中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：根據(jù)2017年9月30日廣東省經(jīng)信委印發(fā)的《廣東省經(jīng)濟(jì)和信息化委關(guān)于2018年電力市場(chǎng)交易安排的通知》（粵經(jīng)信電力函〔2017〕266號(hào)）安排，系統(tǒng)開(kāi)放雙邊協(xié)商合同電量申報(bào)的開(kāi)始時(shí)間為2017年10月11日9時(shí)，申報(bào)截至2017年11月10日24時(shí)。11月9日下午2時(shí)左右，廣東電力交易中心微信公眾號(hào)發(fā)布溫馨提示，還剩905家電力用戶尚未完成確認(rèn)代理關(guān)系；然而下午形勢(shì)卻突然逆轉(zhuǎn)，截止11月9日20時(shí)，當(dāng)日申報(bào)確認(rèn)114項(xiàng)，交易電量487.8億千瓦時(shí)，全市場(chǎng)申報(bào)確認(rèn)217項(xiàng)，總交易電量998.5億千瓦時(shí)；20時(shí)19分，全市場(chǎng)申報(bào)確認(rèn)220項(xiàng)，總交易電量突破1000億千瓦時(shí)，廣東2018年雙邊協(xié)商合同交易提前落幕。雙邊協(xié)商合同交易價(jià)差從開(kāi)始的-6分/千瓦時(shí)到-7分/千瓦時(shí)再到-8分/千瓦時(shí)，后來(lái)高達(dá)-9分/千瓦時(shí)，最后又回落到-6分/千瓦時(shí)以下。劇情可謂跌宕起伏，動(dòng)人心魄。由于目前的交易仍屬于純電量交易，無(wú)法區(qū)分電能商品的品質(zhì)，市場(chǎng)主體之間純屬價(jià)格比拼。部分售電公司對(duì)缺乏技術(shù)門(mén)檻的價(jià)格戰(zhàn)心生倦意，在“無(wú)現(xiàn)貨，不市場(chǎng)”等口號(hào)的鼓動(dòng)下，不少排名靠前的售電公司期待現(xiàn)貨來(lái)臨。
此前筆者談到，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局電力體制改革配套文件2《關(guān)于推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》中規(guī)定的主要開(kāi)展日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電能量交易和備用、調(diào)頻等輔助服務(wù)交易的“現(xiàn)貨市場(chǎng)”并非真正的現(xiàn)貨交易，在科學(xué)邏輯上是站不住腳的。此外，由于電能的生產(chǎn)和使用都具有時(shí)間連續(xù)性，無(wú)論對(duì)于發(fā)電商還是電力負(fù)荷，銷售或購(gòu)買(mǎi)的商品都是如圖1所示的具有一定持續(xù)時(shí)間的“能量塊”（energy block）。因此只有加入電能商品（功率曲線）的時(shí)間維度，考慮功率曲線的時(shí)間動(dòng)態(tài)特性才能準(zhǔn)確衡量電能商品品質(zhì)（注意物理學(xué)上電能的同質(zhì)化和經(jīng)濟(jì)學(xué)上的電能商品不同質(zhì)并不矛盾，后者主要用于商品定價(jià)）。電力市場(chǎng)交易過(guò)程即用不同的（橫向的或縱向的）“能量塊”填充負(fù)荷曲線下的面積，實(shí)現(xiàn)電力電量平衡，在這過(guò)程中也將形成內(nèi)涵不同的價(jià)格，如圖2所示。
圖1 連續(xù)時(shí)間電能商品模型
圖2 市場(chǎng)機(jī)制下的電力電量平衡示意圖
純電量交易是我國(guó)電力市場(chǎng)獨(dú)有的交易方式，國(guó)外電力市場(chǎng)中基本沒(méi)有不帶電力（功率）曲線的交易，但并不全是現(xiàn)貨。因此本文重點(diǎn)對(duì)帶電力曲線的中長(zhǎng)期交易方式進(jìn)行探討。
一、帶電力曲線的雙邊協(xié)商交易——
轉(zhuǎn)運(yùn)（wheeling）機(jī)制
“轉(zhuǎn)運(yùn)”被定義為“利用公用事業(yè)公司的輸電設(shè)施為其他買(mǎi)方和賣(mài)方傳輸電力”。例如，電力公司C從電力公司A處購(gòu)買(mǎi)電力。A和C并沒(méi)有直接互連，電力公司B擁有A與C之間的輸電設(shè)施。因此，A賣(mài)給C的電力必須經(jīng)過(guò)B來(lái)傳輸。也就是說(shuō)電力通過(guò)B來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)。此類交易是通過(guò)供應(yīng)側(cè)、需求側(cè)、一個(gè)或多個(gè)中間轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)來(lái)完成的。
