欧洲统一电力市场建设及对中国电力市场模式的启示

李 竹, 庞 博, 李国栋, 范孟华, 曲昊源

(1. 北京电力交易中心, 北京市 100031; 2. 国网能源研究院, 北京市 102209)

欧洲统一电力市场建设及对中国电力市场模式的启示

李 竹1, 庞 博1, 李国栋1, 范孟华2, 曲昊源2

(1. 北京电力交易中心, 北京市 100031; 2. 国网能源研究院, 北京市 102209)

当前中国正处于深化电力市场建设的关键时期,考虑到构建资源大范围优化配置电力市场的迫切需求,回顾欧盟电力市场化改革的历程和主要做法,对于中国下一步深化改革具有重要借鉴意义。首先梳理了欧盟统一电力市场建设背景和历程;其次从市场架构、主要品种、输电阻塞处理方式等几个方面,对欧盟统一电力市场建设主要举措和最新进展进行了梳理;最后基于国内电力市场建设环境和需求,分析了欧盟经验对中国电力市场建设发展的启示,并给出了有关建议。

电力市场; 市场耦合; 阻塞管理; 辅助服务

0 引言

20世纪80年代末以来,欧盟开始推进电力和天然气行业的一体化,旨在通过内部能源市场的开放融合降低欧盟整体能源对外依赖、促使成员国实现能源供应多元化,确保欧盟实现安全、可持续、可负担的能源供应。围绕此目标,近年来欧盟持续推动成员国深化电力市场化改革,完善市场交易和电网运行规则,加强成员国电力交易所合并和电力市场融合,促进跨国能源合作和统一电力市场建设不断深化。

欧盟统一电力市场建设经历了从单个国家市场到跨国区域市场,从中长期、短期合同交易到日前、日内交易,分阶段推进的过程,目前欧盟以日前市场联合为主要特征的统一电力市场已覆盖23个国家,初步形成了大范围资源优化配置的电力市场交易平台。统一电力市场的建设使得市场竞争更加充分、配置资源的效率更高,能够更有效地实现成员国之间资源优势互补、保护供电安全,也能够更好地适应清洁能源大范围消纳的需求。

当前,中国正在加快推进新一轮电力市场化改革,推动还原电力商品属性,建立竞争性的电力市场,形成有效竞争的市场结构和市场体系。各项改革任务的落地实施,既要借鉴国外电力市场建设的经验教训,又要结合中国现阶段国情,积极稳妥地推进。与欧盟相比,中国能源供需逆向分布、清洁能源大范围消纳需求突出、经济社会较快发展等基本国情决定了资源大范围优化配置的内在需求更为迫切,需要加快建立统一开放、竞争有序的全国统一电力市场。欧盟统一电力市场建设历程和经验对中国以省级电力市场为起点建设全国统一电力市场具有一定的借鉴意义。

为此,本文首先回顾了欧盟推动统一电力市场建设的背景和历程,然后对欧盟统一市场双边物理合约、日前、日内、实时平衡与辅助服务市场、阻塞管理机制等几个方面的具体做法和最新发展趋势进行了分析。基于此,本文结合中国电力市场建设现状,总结欧盟市场建设环境与国内的相似性,并提出欧盟经验对中国的启示,为国内电力市场建设提供了参考。

1 欧洲统一电力市场建设背景及历程

欧盟是由欧洲共同体发展而来的大型区域经济一体化组织。早在20世纪50年代,欧洲各国开始以欧洲煤钢共同体、原子能共同体等形式加强在能源领域的跨国合作[1]。1986年,随着《单一欧洲法案》(Single European Act)的签署,初步形成了建设欧盟统一能源市场的设想。1993年,欧盟提出建立统一电力市场的改革目标,并先后于1996,2003和2009年颁布了3项电力改革法案,提出电力改革路线图和时间表,要求各国开放电力用户选择权,完全开放电力市场等[2]。

1996年,欧盟发布了第一个关于放宽电力市场的指令(Directive 96/92/EC)。按照改革指令,要求垂直一体化电力公司的发输配售业务必须实行财务和管理的分离。各成员国的电力市场化改革以此为起点在欧盟统一框架下全面展开[3]。

