在我國的碳排放結(jié)構(gòu)中，能源行業(yè)碳排放占比超過80%，電力行業(yè)碳排放在能源行業(yè)中的占比超過40%。建設新型電力系統(tǒng)可從源頭大幅降低碳排放，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行方式上推進能源革命，是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的基礎支撐。
從系統(tǒng)供需結(jié)構(gòu)上看，新型電力系統(tǒng)主要由兩類基礎要素構(gòu)成：一是電源主體從傳統(tǒng)的以火電為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐燥L電、光伏發(fā)電等新能源為主；二是支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的多種靈活性資源，包括轉(zhuǎn)變職能角色的火電資源和抽水蓄能、電化學等儲能資源，以及亟待深度挖掘的廣大負荷資源。從系統(tǒng)演化及運行方式上看，新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)“雙峰”“雙隨機”等特征，其中“雙峰”即新型電力系統(tǒng)在夏季、冬季均出現(xiàn)負荷高峰，且峰谷差逐漸擴大，對系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻能力提出了新要求；“雙隨機”即新型電力系統(tǒng)的供給側(cè)與需求側(cè)均呈現(xiàn)隨機性特征，對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提出了新挑戰(zhàn)。那么，新型電力系統(tǒng)如何在補貼退坡趨勢中實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？如何與碳交易市場等相關舉措?yún)f(xié)同？筆者認為，構(gòu)建匹配的新型電力市場，是新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定有序發(fā)展的重要支撐。
新型電力市場以風電、光伏發(fā)電等新能源為供應主體，以火電、儲能、負荷等靈活性資源為輔助服務主體，與碳交易市場和綠證交易市場關聯(lián)協(xié)同，可充分釋放各主體的市場價值，體現(xiàn)電力商品的經(jīng)濟、低碳、綠色價值。具體而言，建設新型電力市場具有以下重要意義：
為新能源持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供市場平臺。新型電力市場將推動風電、光伏發(fā)電等新能源提升發(fā)展水平，全面參與市場交易，在競爭中實現(xiàn)健康發(fā)展；全面替代政府補貼機制，大幅減少政府財政壓力。
支持靈活性資源獲得合理收益，體現(xiàn)其價值。新型電力市場可充分挖掘火電、儲能、負荷等靈活性資源的潛能，支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，并為其獲得合理收益提供市場平臺。
有效梳理電力與碳排放等關系，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和。新型電力市場可緊密關聯(lián)碳交易市場和綠證交易市場，協(xié)調(diào)電力與碳排放、能源綠色價值的關系，并與其他外部市場協(xié)同發(fā)展，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和。
結(jié)合市場結(jié)構(gòu)、市場功能、外部屬性等新內(nèi)涵和外延特征，新型電力市場建設需解決市場機制、協(xié)同機制、靈活性資源支持、關鍵技術(shù)支撐等問題。
構(gòu)建系統(tǒng)完整的市場機制是關鍵。在當前的電力市場中，電力中長期和現(xiàn)貨交易機制主要面向火電設計，因此，需建立健全符合新能源物理、經(jīng)濟、環(huán)境等多方面特點的新型電力市場交易機制。在支撐新能源并網(wǎng)消納的靈活性資源市場機制建設方面，應厘清火電、儲能、負荷等資源靈活性價值，設計符合其價值的多品種輔助服務市場機制。此外，屋頂光伏等分布式能源是新型電力系統(tǒng)的重要組成，應充分考慮其分散、體量小、靠近需求側(cè)等特點，建立點對點等靈活多樣的分布式發(fā)電交易市場機制。
