交割中都難以保證完全兌現(xiàn)，從而導(dǎo)致市場(chǎng)主體全年消納權(quán)重?zé)o法完成。
2 市場(chǎng)設(shè)計(jì)
基于現(xiàn)貨市場(chǎng)的可再生能源消納權(quán)重機(jī)制需要兼顧新能源的電力屬性和環(huán)境屬性，合理平衡現(xiàn)貨市場(chǎng)購(gòu)電成本與促進(jìn)新能源消納雙重目標(biāo)，通過機(jī)制設(shè)計(jì)充分釋放市場(chǎng)對(duì)新能源電量的需求，通過價(jià)格信號(hào)促進(jìn)新能源發(fā)展。
市場(chǎng)主體的可再生能源消納權(quán)重責(zé)任由地方政府主管部門根據(jù)區(qū)域上一年度可再生能源實(shí)際消納量計(jì)算市場(chǎng)主體的分?jǐn)傊担倏紤]其減煤目標(biāo)后制定。若市場(chǎng)主體超額完成，超額消納量可進(jìn)行交易，則市場(chǎng)主體可獲得額外收益；若市場(chǎng)主體未完成，可列入不良信用記錄。
2.1 基本原則
因現(xiàn)貨試點(diǎn)省份電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)不同，現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則各異，本文現(xiàn)貨市場(chǎng)基本規(guī)則取其共性部分，即采用集中式市場(chǎng)，包括日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)，發(fā)電側(cè)報(bào)量報(bào)價(jià)、用戶側(cè)報(bào)量不報(bào)價(jià)，通過SCUC和SCED出清市場(chǎng)，結(jié)算采用節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)?？稍偕茉聪{部分因新能源問題較為突出，主要考慮非水可再生能源消納責(zé)任權(quán)重。
2.2 市場(chǎng)主體
市場(chǎng)主體與當(dāng)前現(xiàn)貨市場(chǎng)主體基本一致，包括各類發(fā)電企業(yè)、獨(dú)立售電公司、擁有配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)權(quán)的售電公司（簡(jiǎn)稱“配售電公司”）、批發(fā)用戶、自備電廠。
在超額消納量市場(chǎng)中，電網(wǎng)企業(yè)也作為市場(chǎng)交易的主體。
2.3 交易品種
交易品種設(shè)計(jì)綜合考慮現(xiàn)貨市場(chǎng)和現(xiàn)貨環(huán)境下的中長(zhǎng)期市場(chǎng)。新能源交易品種包括政府授權(quán)合約、電力、超額消納量，以及綠證。
新能源補(bǔ)貼機(jī)制與消納權(quán)重制度將長(zhǎng)期并存，對(duì)新能源保障利用小時(shí)數(shù)以內(nèi)電量通過政府授權(quán)合約物理執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)保量保價(jià)。新能源保障利用小時(shí)數(shù)以外電量與常規(guī)火電一樣，通過市場(chǎng)消納，包括中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)，其中中長(zhǎng)期市場(chǎng)合約為金融性合約，約定交易曲線。綠證為可再生能源消納權(quán)重考核期內(nèi)生產(chǎn)的新能源電量憑證，根據(jù)《可再生能源綠色電力證書核發(fā)及自愿認(rèn)購(gòu)規(guī)則》，綠證的出售方為納入補(bǔ)貼目錄的集中式新能源場(chǎng)站。賣出綠證的新能源電量，可作為常規(guī)電源參與中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)。