2003年,欧盟发布了第二个指令(Directive 03/54/EC)。该指令旨在进一步开放市场,提高电力供应效率和服务质量,要求到2007年7月1日前,所有用户都拥有售电商的自由选择权。指令还要求,垂直一体化电力公司须将其输电、配电业务实行法律分离,成立独立的子公司并对发电商和用户实行无歧视的开放;输配电价由政府或监管机构确定[3]。

2006年,欧洲电力和天然气监管机构(European Regulators’ Group for Electricity and Gas,ERGEG)颁布了在欧洲范围内建设区域性电力市场的设想(electricity regional initiative,ERI),旨在加快欧洲统一电力市场的建设进程,通过形成7个区域性电力市场作为过渡阶段。

2009年,欧盟颁布“第三能源法案”(Third Energy Package),其中包括关于电力市场化改革的第三个指令(Directive 2009/72/EC)。该指令主要包括4项内容:一是进一步加强对电网运营的监管,确保电网业务与竞争性发电、售电业务独立;二是增加售电市场透明度,保障消费者权益;三是增强市场监管力量,加强国家能源监管机构(National Regulatory Authority,NRA)建设;四是促进各成员国之间的合作,包括成立欧洲能源监管合作机构(Agency for the Cooperation of Energy Regulators,ACER,其前身是ERGEG)、欧洲输电网运营商网络组织(European Network of Transmission System Operators for Electricity,ENTSO-E)。

2011年,欧盟提出在2014年之前建成欧洲内部统一能源市场(single energy market)的目标,并且要求各成员国加快天然气管道、输电网络等基础设施的互联,保证在2015年前在欧盟范围内实现能源的自由输送和供应,并为推进能源市场立法、统一运行规则和技术标准等各项工作列出计划时间表[3]。

2015年2月4日,为进一步加强成员国之间的政策协调及保障能源安全,欧盟委员会宣布成立欧洲能源联盟,并于2月25日通过了能源联盟的战略框架,进一步强调加快建立完全一体化、具有竞争力的内部能源市场,并提出到2020年所有成员国跨国输电能力至少占本国发电容量的10%,2030年达到15%的目标[4]。

2016年11月30日,为更好地促进欧洲能源清洁转型、实现2030年减少碳排放40%的发展目标,同时促进经济现代化、创造更多的就业和发展机会,欧盟委员会发布了促进欧洲能源清洁发展的一揽子措施。主要包括3个目标:实现能效优先，推动建立欧盟在全球可再生能源发展中的领导地位，为用户提供公平交易环境。作为一揽子举措的重要组成部分,欧盟委员会提出了新的电力市场规则设计建议,推动基于可再生能源消纳重新设计能源市场规则,为欧盟统一能源市场建设明确了新的战略方向。

2 欧洲统一电力市场建设主要做法及最新进展

图1所示为欧洲统一电力市场框架。从时间尺度上看,欧洲统一电力市场建设主要包括4个方面:跨国双边物理合约、日前市场、日内市场、辅助服务与实时平衡市场。同时,为更好地支撑跨国电力交易的开展,促进跨国输电通道的充分、高效利用,欧盟建立了跨国输电通道的阻塞管理与容量分配机制。

图1 欧洲统一电力市场框架示意图Fig.1 Schematic diagram of EU integrated electricity market framework

2.1 阻塞管理与跨境传输容量分配方式

欧洲电力市场中的阻塞管理一般分为两种情况:一是各成员国(输电运营商(TSO)调度区域)内的输电阻塞;二是跨国输电通道的输电阻塞。前者一般由各国TSO进行调整或组织相应的交易,主要采取的方式包括:再调度(re-dispatch)、通过平衡机制利用市场成员的调整报价进行发电出力的调整。

跨国输电通道的输电阻塞一般通过两种方式进行处理:一是输电容量显式拍卖法(explicit auction),类似于美国的物理输电权(physical transmission rights);二是输电容量隐式拍卖法(implicit auction),类似于美国的金融输电权(financial transmission rights)。

2.1.1显式拍卖

显式拍卖是指输电容量通过独立于电能量市场的方式单独拍卖。由图2显式拍卖时序可见，所有进行跨境物理双边交易的市场成员需要根据成交电量购买相应的输电容量。该拍卖通常在年度、月度和每日的时间尺度上进行,由市场成员在平台上提交输电容量的购买意向和报价,按照报价从高到低的顺序依次成交,通常在能量市场成交前完成出清。