電力轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程如下：供應(yīng)側(cè)（本例中的公司A）增加發(fā)電功率，需求側(cè)（本例中的公司C）減少相同的發(fā)電功率。整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)（包括轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)B）的潮流情況會(huì)因此改變。
A、C單獨(dú)或共同為電力交易支付轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)，對(duì)使用B的輸電系統(tǒng)作出補(bǔ)償。當(dāng)發(fā)生電力轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，輸電系統(tǒng)的損耗會(huì)發(fā)生變化。為彌補(bǔ)轉(zhuǎn)運(yùn)交易所增加的電能損耗，一種可行性方案是通過(guò)供應(yīng)側(cè)系統(tǒng)或者需求側(cè)系統(tǒng)適當(dāng)調(diào)整交換計(jì)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖3描述了以上例子中3個(gè)電力公司之間的關(guān)系。
轉(zhuǎn)運(yùn)交易有5種類型：（1）區(qū)域內(nèi)部的母線到母線；（2）區(qū)域間的區(qū)域到區(qū)域； （3）區(qū)域間的區(qū)域到母線；（4）區(qū)域間的母線到區(qū)域； （5）區(qū)域間的母線到母線。
圖3 簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)運(yùn)拓?fù)洌娏綛是轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)）
電力轉(zhuǎn)運(yùn)問(wèn)題的研究工作包含多方面的內(nèi)容。其中,關(guān)于電力公司或電網(wǎng)公司提供轉(zhuǎn)運(yùn)服務(wù)的各種費(fèi)用的計(jì)算方法及如何在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)完整的轉(zhuǎn)運(yùn)價(jià)格體系,是轉(zhuǎn)運(yùn)問(wèn)題研究的首要課題。只有解決了這一課題 ,才能為建立公平合理的電力轉(zhuǎn)運(yùn)市場(chǎng)行為規(guī)則提供技術(shù)支持。
有的文獻(xiàn)將轉(zhuǎn)運(yùn)定價(jià)方式分為參與和微增兩種。其中參與定價(jià)方式有郵票法、合同路徑法、逐設(shè)備法（又叫逐線計(jì)算法）、功率里程法（包括依據(jù)距離的功率里程法、依據(jù)潮流的功率里程法、緊縮的功率里程法）、并行流一般規(guī)約、公里潮流法（又叫邊界潮流法）等。微增定價(jià)方式有投資費(fèi)用相關(guān)分析方法、短期微增費(fèi)用定價(jià)、長(zhǎng)期微增費(fèi)用定價(jià)、短期邊際費(fèi)用定價(jià)、長(zhǎng)期邊際費(fèi)用定價(jià)等。電網(wǎng)有其本身獨(dú)有的特殊性，其中基于潮流分析的算法有：電流分解公理、網(wǎng)損分?jǐn)倖?wèn)題的數(shù)學(xué)模型、輸電設(shè)備利用分額的數(shù)學(xué)模型、圖論方法等。
圖3中，如果電力公司A為發(fā)電廠，電力公司C為售電公司（或大用戶），則為我國(guó)電力市場(chǎng)當(dāng)前的雙邊協(xié)商帶電力曲線交易的方式，可以充分借鑒國(guó)外轉(zhuǎn)運(yùn)交易的定價(jià)機(jī)制來(lái)完成。
二、 帶電力曲線的集中競(jìng)價(jià)交易——
分段競(jìng)價(jià)
集中競(jìng)價(jià)交易本質(zhì)是一種多邊交易，需要基于“標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品”進(jìn)行（否則無(wú)法在統(tǒng)一平臺(tái)競(jìng)價(jià)），無(wú)法對(duì)負(fù)荷曲線進(jìn)行定制，比較粗糙的辦法是只對(duì)電量進(jìn)行競(jìng)價(jià)。2016年12月29日國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)的《電力中長(zhǎng)期交易基本規(guī)則（暫行）》鼓勵(lì)按峰、平、谷段電量（或按標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷曲線）進(jìn)行集中競(jìng)價(jià)。由于不同行業(yè)的用戶有不同的典型負(fù)荷曲線，按標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷曲線集中競(jìng)價(jià)難以實(shí)施。這里可以引入分段競(jìng)價(jià)（或稱水平拍賣(mài)，horizontal auction）的思想，初期將負(fù)荷粗略地分為基荷電能、腰荷電能和峰荷電能分別競(jìng)價(jià)，并隨市場(chǎng)的推進(jìn)按負(fù)荷持續(xù)時(shí)間進(jìn)一步細(xì)分為多個(gè)負(fù)荷段（能量塊），針對(duì)不同的負(fù)荷段電能進(jìn)行集中競(jìng)價(jià)交易。