綠證制度是國(guó)家為解決補(bǔ)貼缺口引入的，綠證本質(zhì)上無法避免“二次計(jì)量”的問題，即新能源被電網(wǎng)消納后已列入全網(wǎng)的可再生能源消納權(quán)重，用電側(cè)再購(gòu)買其綠證，則二次計(jì)算了新能源的綠色屬性。因此，引入超額消納量的交易品種。超額消納量指承擔(dān)消納責(zé)任權(quán)重的市場(chǎng)主體實(shí)際新能源消納量超過消納權(quán)重規(guī)定的部分，為指標(biāo)量而非實(shí)際的電力電量。超額消納量市場(chǎng)主體全部是用電側(cè)，包括電網(wǎng)、售電公司、電力批發(fā)用戶，是用電側(cè)指標(biāo)的余缺交易。相較綠證，超額消納量不存在二次計(jì)量的問題，與用戶實(shí)際用電量相關(guān)，交易靈活、追溯清晰。超額消納量包含2種情況：一是擁有自發(fā)自用新能源的市場(chǎng)主體超額消納的新能源電量；二是電網(wǎng)作為非市場(chǎng)化用戶的售電商，消納的非市場(chǎng)化可再生能源電量中超出其對(duì)應(yīng)權(quán)重的部分。
根據(jù)現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，政府授權(quán)合約、新能源參與電力市場(chǎng)交易的電量必須帶曲線，而超額消納量與綠證無需帶曲線。新能源交易品種如圖1所示。
圖1 新能源交易品種
Fig.1 New energy trading varieties
2.4 交易方式與交易周期
政府主管部門根據(jù)核定的保障利用小時(shí)數(shù)，與新能源企業(yè)簽訂政府授權(quán)合約。政府授權(quán)合約按年簽訂。市場(chǎng)主體為完成消納責(zé)任權(quán)重，與新能源企業(yè)簽訂的購(gòu)電合約，納入原現(xiàn)貨市場(chǎng)下中長(zhǎng)期市場(chǎng)體系，按照年、月、周的周期開展，交易方式可采用雙邊、掛牌等多種形式。綠證交易在消納權(quán)重考核期內(nèi)全年開展。交易方式與交易周期如圖2所示。
圖2 交易方式與交易周期
Fig.2 Transaction mode and cycle
超額消納量交易每月末進(jìn)行，對(duì)電網(wǎng)代理非市場(chǎng)用戶的超額消納量，采用集中競(jìng)價(jià)或掛牌的交易方式，對(duì)自發(fā)自用市場(chǎng)主體超額消納量采用雙邊協(xié)商、集中競(jìng)價(jià)的交易方式。
2.5 交易流程
2.5.1 現(xiàn)貨市場(chǎng)流程
與當(dāng)前現(xiàn)貨市場(chǎng)流程基本一致，新能源中長(zhǎng)期合約為金融合約，新能源全電量參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。在日前市場(chǎng)，新能源申報(bào)次日預(yù)測(cè)曲線和階段式報(bào)價(jià)，調(diào)度根據(jù)歷史新能源發(fā)電曲線分解其保障小時(shí)數(shù)電量，并將其作為日前市場(chǎng)出清的邊際條件。新能源預(yù)測(cè)曲線與保障小時(shí)數(shù)電量曲線的差值參與現(xiàn)貨市場(chǎng)出清，并參與價(jià)格制定。
現(xiàn)貨市場(chǎng)按小時(shí)結(jié)算，根據(jù)新能源場(chǎng)站實(shí)際發(fā)電量核算其政府授權(quán)合同、中長(zhǎng)期合同的完成率，若合同完成率低于100%，則按完成比例計(jì)算消納主體的消納量；若合同完成率高于100%，則100%完成的部分根據(jù)合同結(jié)算，并對(duì)應(yīng)至消納主體，余下部分逐時(shí)段累計(jì)，按天結(jié)清，優(yōu)先滿足合同消納主體，若有剩余根據(jù)全網(wǎng)用電曲線按每個(gè)交易時(shí)段用電量分?jǐn)?，從而?shí)現(xiàn)新能源發(fā)電量與消納用戶的對(duì)應(yīng)。
2.5.2 超額消納量市場(chǎng)流程
超額消納量市場(chǎng)每月末組織，根據(jù)電網(wǎng)和自發(fā)自用主體實(shí)際超額消納的新能源電量進(jìn)行交易。每月末，售電公司、批發(fā)用戶等根據(jù)實(shí)際用電量和現(xiàn)貨市場(chǎng)分?jǐn)偟男履茉措娏?，?jì)算實(shí)際消納權(quán)重，不足部分通過交易中心組織的超額消納量雙邊或集中交易方式購(gòu)買。超額消納量市場(chǎng)全部基于已經(jīng)實(shí)際消納的新能源，因此可彌補(bǔ)新能源發(fā)電不穩(wěn)定導(dǎo)致消納責(zé)任主體無法完成消納權(quán)重的問題。中長(zhǎng)期合約無法物理交割的賠償由雙方在合約中約定，這也將促使新能源企業(yè)改進(jìn)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。