图2 显式拍卖时序示意图Fig.2 Schematic diagram of explicit auction and energy market process

跨境电力交易物理输电权的拍卖由输电容量联合分配办公室(Joint Allocation Office,JAO)负责组织。该办公室成立于2015年,由原先位于德国的CAO和位于卢森堡的CASC合并成立,是一个服务于欧洲17个国家、20个TSO的机构[5]。

显式拍卖的主要优点在于与能量市场独立,简单明了、易于操作,适用于电力市场起步初期、跨境电力交易不频繁的情况。主要缺点在于往往由于预测不准或个别投机行为,导致实际潮流方向与输电容量购买方向不一致或通道容量未能充分利用,因此难以达到跨境输电通道容量的最优配置。

2.1.2隐式拍卖

隐式拍卖即不单独开设输电容量拍卖市场,而是将输电通道容量作为约束条件,纳入电量优化出清中统一考虑,不需要由统一的拍卖机构进行容量拍卖。在日前市场开始以前,各国TSO需要向电力交易机构提交跨境通道可用容量信息。参与交易的市场成员仅需向电力交易机构提交电能报价订单,而不用额外向TSO购买传输容量。日前市场耦合系统将根据所有市场成员的订单,进行考虑跨境通道容量限制的优化出清,形成成交结果(包括跨境交易电量)。与显式拍卖相比,隐式拍卖的优点在于能够使通道容量分配更加优化,实现了输电容量与电能量的统一出清,效率更高;主要的缺点在于算法较显式拍卖更为复杂,实现起来难度较大,因此适用于电力市场成熟阶段。

目前,欧洲采用显式与隐式拍卖相结合的方式处理跨境输电通道阻塞。一般来说,显式拍卖适用于跨境双边电力交易;隐式拍卖主要适用于日前市场耦合。近年来,随着欧洲统一电力市场建设进程的加快,跨境双边电力交易的比例逐年下降,显式拍卖的比例也随之降低。

2.2 跨国双边物理合约交易

跨国双边合约主要由市场成员自行签订,一般为中长期物理跨境交易。为保证双边合约能够执行,需要由市场成员向交易涉及国家的TSO购买物理输电权,并且在规定时间内向电力送出国和受入国的TSO提交跨境输电计划[6]。物理输电权主要通过上一节介绍的显式拍卖获得。

2.3 日前电力市场

2.3.1日前市场耦合最新进展

欧洲各国的日前电力市场目前通过市场耦合的方式实现跨境联合出清。2006年,法国、比利时、荷兰日前市场成功实现了耦合,成为日后欧洲日前电力市场耦合的雏形。2010年,中西欧(Central-West Europe,CWE)日前市场耦合完毕,主要包括德国、法国和荷比卢地区。2014年初,北欧地区、中西欧地区及英国完成耦合,形成了西北欧(North-West Europe,NWE)耦合区域。这是欧洲统一电力市场建设进程中的里程碑,因为这是首次采用现有的价格耦合(price coupling of regions,PCR)算法。随后,先后于2014年5月、2015年2月与西班牙、葡萄牙、意大利、斯洛文尼亚实现耦合,进一步扩大市场范围[7]。截至2017年2月,欧洲已实现日前市场耦合的国家共23个,正在实施日前市场耦合的国家共5个[8],如图3所示。

图3 欧盟日前市场耦合进展示意图Fig.3 Schematic diagram of EU day-ahead electricity market coupling progress

2.3.2日前市场耦合基本原理

欧洲日前市场耦合的基本原理是:由TSO向电力交易机构发布跨境传输通道的可用传输容量(available transmission capacity,ATC),市场A和市场B的市场成员各自提交报价,使用该传输容量作为约束进行统一优化出清,得到各自市场的成交电量及价格。由于ATC作为出清模型的约束条件,因此实际通道传输电力一定不大于通道的ATC。

如图4所示,当连接市场A与市场B的输电通道未发生阻塞时,两批发市场的成交价格相等[9]。如图5所示,当输电通道发生阻塞时,市场A与市场B的成交价格不相等,电力由价格较低的价区流向价格较高的价区[10]。此时,所形成的价格差反映了市场A与市场B之间的阻塞程度,由此产生了一定的阻塞收益(congestion revenue),由TSO获取,在监管机构的监督下用于投资建设跨境输电通道或对已有通道进行扩容。