圖4 分段競(jìng)價(jià)機(jī)制
分段競(jìng)價(jià)機(jī)制把電能按連續(xù)生產(chǎn)或連續(xù)消費(fèi)的時(shí)間分段，然后按段進(jìn)行平衡和買(mǎi)賣(mài)，形成出清價(jià)。在發(fā)電側(cè)單邊競(jìng)價(jià)的情況下，把預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線按連續(xù)生產(chǎn)（或消費(fèi)）的時(shí)間分為l1，l2，...，l，...，LP段，相應(yīng)的持續(xù)時(shí)間為h1,h2,...,h1,...,hp,如圖4所示。
分段電價(jià)ρ1是電能生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間h的函數(shù)：
根據(jù)電力生產(chǎn)和消費(fèi)的特點(diǎn)，不同分段的電能有不同的生產(chǎn)成本，也具有不同的使用價(jià)值。當(dāng)h1>h2>...>h1>...>hp時(shí)，相應(yīng)的電價(jià)ρ1應(yīng)有如下關(guān)系：
在分段競(jìng)價(jià)市場(chǎng)中，發(fā)電廠不必像分時(shí)競(jìng)價(jià)市場(chǎng)那樣申報(bào)48或者96條報(bào)價(jià)曲線。根據(jù)發(fā)電廠是基荷發(fā)電廠還是調(diào)峰發(fā)電廠分別只需申報(bào)一幅報(bào)價(jià)圖，如圖5所示。
圖5 分段競(jìng)價(jià)市場(chǎng)中發(fā)電廠的報(bào)價(jià)圖
圖中橫坐標(biāo)為運(yùn)行小時(shí)數(shù)，縱坐標(biāo)為可提供的累計(jì)發(fā)電出力。例如圖5中通過(guò)a點(diǎn)的垂線表示在運(yùn)行小時(shí)大于或等于24h的情況下，可提供P0的發(fā)電容量，報(bào)價(jià)為ρ0；通過(guò)b點(diǎn)的垂線表示在運(yùn)行小時(shí)大于或等于h1小時(shí)的情況下，可提供P1的發(fā)電容量，報(bào)價(jià)為ρ1；等等。報(bào)價(jià)應(yīng)滿足以下條件：
當(dāng)發(fā)電機(jī)組為調(diào)峰機(jī)組時(shí)，其報(bào)價(jià)曲線與圖5類似，不同之處在于無(wú)基荷部分報(bào)價(jià)部分。
三、 帶電力曲線的連續(xù)交易——
英國(guó)電力市場(chǎng)模式
英國(guó)電力市場(chǎng)迄今為止經(jīng)歷了3次改革。第1次改革（1989—2000年）：以1990年3月31日成立的國(guó)家電網(wǎng)公司（NGC）為依托，采用強(qiáng)制型的電力庫(kù)（Pool）模式。第2次改革（2000—2005年）：引入新的市場(chǎng)機(jī)制和交易模式NETA（New Electricity Trading Arrangements）。第3次改革（2005—至今）：實(shí)施“英國(guó)電力交易和輸電協(xié)議”BETTA （British Electricity Trading and Transmission Arrangements），主要是將成熟的NETA模式推廣到蘇格蘭地區(qū)，建立了全國(guó)統(tǒng)一的電力交易、平衡和結(jié)算系統(tǒng)。
英國(guó)電力市場(chǎng)以中長(zhǎng)期雙邊交易為主，形成物理交割的發(fā)用電計(jì)劃曲線，并提交給平衡機(jī)制，以作為增量結(jié)算的依據(jù)。中長(zhǎng)期交易主要指提前一日以上電能交易，英國(guó)中長(zhǎng)期交易約占72%，所有中長(zhǎng)期合約均物理執(zhí)行。在英國(guó)主要有兩家電力交易所：N2EX和APX。電力交易所開(kāi)展集中交易，包括三個(gè)子市場(chǎng)：日前拍賣(mài)（Day-Ahead Auction）、現(xiàn)貨市場(chǎng)（Spot Market）（2日前）和即期付款市場(chǎng)（Prompt Market）（周前），后兩者統(tǒng)稱連續(xù)市場(chǎng)（Continuous Market）。