3 算例分析
3.1 算例數(shù)據(jù)
根據(jù)山東省2019年數(shù)據(jù)，山東電網(wǎng)2019年售電量3993億kW·h，其中市場(chǎng)化電量2371億kW·h，非市場(chǎng)化電量1622億kW·h；2019年山東省內(nèi)新能源全額消納，共392億kW·h，其中風(fēng)電和集中式光伏約312億kW·h，分布式光伏約80億kW·h，2019年分布式光伏基本采用全額上網(wǎng)模式，自發(fā)自用占比很低，可忽略不計(jì)。山東省水電比重很小，可再生能源消納責(zé)任權(quán)重只考慮新能源，為簡(jiǎn)便計(jì)，本算例暫不考慮省外來電。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，山東電網(wǎng)2019年可再生能源消納權(quán)重為7.8%。若80%的新能源為保障性消納，20%為市場(chǎng)化電量，則電網(wǎng)代理的非市場(chǎng)化電量消納權(quán)重約15.4%，市場(chǎng)化電量消納權(quán)重僅2.6%。因自發(fā)自用光伏占比很低，超額消納量市場(chǎng)容量約為0。
假設(shè)電網(wǎng)中有一個(gè)市場(chǎng)用戶A，年用電量1000萬kW·h，需要使用100%綠電。用戶A與風(fēng)電場(chǎng)B簽訂年用電量1000萬kW·h的年購(gòu)電合同。風(fēng)電場(chǎng)B裝機(jī)容量50 MW，年利用小時(shí)數(shù)2000 h，保障利用小時(shí)數(shù)1600 h，即8000萬kW·h為計(jì)劃電量，2000萬kW·h為市場(chǎng)電量，風(fēng)電場(chǎng)B充分考慮預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，在市場(chǎng)電量中僅簽訂1000萬kW·h中長(zhǎng)期合同。
3.2 兩種機(jī)制結(jié)果分析
在實(shí)際運(yùn)行中，用戶A與風(fēng)電場(chǎng)B對(duì)各自的電量預(yù)測(cè)完全準(zhǔn)確。用戶A全年使用1000萬kW·h電量，風(fēng)電場(chǎng)B市場(chǎng)化電量2000萬kW·h。但是現(xiàn)貨市場(chǎng)是基于曲線的交易，對(duì)應(yīng)到現(xiàn)貨市場(chǎng)15 min交易時(shí)段，發(fā)用電量總有偏差。當(dāng)某個(gè)時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)B現(xiàn)貨市場(chǎng)電量大于用戶A用電量時(shí)，用戶A用電量為100%綠電；當(dāng)某個(gè)時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)B現(xiàn)貨市場(chǎng)電量小于用戶A用電量時(shí)，用戶A綠電比例小于100%。如圖3所示，用戶A在D日用電26400 kW·h，其中綠電6444 kW·h，占比24%。全年匯總，僅通過中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)，用戶A無法完成100%綠電目標(biāo)。
圖3 現(xiàn)貨市場(chǎng)交割圖
Fig.3 Spot market delivery chart
分別采用當(dāng)前的消納權(quán)重機(jī)制和本文提出的現(xiàn)貨市場(chǎng)下的消納權(quán)重機(jī)制進(jìn)行分析。當(dāng)前的消納權(quán)重制度，電網(wǎng)消納的可再生能源不進(jìn)入市場(chǎng)，用戶消納責(zé)任落實(shí)取決于簽約新能源場(chǎng)站的實(shí)際發(fā)電曲線，難以獲得其他補(bǔ)充；本文所提出的消納權(quán)重制度，除了簽約新能源場(chǎng)站所發(fā)電量外，還可獲得現(xiàn)貨市場(chǎng)新能源補(bǔ)充和電網(wǎng)的超額消納量交易所得，保證消納權(quán)重制度的順利落地。