图4 通道无阻塞时的市场耦合示意图Fig.4 Schematic diagram of market coupling without congestion

根据ACER发布的2016年欧洲电力市场监管报告,中西欧地区、北欧地区、波罗的海地区的价格耦合程度，即一年中该区域内各价区出清价格一致的小时数所占比例分别达到了21%,29%和37%。

2.3.3日前市场耦合组织流程

欧洲日前市场耦合目前由包括欧洲电力交易所(EPEX)、北欧电力交易所(Nord Pool)在内的7个电力交易机构轮值进行出清,每两周轮换一次。日前市场耦合的流程如下所示[11]。

1)根据通道传输容量上限和之前显式拍卖的结果(以市场成员通报的跨境输电计划为准),各国TSO计算各价区间通道的可用传输容量ATC,提交至市场耦合系统。

2)各市场成员在统一规定的时间内向各自的电力交易机构提交报价订单,由各电力交易机构将汇总后的订单提交至市场耦合系统。

3)由轮值电力交易机构运行市场耦合系统,根据ATC和所提交的订单,进行统一优化出清,计算得到所有订单的成交情况、各价区的出清价格，以及各价区间的“电力交易流”(commercial flow)[12]。各市场成员需根据出清结果制定跨境交易计划,提交至相关TSO。

4)由电力交易机构统计并发布市场交易信息。

2.4 日内电力市场

欧洲主要电力交易所(如EPEX,Nord Pool)的日内市场均采用类似于股票市场的撮合交易模式[13]。交易流程如下所示。

1)在开市时间内,市场成员可自行在日内交易系统中进行“挂牌”,订单内容包括订单方向(买入/卖出)、电量、价格及所在价区信息。

2)系统自动进行订单匹配,匹配原则为:若新进入系统的买方订单价格高于系统中最低价卖方订单,或新进入系统的卖方订单价格低于系统中最高价买方订单,则自动匹配成交[14]。否则,订单将进入系统待匹配。

欧洲目前正在积极进行日内统一市场的建设,其目标模型是:通过搭建统一的信息系统(common IT system)实现订单共享(shared order book),跨境输电容量由隐式拍卖法进行分配。截至2017年2月,已有14个欧洲国家实现了日内订单共享[8]。

2.5 辅助服务及实时平衡市场

欧洲大部分国家的电网相互连接,拥有同步的频率。欧洲互联电网的区域中包括了5个系统频率同步的区域(欧洲大陆、北欧、波罗的海、英国、爱尔兰)，以及2个孤立系统(塞浦路斯、冰岛)。互联电力系统的好处在于,当某一国家的电力系统产生干扰或事故时,整个互联地区的系统容量都可以用来迅速恢复系统频率和安全稳定运行,从而避免大规模连锁停电事故的发生。除此以外,互联电力系统促使各国间的辅助服务市场进行融合,使各国发电商拥有更多的市场资源,而各TSO也可以在更大的范围内购买更加实惠的平衡或辅助服务电能,从而达到“双赢”的局面。

由于辅助服务及实时平衡市场与各国电力系统运行方式紧密结合,因此长期以来欧洲各国的辅助服务市场与实时平衡市场均由各国TSO自行组织。

目前,欧洲各国采用的平衡市场模式主要有两种:一是建立平衡机制(balancing mechanism),由市场成员提交调整出力的报价,调度机构按照报价和机组情况进行调用,如英国、北欧、法国等;二是通过三次调频采购和调用实现系统平衡,如德国。这两种方式的本质都是通过市场化手段,根据机组报价,实现机组出力的上调或下调。

近年来,随着欧洲统一电力市场建设的推进,在ENTSO-E协调组织下,各国正积极探索建立跨国平衡和辅助服务采购机制。目前共有7个试点项目,试点内容主要包括跨国平衡和调频备用共享等[15]。

跨国电网控制合作(international grid control cooperation,IGCC)是基于跨国平衡的试点项目。其基本原理是将不同控制区的相反方向的区域控制偏差(ACE)相互抵消,从而减少调频辅助服务的调用量,提高系统运行的经济性。目前,该试点项目已经覆盖了欧洲大陆8个国家的11个TSO[16]。

