2022年5月31日,北京——今天,落基山研究所发布《电力市场与电价改革——通向零碳电力增长和新型电力系统的必由之路》研究报告。本报告以独特视角,展示了在“双碳”目标要求和指引下,电力市场建设与价格机制改革如何支持零碳电力发展和电力系统转型。基于报告中的分析和政策建议,落基山研究所旨在为新型电力系统构建、全国统一电力市场体系建设及零碳电力增长进程提供思路与方案,从而更好地支撑国家气候目标,并为全球电力行业零碳转型实践提供借鉴。
电力行业是确保社会经济繁荣发展的基础行业,也是助力“双碳”目标实现的关键行业。自2015年新一轮电力体制改革以来,中国电力市场稳步发展,为经济社会发展提供了有力支持。随着“双碳”目标和新型电力系统理念的提出,建设与完善电力市场,不仅仅有助于优化电力资源配置,更可在电力系统安全稳定运行的前提下,实现对零碳排放电源、电量的更高比例接入与消纳。在2022年初发布的《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》中,电力市场适应新型电力系统要求被列为总体目标之一,再次突出了电力市场在这一进程中发挥的重要作用。
为进一步赋能电力市场建设,推动零碳电力增长和新型电力系统建设,本报告针对零碳电力开发、消纳和电力系统保供三个核心维度,分别探讨了促进零碳电源装机可持续发展、实现零碳电量最大化消纳,和确保零碳电力增长下系统充裕性的价格机制。本报告提出的主要观点如下:
01.促进零碳电源装机可持续发展的价格机制
市场与研究者普遍预计中国的新能源等零碳电源的成本将在2020年代持续下降,2030年可在2020年的基础上下降约1/3。这一预测基于零碳电源装机持续快速增长的预期和规模经济促进成本零碳发电成本下降的逻辑,因此,在平价和市场化大潮下确保零碳电源装机可持续发展,将是推动电力系统低碳转型的关键之一。为零碳电源开发商提供有保障的多年合约,及鼓励用户签订绿色电力多年直接交易合约是电改背景下确保新能源装机可持续发展的关键选项。
- 通过在政府引导下,依托装机目标和竞价拍卖,在现有的中长期与现货交易的基础之上,为风电、光伏等新能源参与电力市场设计相应的多年合约机制。通过制定具有约束力的年度装机目标,并以拍卖等直接竞价方式,确定装机目标内项目的开发权属和多年合约电价,实现以长周期、市场化的形式保障零碳电源的可持续发展。
- 通过绿色电力多年直接交易合约的方式,充分发挥用户侧绿色消费意愿在推动新能源发展中的作用。首先,通过扩大合约周期覆盖的时间范围,在多年度的长时间尺度下确保项目收益的稳定性。与此同时,在绿电直接交易多年合约体系下,通过给予在建新能源项目市场主体地位来提升投资的确定性。此外,还可通过在跨省区的更大地理尺度下实现绿色电力直接交易,充分利用用户意愿,以更优方式促进零碳电源高质量发展。
02.实现零碳电量最大化消纳的价格机制
省级电网一直以来都是中国电力系统运行的核心单元,是电力系统规划、系统供需平衡、频率控制和电力市场建设的最主要模块。随着零碳能源大规模上网,零碳资源与负荷之间的空间异质性、零碳资源自身的随机性和波动性将使跨省跨区输电在电力供需平衡中发挥愈发重要的作用。实现零碳电量最大化消纳的一个重要抓手,是通过优化省间电力市场与输电价格来激活可再生能源的跨地区消纳。
- 首先,优化交易的灵活性,推动更大比例电量参与省间现货交易。可采取的相关举措包括:持续扩大市场化交易比重,降低包括国家送电计划、地方送电协议等非市场电量比例;尽快扩大跨省跨区直接交易的市场主体参与范围;以及,积极扩大省间现货交易的规模,促进新能源即时消纳。
- 其次,优化输电价格机制,缓解输电价格在可再生能源跨省消纳时的壁垒效应。当前,电力市场尚未进入成熟阶段,在优化输电价格时,可侧重考虑对市场成熟度要求和操作难度更低的方案。例如,在中长期交易中灵活向下调整输电价格,在现货交易中减征富余输电通道费用等。在远期,输电价格有望在全国层面形成统一的规则体系,可根据电力市场发展程度和出清技术水平,在“邮票法”体系下,选择扩大输配电费统一核算的地理边界。或按照实际情况,调整为按阻塞租金确定输电收益的方式,并在政府部门的强监管下,确保输电通道的投资成本始终稳定在合理区间。
03.确保零碳电力增长下系统充裕性的价格机制
电力系统运行的基本逻辑是保证系统在各个时间尺度上均能实现平衡。因此,电力系统电源装机水平需要参照系统的最大负荷而非平均用电量进行设计。未来,相当数量的必要装机将无法达到传统意义上的合理利用小时数,因此需要设计相应的价格机制以避免产生供给短缺的问题。综合分析容量电价与稀缺电价这两种主流的解决系统充裕性问题的方案,容量电价机制应是近期更适合国情的选择。
- 在当前中长期与现货电力市场的发展水平下,电力作为公共服务产品,其价格波动对经济与民生的影响、未来十几年电力需求仍将实现较快增长的预期,以及发电侧市场主体的集中度,都决定了容量电价比稀缺电价具备更加坚实的发展基础。
- 基于对电力市场建设和电力系统运行现状的深入洞察,我们认为,近期行政定价比市场定价更适合零碳电力增长和新型电力系统。而根据电源、储能等技术提供容量价值的能力,建立技术中性的容量价格机制更有利于应对系统充裕性挑战。此外,考虑当前的系统供需情况,可优先在系统供需偏紧的地区开展试点,并针对冬夏负荷高峰、可再生能源年际波动等时间特性的发展趋势,进一步细化系统充裕性评估和容量价格设计。
落基山研究所常务董事兼北京代表处首席代表李婷女士表示:“中国对电力市场及价格机制改革的探索与实践,对世界各国尤其是发展中国家具有非常重要的借鉴意义。尽管一些国家在电力市场方面已有多年的实践经验,但在全球范围内,如何构建能适应更高比例零碳电力发展与消纳的电力市场及价格机制,仍然是崭新的命题。落基山研究所将持续与行业合作伙伴一道,助力构建立足于国情的统一电力市场体系,为设计电力系统脱碳最佳路线图提供有价值的思路与可实操的方案,为全球零碳电力转型提供借鉴。”