中國儲能網(wǎng)訊：隨著電力市場化改革的不斷深化，我國已形成了廠網(wǎng)分離、競價上網(wǎng)和售電側(cè)競爭的市場格局。然而，受限于電力基礎(chǔ)設(shè)施條件、省間市場分隔和市場機制設(shè)計等一系列原因，目前電力市場體系中仍然存在著由輸電限制、電力實時平衡需求和市場結(jié)構(gòu)等因素引起的市場力行使行為。隨著可再生能源裝機比例的不斷提高，可再生能源的間歇性、波動性和隨機性不僅使得電力負荷和輸電阻塞信息也變得更加難以預(yù)測，還給電力市場出清過程帶來了額外的運行約束。這些因素都將使得各類市場主體能夠采取更多策略行使市場力。在此背景下，我們從市場力產(chǎn)生的本質(zhì)出發(fā)，探討在可再生能源占比較高的電力市場中出現(xiàn)的新問題，并提出改進現(xiàn)有市場力緩解機制的建議。
1 市場力的來源與緩解機制的必要性
電力市場中的市場力源于發(fā)電計劃與實時運行約束之間的差異，這導(dǎo)致系統(tǒng)需要進行“再調(diào)度”。無論是區(qū)域市場設(shè)計（zonal pricing market）還是節(jié)點市場設(shè)計（locational marginal pricing market），在制定日前發(fā)電計劃時，都難以充分考慮到實時運行時定價區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)約束和發(fā)電機組的運行約束。因此，只能由系統(tǒng)運營商通過“再調(diào)度”來實現(xiàn)真實約束下各定價區(qū)域內(nèi)電量的實時平衡。再調(diào)度的過程必然會增加或減少開機機組的數(shù)量，或增減在線機組的發(fā)電量。當某些發(fā)電機組因系統(tǒng)約束或運行約束而必須開機或增加發(fā)電量時，系統(tǒng)運營商不得不接受發(fā)電商報出的高價，買入發(fā)電計劃中不足的電量；而當某些發(fā)電機組因約束必須停機或減少發(fā)電量時，系統(tǒng)運營商不得不接受發(fā)電商報出的低價，賣出在發(fā)電計劃中但無法實現(xiàn)的電量。節(jié)點市場設(shè)計與區(qū)域市場設(shè)計的不同之處在于，當機組的報價違反了節(jié)點日前市場清算機制中的約束時，其報價將不會被接受。但只要輸電網(wǎng)絡(luò)約束和運行約束無法被精確預(yù)測，關(guān)鍵發(fā)電商仍有能力行使市場力，最終降低電力市場的運行效率。
為此，電力市場設(shè)計者采取了各種機制。其中，比較直接的方式是對發(fā)電商的報價設(shè)置上下限。然而，這種做法并未改變發(fā)電商行使市場力的動機和能力，只是起到降低其影響程度的作用。另外，有些區(qū)域市場采取了基于成本的“再調(diào)度”程序，即基于核定的發(fā)電成本對“再調(diào)度”的發(fā)電機組進行補償。然而，由于核定成本與發(fā)電機組的真實（機會）成本存在差異，這種做法仍可能扭曲市場主體的決策。例如，監(jiān)管機構(gòu)難以準確核定儲能等新型市場主體每次充放電的機會成本。此外，如果采取基于報價的市場化“再調(diào)度”，則可在市場出清規(guī)則中引入市場力緩解機制：一旦認定某些機組面臨無效競爭時，則可對其報價進行適當?shù)恼{(diào)整處理（一般用核定的競爭性參考價格替代）。
2 高比例風(fēng)光下市場力緩解：問題與挑戰(zhàn)
可再生能源發(fā)電對電力行業(yè)的低碳化和滿足不斷增長的能源需求至關(guān)重要。隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)的成熟和支持性政策的推動，世界各國近年來加速部署可再生能源，其發(fā)電的優(yōu)勢在于低邊際成本和無碳排放。然而，高比例可再生能源發(fā)電的隨機性、波動性和間歇性，使得靈活性資源有了更多跨市場或跨期行使市場力的機會。此外，新型電力資源如風(fēng)光儲能也可能行使市場力，而傳統(tǒng)的市場力緩解機制難以直接適用于這些新情況和新主體，給市場規(guī)制帶來了新的挑戰(zhàn)。