调频备用共享机制的主要原理是建立调频备用的统一采购平台,由各国辅助服务提供商在平台上进行报价,采用统一出清方式,从而满足各国的调频备用需求。目前,ENTSO-E核定的欧洲大陆电力系统中一次调频备用的总需求为3 000 MW,但针对各国的一次调频备用要求是每年根据电力供需形势动态调整的,允许各国进行备用容量的交换。因此,欧洲大陆主要开展一次调频备用跨国共享,其范围已覆盖德国、荷兰、瑞士、奥地利等多个国家[17]。

3 欧洲统一电力市场建设经验对中国的启示

3.1 欧盟市场建设环境与中国的相似性

欧盟致力于建设统一电力市场,在促进可再生能源发展、吸引电源投资等方面做了很多探索和实践。与欧盟相似,中国同样面临着资源大范围配置需求突出、清洁能源本地消纳困难、跨区跨省电网加快建设等形势:一是中国能源供需逆向分布、东西部发展不平衡,近年来跨区跨省资源配置需求不断增加,对加快大范围电力市场建设提出了紧迫而现实的要求;二是中国清洁能源发展迅猛,部分地区弃水、弃风、弃光(“三弃”)问题突出,需要加快构建资源大范围优化配置市场机制,促进清洁能源发展,落实国家节能减排政策;三是近年来,中国不断加快以特高压为骨干网架的电网建设,电网结构逐步加强,区域间、省间的输送能力不断提升,为资源大范围优化配置提供了坚强的物质基础和载体。此外,《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号文)提出组建相对独立的电力交易机构,交易机构相对独立于电网企业(及调度机构)的管理体制也与欧盟具有一定的相似性。

3.2 欧盟经验对中国的启示

综合考虑以上因素,欧盟统一电力市场建设经验对中国新一轮改革背景下全国电力市场建设具有一定的借鉴意义,具体包括以下方面。

1)从市场架构来看,按照“统一市场、两级运作”的方式构建全国统一电力市场是符合国情的合理选择,欧盟市场耦合模式为中国省级电力市场向国家市场演化提供了一种可选路径。

综合考虑中国电力资源全国范围内优化配置的需求和以省为基础的电力供应格局,以省级电力市场为起点,构建由国家级和省级电力市场组成的全国电力市场是符合国情的科学选择。国家级电力市场与省级电力市场各有侧重、有效衔接:国家级电力市场主要组织能源资源大范围优化配置有关交易,现阶段以省间电能交易为主,落实国家能源战略,促进清洁能源大范围消纳;省级电力市场主要组织省内电力交易,现阶段以省内电能交易为主,落实国家市场达成的交易,承担偏差平衡责任,保证电网安全稳定运行,并尽可能地消纳清洁能源。全国电力市场的建设不能一蹴而就,如何设计合理的演化路径、推动省级市场开放融合形成全国电力市场是中国电力市场顶层设计的一个关键问题。

欧盟统一市场经历了从单个国家市场到跨国区域市场的发展过程,可为全国统一市场发展提供参考。欧盟主要通过市场耦合方式实现各成员国日前市场的跨国联合交易,实时平衡主要由各成员国调度机构负责。欧盟市场耦合是未来全国电力市场建设的可选路径之一,如图6所示。

图6 省间耦合日前现货市场示意图Fig.6 Schematic diagram of inter-provincial day-ahead electricity market coupling

在这种模式下,可由省内负责组织日内和实时平衡市场,国家市场采用各省(控制区)市场耦合的方式开展日前现货交易。这种模式的主要特点是采用分区电价机制,以省(控制区)作为一个价区,忽略价区内部的电网阻塞约束。若某省内部阻塞问题较为突出,也可根据省内阻塞断面划分为多个价区。在日前现货市场中,考虑每个省(控制区)之间的跨省传输容量约束进行集中优化交易。若省间输电系统无阻塞,则整个耦合市场形成统一价区;若系统存在阻塞,则耦合市场分割成不同价区。

省间日前市场耦合可先在局部电网进行试点,由区域调控分中心进行组织,然后逐步扩大耦合范围,形成全国范围内的省间日前耦合市场,并随着市场、技术条件等的发展成熟,逐步增加对价区内部阻塞的考虑,过渡到全国统一市场模式。