即期付款市場(chǎng)是一個(gè)連續(xù)交易市場(chǎng)，可以在送電小時(shí)前7天就進(jìn)行交易，交易系統(tǒng)對(duì)所有報(bào)價(jià)進(jìn)行匹配。APX的即期付款市場(chǎng)主要為基荷和峰荷電量、周末用電、組合用電提供服務(wù)，共有7種報(bào)價(jià)類型。例如，某成員為峰荷報(bào)價(jià)，則相應(yīng)的送電時(shí)段是從7:00至19:00共12小時(shí)，他可以在送電時(shí)段開(kāi)始前的7天之內(nèi)的任意時(shí)間提交報(bào)價(jià)。
在現(xiàn)貨市場(chǎng)中，市場(chǎng)從送電小時(shí)前48小時(shí)開(kāi)啟，可以進(jìn)行連續(xù)交易。市場(chǎng)成員提交報(bào)價(jià)（包括競(jìng)價(jià)和出價(jià)），系統(tǒng)按照順序（先按照?qǐng)?bào)價(jià)價(jià)格排序，同等價(jià)格下先提交的報(bào)價(jià)優(yōu)先）對(duì)所有報(bào)價(jià)進(jìn)行排序并匹配，所有匹配成功的報(bào)價(jià)自動(dòng)出清。如果成員提交的報(bào)價(jià)沒(méi)有被匹配上，那么他可以修改或取消報(bào)價(jià)。N2EX的交易時(shí)段分為10種，比如半小時(shí)、一小時(shí)、四小時(shí)等，每個(gè)交易時(shí)段都可以從該交易時(shí)段前一天的零點(diǎn)開(kāi)始提交報(bào)價(jià)，截止到交易時(shí)段前一個(gè)多小時(shí)左右停止報(bào)價(jià)。
英國(guó)電力市場(chǎng)交易時(shí)序如圖6，可以看出主要是連續(xù)的滾動(dòng)交易過(guò)程。英國(guó)電力市場(chǎng)合同曲線的生成方式如圖7所示，可見(jiàn)最終合同曲線是在不同周期的交易中逐漸細(xì)化修正而成。類似英國(guó)電力市場(chǎng)的帶電力曲線的連續(xù)交易也是一種可借鑒的中長(zhǎng)期交易方式。
圖6 英國(guó)電力市場(chǎng)交易時(shí)序
（本圖版權(quán)歸P?yry Management Consulting Ltd, UK）
圖7 英國(guó)電力市場(chǎng)合同曲線的生成方式
（本圖版權(quán)歸P?yry Management Consulting Ltd, UK）
電力市場(chǎng)建設(shè)下一步該怎么走，是當(dāng)前改革主導(dǎo)者所必須回答的問(wèn)題。一般認(rèn)為，現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)是下一步工作的重點(diǎn)。8月28日，國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳和國(guó)家能源局綜合司以特急文件形式下發(fā)《關(guān)于開(kāi)展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，決定以南方（以廣東起步）、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅等8個(gè)地區(qū)作為第一批試點(diǎn)，加快組織推動(dòng)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)工作。筆者認(rèn)為，我國(guó)與國(guó)外電力市場(chǎng)改革的起點(diǎn)不同，目標(biāo)也不同，改革步驟上也應(yīng)有所區(qū)別。國(guó)外電力市場(chǎng)改革是從成熟的經(jīng)濟(jì)調(diào)度（Economic Dispatch）的基礎(chǔ)上開(kāi)始的，比較容易實(shí)現(xiàn)集中競(jìng)價(jià)的現(xiàn)貨交易。而我國(guó)電力市場(chǎng)是從大用戶直接交易（中長(zhǎng)期交易）的基礎(chǔ)上開(kāi)始的，當(dāng)前的緊要任務(wù)是在其基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)帶電力曲線的中長(zhǎng)期交易，因此本文提出了3種不同的帶電力曲線的中長(zhǎng)期交易方式。從完全不帶電力曲線的純電量交易開(kāi)始，可以循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)帶電力曲線的交易，例如：先劃分出基荷能量塊，進(jìn)行帶電力曲線的交易，其余部分進(jìn)行純電量交易；再劃分出基荷、腰荷能量塊，進(jìn)行帶電力曲線的交易，其余部分進(jìn)行純電量交易；最后劃分出基荷、腰荷、峰荷能量塊，進(jìn)行帶電力曲線的交易，其余部分進(jìn)行分時(shí)的現(xiàn)貨交易。
責(zé)編：杉杉