多市場的市場力行使
在儲能和需求響應(yīng)等靈活性資源尚未廣泛應(yīng)用的情況下，為了應(yīng)對高比例風(fēng)光電力系統(tǒng)帶來的更高程度的不確定性（隨機性），傳統(tǒng)火電廠需要更頻繁地調(diào)整其發(fā)電量，以滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的各項需求。在這種情況下，傳統(tǒng)火電在備用市場和輔助服務(wù)市場中處于壟斷地位?；痣姲l(fā)電商可能通過在能量市場上“誤報”技術(shù)參數(shù)，如最低穩(wěn)定發(fā)電限制、最小啟停時間和爬坡率等，來影響其他市場對其服務(wù)的需求，從而最大化其在電能量市場、備用市場和輔助服務(wù)市場上的總收益。顯然，目前針對電能量市場的市場力緩解機制無法解決這一問題，因此需要引入多市場的市場力緩解機制，并加強對運行參數(shù)的監(jiān)控。
跨期市場力行使
傳統(tǒng)上，部分發(fā)電商也可利用系統(tǒng)的運行約束進行跨期市場力行使。隨著高比例可再生能源發(fā)電的增加，這一問題將變得更加嚴重。舉例來說，在以光伏為主的電力市場中，太陽能電站在日落后無法繼續(xù)發(fā)電，導(dǎo)致系統(tǒng)需要迅速增加發(fā)電量，因而對于具備快速調(diào)整能力的靈活性發(fā)電資源的需求急劇增加。然而，由于可調(diào)度資源的稀缺性和運行約束，系統(tǒng)運營商在進行“再調(diào)度”時面臨復(fù)雜的考量。他們必須確保機組在滿足運行和安全約束的同時，又考慮機組組合成本（commitment cost）。在這種情況下，一些發(fā)電商根據(jù)其市場地位和發(fā)電類型，通過調(diào)整不同時段的啟動報價、最低運行收益和電量報價，以確保在日落后被調(diào)用，從而提高全時段收入。
為解決這一問題，美國加州電力系統(tǒng)運營商（CAISO）采取了一系列措施：1. 限制此類機組的報價。目前CAISO要求其報價不能高于CAISO對機組啟動和最低運行水平燃料成本估算的125%；2.跨期市場力評估。自2011年起，CAISO引入動態(tài)競爭路徑評估（Dynamic Competitive Path Assessment，DCPA）機制，確定電力市場競爭狀況，從而決定是否啟動相應(yīng)的市場力緩解機制，對一些發(fā)電商的報價進行調(diào)整。
新市場主體的市場力行使與緩解
隨著儲能等新市場主體的涌現(xiàn)，它們的市場力行使行為也引起了監(jiān)管部門的關(guān)注。傳統(tǒng)的市場力緩解機制中基于核定成本的報價調(diào)整并不適用于儲能等新市場主體。以儲能為例，其充放電決策取決于其機會成本，即為了買賣電量而放棄次優(yōu)選擇的價值。顯然，儲能在決定如何利用其有限的充放電能力時需要權(quán)衡未來期望收益，并根據(jù)其存儲和釋放電能的能力來優(yōu)化其在多個時段的報價行為。此時，若儲能企業(yè)被判定具有市場力時，監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)基于其特定時段的機會成本設(shè)定合理的競爭性參考價格。為此，監(jiān)管機構(gòu)需要收集環(huán)境、技術(shù)等一系列與發(fā)電資源運行特性相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，并將其納入市場力緩解機制的考量之中。目前，CAISO和PJM已經(jīng)開始更深入地考慮儲能等新市場主體的市場力緩解問題。PJM在其最新的《成本發(fā)展指南（Cost Development Guidelines）》中討論了如何基于天然氣和電力的遠期價格量化包括儲能在內(nèi)的發(fā)電資源的機會成本。