这种模式能够促进大范围资源优化配置、出清计算较为简单,但由于忽略了各省(控制区)内部的电网阻塞,市场出清结果的执行存在困难,在实际应用时需要尤其关注根据电网阻塞实际情况,合理划分阻塞分区。同时需要不断加快电网建设,为大范围电力市场的运作提供良好的物质基础。

2)从市场交易模式来看,中国电力市场建设初期,可将部分电量现货竞价+中长期物理合约交易作为一种可选的交易方式。

从中长期交易与现货交易的衔接关系来看,国际上主要有两种交易模式。一是以英国、德国等欧洲国家为代表的中长期双边物理合约+部分电量现货集中竞价模式。市场成员通过签订中长期双边合同满足基本负荷需求,然后根据短期供需平衡需求自愿参与交易所组织的日前或日内集中市场,根据短期交易结果,在基本负荷需求的基础上叠加形成发用电曲线上报调度机构,并按照规则参与调度机构组织的实时平衡市场(或平衡机制),满足电力供需实时平衡。二是以美国为代表的差价合同+全电量现货集中竞价模式。其市场运作的核心是日前和实时现货市场,采用全电量竞价、全网统一优化、考虑安全约束的决策方式,发电计划由现货市场出清结果决定,双边交易作为市场成员规避现货市场价格风险的金融工具存在,只具有结算意义。

从两种模式对中国国情的适应性来看,部分电量现货竞价的模式与中国当前计划逐步放开的改革路径较为匹配,能够在兼容现有的计划与中长期交易机制基础上构建现货市场,减少全电量竞价带来的现货市场价格剧烈波动的风险,便于市场主体接受和参与市场竞争,有利于现货市场平稳起步。全电量参与现货市场,主要优势在于市场价格信号更加完整、准确,竞争充分,但全电量参与现货市场面临的风险较高,需要配套使用金融工具(差价合约等)防范市场风险。与实物合同相比较,金融合同具有一定的复杂性,对市场主体的要求也相对较高,需要较好的电力市场环境和完善的配套机制。

因此,考虑到中国目前计划与市场并存、市场主体经验不足等现状,市场建设初期可将部分电量现货竞价+中长期物理合约交易作为一种可选的交易方式。即先将计划电量形成中长期双边合同,由调度机构以年分月、月分日的顺序将各类中长期交易合同滚动分解成日执行电量计划,保证市场化中长期物理交易所达成年度、月度电量物理执行。现货市场出清算法将这部分日执行电量计划作为边界条件,确保双边物理合约优先执行。

随着现货市场的建立和市场环境的进一步成熟,可将中长期物理合同转换为差价合同并逐步实现全电量现货集中竞价,以提供更为完整的价格信号,更好地发挥资源配置引导作用。

3)从交易品种设置来看,为适应清洁发展和低碳转型需要,中国应加快建立中长期与现货市场相结合的新能源市场机制,进一步丰富交易品种,逐步完善国内电力市场体系。

新能源发电具有出力波动性、间歇性强、发电边际成本低等特点,需要更加快速灵活的电力市场促进其消纳。从欧洲经验来看,各国纷纷建立了包括中长期电力交易、现货交易、辅助服务交易、容量市场等较为完整的市场体系,对新能源消纳发挥了积极作用。

中国电力市场建设尚处于起步阶段,刚开始放开发电、售电环节,主要开展中长期电能交易,尚未建立现货市场,新能源边际成本低的优势难以体现;新能源跨区跨省消纳机制不完善,省间新能源消纳存在省间壁垒,难以实现大范围消纳;尚未建立完善的调峰辅助服务补偿机制,常规电源参与系统调峰积极性不足;另外用电侧灵活价格机制基本空白,不利于提高负荷侧调峰能力。市场机制的不健全成为制约新能源充分消纳的重要因素。

随着中国电力市场建设的逐步深入和新能源装机容量的持续较快增长,与新能源相关的市场交易品种将日渐增多,通过多交易品种的相互配合促进新能源的消纳和系统效率的提升。在中长期交易中,新能源主要通过与用户签订中长期合同锁定一定的发电电量和价格,获得较为稳定的收益。在短期和现货市场上,新能源通过市场竞价确保发电能被系统充分吸纳。未来,还需要逐步建立辅助服务市场、容量市场、新能源配额市场,共同促进新能源的利用。