3.2.1 現(xiàn)貨市場(chǎng)和消納權(quán)重制度相對(duì)獨(dú)立
采用現(xiàn)行規(guī)則，現(xiàn)貨市場(chǎng)和消納權(quán)重制度各自為政，超額消納量市場(chǎng)不考慮電網(wǎng)。
用戶A在D日的綠電缺口是19956 kW·h，由于超額消納量市場(chǎng)未納入電網(wǎng)，超額消納量市場(chǎng)容量約為0，用戶A無法通過該市場(chǎng)補(bǔ)充綠電指標(biāo)。綠證市場(chǎng)雖然全年運(yùn)行，但是價(jià)格過高，超過用戶購(gòu)買意愿。
由于現(xiàn)貨市場(chǎng)的即時(shí)交割特性，以及雙軌制導(dǎo)致的超額消納量市場(chǎng)容量過小，現(xiàn)貨市場(chǎng)下用戶的消納責(zé)任權(quán)重?zé)o法完成。
3.2.2 消納權(quán)重制度充分考慮現(xiàn)貨市場(chǎng)
采用本文設(shè)計(jì)的市場(chǎng)流程，充分考慮現(xiàn)貨市場(chǎng)特性，電網(wǎng)作為主體參與超額消納量市場(chǎng)。
當(dāng)日新能源實(shí)際發(fā)電量扣減政府授權(quán)合同80%、中長(zhǎng)期合同10%外，還余10%，該部分電量在市場(chǎng)用戶中按電量比例分?jǐn)?。以山東電網(wǎng)實(shí)際可再生能源消納權(quán)重7.8%計(jì)算，超過7.8%的新能源消納量計(jì)為電網(wǎng)的超額消納量，即超額消納量市場(chǎng)容量約為123.5億kW·h。
用戶A在D日獲得風(fēng)場(chǎng)B的中長(zhǎng)期合約分解電量6444 kW·h，在現(xiàn)貨市場(chǎng)獲得新能源分?jǐn)偧s13159 kW·h。每月末，用戶A計(jì)算其在中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)的新能源消納量，缺口為6797 kW·h，缺口部分通過超額消納量市場(chǎng)購(gòu)買，充分滿足其100%的綠電需求。
本文所述市場(chǎng)機(jī)制不但能切實(shí)滿足用戶的可再生能源消納權(quán)重需求，而且提供了真實(shí)的新能源價(jià)格信號(hào)。當(dāng)超額消納量?jī)r(jià)格趨近于零時(shí)，說明全系統(tǒng)新能源消納量大于市場(chǎng)需求量，該市場(chǎng)短期不再需要新能源；當(dāng)超額消納量?jī)r(jià)格上漲，并且全網(wǎng)已完成消納責(zé)任，說明市場(chǎng)主體有超額的綠電需求，該信號(hào)將激勵(lì)新能源投資；當(dāng)超額消納量?jī)r(jià)格上漲，并且全網(wǎng)未完成消納責(zé)任，說明該地區(qū)新能源建設(shè)滯后，需要政府加強(qiáng)規(guī)劃、進(jìn)行干預(yù)。
4 結(jié)語
本文分析了當(dāng)前現(xiàn)貨市場(chǎng)和消納權(quán)重制度銜接的難點(diǎn)：雙軌制易導(dǎo)致新能源市場(chǎng)價(jià)格失真、新能源消納量無法對(duì)應(yīng)市場(chǎng)主體、消納權(quán)重電量無法兌現(xiàn)，基于當(dāng)前的現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則，從市場(chǎng)主體、交易品種、交易方式與交易周期、交易流程設(shè)計(jì)可再生能源消納權(quán)重機(jī)制。將新能源的電力屬性和環(huán)境屬性基本解耦，電力屬性通過中長(zhǎng)期合約、現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，環(huán)境屬性通過政府授權(quán)合約、超額消納量交易實(shí)現(xiàn)，尤其是將電網(wǎng)作為超額消納量主體設(shè)計(jì)超額消納量市場(chǎng)，超額消納量?jī)r(jià)格將及時(shí)、準(zhǔn)確地反映新能源需求，從而正確引導(dǎo)新能源投資。