綠證交易市場、碳交易市場協(xié)同發(fā)展是基礎。要建立上述兩大市場的碳成本傳導機制、電力碳排放價格形成機制。同時，新型電力市場與綠證交易市場是風電、光伏發(fā)電等新能源通過市場方式實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要依托，構(gòu)建協(xié)同機制將合理體現(xiàn)新能源的電力屬性價值與綠色價值，也是新型電力市場、綠證交易市場、碳交易市場有序發(fā)展的關鍵。
需挖掘、調(diào)動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)資源，提升市場靈活性。應加快轉(zhuǎn)變火電職能，推進火電靈活性改造，從電源側(cè)提供充足的調(diào)節(jié)資源；深度挖掘負荷側(cè)資源，實施電力需求響應；加大抽水蓄能、電化學等儲能設施建設規(guī)模，凸顯儲能靈活性調(diào)節(jié)作用……這些措施將提升、釋放新型電力市場的靈活調(diào)節(jié)能力。
關鍵支持技術(shù)不可或缺。風電、光伏發(fā)電等新能源出力具有隨機、間歇、波動等特性，為提高新能源的并網(wǎng)消納水平，需配套精準的新能源長、中、短期出力預測技術(shù)；開發(fā)負荷聚集調(diào)控技術(shù)，聚合多元分散的負荷資源；完善市場合約的相關計量結(jié)算技術(shù)，關聯(lián)新能源供需的時空分布，研究、厘清靈活性資源的實際作用。
針對以上特點，應從以下四個方面開展新型電力市場建設：
進行新型電力市場頂層規(guī)劃設計。建立帶曲線的新型電力市場交易機制，形成適合新能源的交易體系，有效銜接電力中長期和現(xiàn)貨交易。同時，建設輔助服務市場，形成面向火電、負荷、儲能等多元靈活性資源，涵蓋調(diào)峰、調(diào)頻、備用、電力需求響應等多種模式的輔助服務市場，充分挖掘、釋放靈活性資源的價值。
此外，還需圍繞電價、碳價、綠證價格，對各市場主體的交易行為特征、價格形成機制等進行系統(tǒng)研究，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展新型電力市場、碳交易市場和綠證交易市場。
推進新技術(shù)研發(fā)、新模式應用。應創(chuàng)新能源電力大數(shù)據(jù)實時監(jiān)測技術(shù)，結(jié)合氣象預警系統(tǒng)等技術(shù)，提高風電、光伏發(fā)電等新能源出力的預測水平。同時，加大多元資源聚合調(diào)控技術(shù)開發(fā)力度，推廣綜合能源服務、虛擬電廠等新模式，實現(xiàn)多元、分散的分布式能源、儲能、負荷等資源靈活聚合調(diào)控；加快區(qū)塊鏈等信息物理技術(shù)在新型電力市場的應用，保障各市場主體智能、實時、公平交易及精準計量結(jié)算。
開發(fā)新型電力市場仿真平臺。目前新型電力市場尚無政策、案例、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗等支持，因此需開發(fā)電力市場仿真平臺，研究新型電力市場規(guī)劃、設計、驗證、優(yōu)化等問題。仿真平臺應涵蓋綠色電力交易市場、分布式發(fā)電交易市場、輔助服務市場、電力需求響應及電-碳協(xié)同等內(nèi)容，應用系統(tǒng)仿真理論與方法，為新型電力市場機制設計、驗證、優(yōu)化、預測和評價提供決策支持。
開展新型電力市場試點、示范。應因地制宜建設綜合能源系統(tǒng)，整合多元分散資源，通過系統(tǒng)多能互補與源網(wǎng)荷儲一體化管理，以及分布式能源交易實現(xiàn)內(nèi)部自平衡，以此作為集成系統(tǒng)參與新型電力市場。
同時，建設新能源云平臺，通過數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)和處理模塊對發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)主體進行電力碳排放監(jiān)測，為新型電力市場有效運行提供數(shù)據(jù)支撐，為電力市場與碳交易市場、綠證交易市場協(xié)同發(fā)展提供平臺。此外，還要積極開展綠電交易，探索帶曲線的綠電交易模式，形成新能源就近消納與跨省跨區(qū)交易的同步運行機制。
如前所述，建設新型電力系統(tǒng)，新型電力市場是關鍵，需從頂層設計、關鍵技術(shù)研發(fā)、仿真平臺建設、試點應用等多方面同步開展，為碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)提供市場保障。
（作者供職于華北電力大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心）