4)从市场竞争格局来看,中国目前仍以就地平衡为主,省间壁垒问题较为突出,需要加快放开用户跨省购电选择权,加强政策和规则统筹协调,推动建立资源大范围自由流动的全国电力市场。

电力市场的核心功能是优化配置资源,电力资源通过参与市场交换在全社会范围内自由流动,并按照市场价格信号反映的供求关系流动到最有利的部门和地区。在市场机制作用下,为实现整体社会福利优化,不可避免地会对局部地区利益格局带来调整。

多年来,欧盟致力于打破国界的限制构建资源自由流动的统一电力市场,各国电力用户享有充分的购电选择权,可自主选择在大范围市场中开展交易。截至2017年2月,欧洲已实现日前市场耦合的国家共23个,若输电系统无阻塞,则整个联合市场将形成统一价区。市场联合出清能够提升跨国联络线利用率、促使成员国电价逐步趋同,增加社会总体福利效益。

中国电力长期以来按省域平衡,采用传统的发用电计划管理,在经济下行压力较大、电力供过于求的背景下,一些地区出于保护自身利益的考虑,对省间交易进行干预,如对购电量和价格作出限制,破坏了电力市场的完整性。用户没有跨区购电选择权,影响了省间交易规模的进一步扩大,制约了市场功能的发挥。随着新一轮电力市场化改革的不断深化,需要国家进一步加强统筹,站在全国整体利益的高度,合理平衡各地区的利益诉求,加快指导制定具体的省间、省内交易实施细则,放开省间交易的用户选择权,统筹利用全网新能源,促进新能源在全网的优化配置,积极开展清洁能源省间直接交易和替代交易,打破省间壁垒,构建国家—省“统一市场、两级运作”的市场体系,发挥大电网作为资源配置平台的作用,促进实现全国范围内的电力交易。

4 结语

欧盟致力于建设统一电力市场,已取得显著成果。中国作为统一国家在体制机制方面更具优势,应尽早明确以全国统一电力市场作为建设目标,加快构建资源大范围优化配置交易平台。借鉴欧盟经验,中国在市场建设起步阶段,需要高度重视市场规则和发展路径顶层设计,建议以中长期交易为主、部分电量现货竞价模式推动市场平稳起步,逐步扩大用户选择权放开范围,打破省间壁垒,推动由省级市场向全国市场过渡融合,建立健全中长期与现货相结合，电能市场与辅助服务、容量、新能源配额市场等共同作用、供给侧与需求侧平等竞争的完整电力市场体系,满足中国资源优化配置需要。

欧洲统一电力市场正在不断推进过程中,部分市场机制仍在优化调整。本文仅根据欧洲统一电力市场目前取得的相关经验,结合中国电力市场化改革的实际情况,对国内电力市场架构、交易模式、交易品种衔接等关键问题进行了定性分析。未来,随着欧洲市场与中国市场的发展,还将持续开展跟踪研究,并进一步对不同市场模式和交易机制的实际效果开展量化测算,更好地支撑国内电力市场建设需要。

[1] 许勤华.欧盟能源一体化进程及前景[J].现代国际关系,2012(5):41-45.

XU Qinhua. Progress and prospect of European single energy market[J]. Contemporary International Relations, 2012(5): 41-45.

[2] 宋永华,孙静.欧洲的电力市场发展及对我国的启发[J].电力技术经济,2008,20(3):1-6.

SONG Yonghua, SUN Jing. Development of power market in Europe and its relevance to China[J]. Electric Power Technologic Economics, 2008, 20(3): 1-6.

[3] 马莉,范孟华.欧盟的电力市场化改革历程[J].国家电网,2014(5):68-71.

MA Li, FAN Menghua. Development of electricity market reform in European Union[J]. State Grid, 2014(5): 68-71.

[4] European Union. Energy Union factsheet[EB/OL]. [2017-06-12]. http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-15-4485_en.htm.

[5] Joint Allocation Office. Presentation[EB/OL]. [2017-06-12]. http://www.jao.eu/aboutus/history/overview.

[6] 吴诚,高丙团,汤奕,等.基于主从博弈的发电商与大用户双边合同交易模型[J].电力系统自动化,2016,40(22):56-62.DOI:10.7500/AEPS20151110003.

