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發電容量充裕度概述

作者:喻蕓 來源:走進電力市場 發布時間:2019-08-18 瀏覽:
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本篇為華南理工大學喻蕓(碩士研究生)在廣東電力市場設計專題研討會上所作題為“發電容量充裕度概述”的報告。征得作者同意,整理了精彩內容與大家分享。

我講的這個問題其實剛剛胡新民老師也強調過了,就是市場如何去激勵長期有效的投資。在剛剛我們也說到了,其實市場力的監測還有補貼其實都是其中的一種方式,對他們有很大的影響。  

我們為什么討論這個問題?其實是因為建市場后是需要去激勵長期可靠運行,昨天我們也討論過這個問題,大部分用戶將停電損失放到第一位,他們甚至認為節約一點用電成本對他們來說并不是最主要的關注的問題,更想要的是穩定的供電,理想的情況下按照市場來說它是可以通過市場的方式,這只無形的手,去激勵發電商投資保證供需平衡。

但是實際上我們有哪些問題呢?

第一個政府為了增強價格的穩定性,那就限制價格帽,還有一些是實際的市場結構帶來的市場力的問題。另外呢還有一些綠證交易,碳稅給市場帶來一些外部性的問題,增加他們市場的成本。

我們的容量機制是關注電力市場長期效率。現在我們的市場大概有哪幾種方式來激勵發電商的投資?其中討論最多的可能是容量市場。典型的國家是英國和美國東部一些市場會采用容量市場的方式。主要是系統運營商會預測未來大概三年以后的目標發電容量,然后在市場上以一種拍賣的方式向發電商購買,購買的成本分攤給用戶。

這里面存在很大的爭議。

挺多觀點認為它對新機組的激勵不明顯。因為它只是給的是3年的保證,最遠3-5年的拍賣,但是實際上一般發電商要考慮將近10年的回收周期。

第二個,有觀點認為這對未來備用的預測可能不準,因為這個是由政府或者運營商統一決策的,他們傾向把備用水平設的高,這樣會增加投資成本。

第三個是認為這種方式對所有的機組其實是一視同仁的,不能激勵靈活性資源進入。

但是也有專家比如Steven,他認為這是一個非常有必要的方式。

還有一種方式就是澳洲和美國德州,稀缺定價的方式,其實美國其他地方也有,只不過他們的價格帽沒有那么高。美國大部分能量市場會聯合備用優化,這個時候如果備用稀缺,會引入一個虛擬的備用機組,調高價格。美國德州沒有容量市場,它的報價價格帽比較高,也就是和澳洲差不多,大概換算過來是六七十元/千瓦時。然后在結算的時候,會在實時能量價格里面加上備用價格增量和可靠性價格增量。這個備用價格增量如果是緊缺的時候會變得非常高。也就是說,讓這個價格反映稀缺的情況。

這個方式其實我們國家不太能接受,認為價格波動風險大。但是支持他們的觀點認為,它第一個成本低,只是需要讓市場去引導,不需要額外再組織一個市場。德州在討論發電容量充裕性問題的時候,也認為再組織一個容量市場沒必要,會增加成本,最終決定提高價格帽,并引入了備用價格增量。

有的觀點認為它可以激勵靈活性機組。實時價格波動劇烈時可以有一些用戶側需求響應或者是發電側的一些響應。

很多人覺得這個會提高用戶側風險,但實際上市場自行通過一些合約的方式去規避這個風險。比如說可以和電廠簽合約,類似于保險的合同,如果價格超過某個價格上限比如超過一塊錢,就要把這個超過的部分返還給我,那我就鎖定了這個價格。

其實他們雖然說設立的非常高的價格帽,但實際上,像德州,并不會讓市場持續一直是這么高的價格帽,機組就可以有特別巨額的利潤。德州每15min計算一個機組,就是邊際峰荷機組在一年內的凈利潤,有沒有超過一個上限,如果超過的話就會降低價格帽。這樣的話在一定程度上控制了發電收入。

那么這里的關鍵問題有哪些呢?我梳理了幾個觀點:

1.備用水平的要求對發電容量的投資會有一定的影響。就是說我們對未來,政府傾向于設定較高的備用水平,希望吸引發電商會有更多的投資。這樣的話是人為地控制了供需水平。

2.市場力的控制。如果過度限制市場力,會影響發電側投資的積極性。

3.價格帽的上限。它的合理性和是否有容量市場、對備用水平的要求、政府的一些態度有關。

這幾個點其實是相互影響的,我們在考慮發電投資激勵的時候,要綜合考慮他們之間的影響。

現場討論

專家J:這是電力市場很重要的一個問題。要回答這個問題,我們首先要回答另外一個問題:我們希望通過市場解決哪些方面的問題?投資的優化仍舊按計劃方式還是引入市場的機制?或者說,我們通過市場只是想實現優化短期效率的目的還是要優化長期的效?

專家C:如何保證發電容量的充裕性。一個問題是廣東的發電容量到底缺不缺,從目前看,廣東省內裝機超過1.2億千瓦,西電最大送電能力超過4000萬千瓦,廣東統調日最高負荷達1.09億千瓦,從數面上容量肯定足夠多;從實際運行看,由于網絡結構斷面受限、機組運行和燃料保障等問題,實際全系統的可調出力會大打折扣,但還是能基本滿足的,按專業的話說,廣東電量富裕有足,但局面區域或尖峰時段頂峰不足,有錯峰的風險。二是系統要留的備用容量過大,導致發電容量的充裕性不足。這個充裕度不足不一定是真正的不足,而是基于當前的備用要求下的不足。市場要留多少的備用,除了80年水利電力部的《電力系統設計技術規范》(SDJ161-1985)標準外沒有新的標準。這個標準規定系統總備用水平不低于20%,其中負荷備用2-5%,事故備用10%,計劃檢修備用8-15%,現在各電網公司基本按這個執行。這個標準是20多年制定的,是基于當時的技術條件,我們認為這個備用太大,浪費了容量資源。三是廣東建設了9年的輔助服務市場還是發電企業零和游戲,發動群眾斗群眾,現在市場讓利這么多,是不是用戶也可以在享受高質量電力服務的同時反哺一下發電企業?四是用期權方式來把買斷尖峰容量,可以給市場和用戶一個明確的價格信號,用金融手段來解決這個問題,我覺得挺好的,可以嘗試一下。

專家J:專家C提到了幾個很重要的觀點。1. 系統備用水平。昨天朱老師的報告也提到,市場設計是一個系統。電力市場情況下,價格上限、市場力監控與可靠性水平、備用水平的設定是有很大關系的。我們關于備用的規定是很早以前制定的,需要盡快研究。2. 對很多人擔心的價格帽偏高造成的社會問題,初期可以采取一些強制性合同的方式解決。市場初期,強制用戶(代理用戶的售電公司)必須簽不少于一定比例的長期合約,或者簽訂類似澳大利亞的單向高峰差價合約,這樣終端用戶的風險一方面是由售電公司承擔的,另一方面售電公司通過長期合約規避了風險,發電企業也通過長期合約提前鎖定了一部分收益。價格帽的高低只是影響市場中不同類型合約的組合和風險規避的商業機制等,必須簽的這種合同可以認為是一種保險。建議盡快對這些問題開展深入、可操作性的研究。

關鍵字:發電容量

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