WU Cheng, GAO Bingtuan, TANG Yi, et al. Master-slave game based bilateral contract transaction model for generation companies and large consumers[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(22): 56-62. DOI: 10.7500/AEPS20151110003.

[7] EPEX Spot. Market coupling—a major step towards market integration[EB/OL]. [2017-06-12]. http://www.epexspot.com/en/market-coupling.

[8] ENTSO-E. 2nd report on the progress and potential problems with the implementation of single day-ahead and intraday coupling[EB/OL]. [2017-06-12]. https://www.entsoe.eu/Documents/MC%20documents/2nd%20report%20on%20DA%20and%20ID%20coupling%20progress%20V0.6%20-%20170206%20-%20MC_voting.pdf.

[9] 马莉,范孟华,郭磊,等.国外电力市场最新发展动向及其启示[J].电力系统自动化,2014,38(13):1-9.DOI:10.7500/AEPS20140520007.

MA Li, FAN Menghua, GUO Lei, et al. Latest development trends of international electricity markets and their enlightenment[J]. Automation of Electric Power Systems, 2014, 38(13): 1-9. DOI: 10.7500/AEPS20140520007.

[10] APX Group. CWE market coupling algorithm[EB/OL]. [2017-06-12]. https://www.apxgroup.com/wp-content/uploads/20101109_Market_Segment_Procedure_Annex_1.pdf.

[11] 雷晓蒙,刘舫,周剑,等.欧盟国家统一电力市场化改革分析[J].电网技术,2014,38(2):431-439.

LEI Xiaomeng, LIU Fang, ZHOU Jian, et al. Analysis on the internal electricity market reform of EU countries[J]. Power System Technology, 2014, 38(2): 431-439.

[12] 舒畅,钟海旺,夏清.基于优理论市场的电力市场机制设计[J].电力系统自动化,2016,40(2):55-62.DOI:10.7500/AEPS20150922003.

SHU Chang, ZHONG Haiwang, XIA Qing, et al. Day-ahead electricity market design based on market interpretation of optimization theory[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(2): 55-62. DOI: 10.7500/AEPS20150922003.

[13] 邹鹏,陈启鑫,夏清,等.国外电力现货市场建设的逻辑分析及对中国的启示与建议[J].电力系统自动化,2014,38(13):18-27.DOI:10.7500/AEPS20140219003.

ZOU Peng, CHEN Qixin, XIA Qing, et al. Logical analysis of electricity spot market design in foreign countries and enlightenment and policy suggestions for China[J]. Automation of Electric Power Systems, 2014, 38(13): 18-27. DOI: 10.7500/AEPS20140219003.

[14] 周明,严宇,丁琪,等.国外典型电力市场交易结算机制及对中国的启示[J].电力系统自动化,2017,41(20):1-8.DOI:10.7500/AEPS20170223001.

ZHOU Ming, YAN Yu, DING Qi, et al. Transaction and settlement mechanism for foreign representative power markets and its enlightenment for Chinese power market[J]. Automation of Electric Power Systems, 2017, 41(20): 1-8. DOI: 10.7500/AEPS20170223001.

[15] ENTSO-E. Cross border electricity balancing pilot projects[EB/OL]. [2017-06-12]. https://www.entsoe.eu/major-projects/network-code-implementation/cross-border-electricity-balancing-pilot-projects/Pages/default.aspx.

[16] ENTSO-E. Imbalance netting[EB/OL]. [2017-06-12]. https://www.entsoe.eu/major-projects/network-code-implementation/electricity-balancing/igcc/Pages/default.aspx.

[17] ENTSO-E. Frequency containment reserve[EB/OL]. [2017-06-12]. https://www.entsoe.eu/major-projects/network-code-implementation/electricity-balancing/Pages/fcr.aspx.

DevelopmentofUnifiedEuropeanElectricityMarketandItsImplicationsforChina

LIZhu1,PANGBo1,LIGuodong1,FANMenghua2,QUHaoyuan2

(1. Beijing Power Exchange Center, Beijing100031, China;2. State Grid Energy Research Institute, Beijing102209, China)

Currently a new round of electricity market reform is being deepened in China. Based on the energy and consumption distribution in China, it is a major tendency to establish a nationwide electricity market in China. Since the last decade, Europe has been striving to build a unified electricity market across the countries. The experience of European unified electricity market can provide inspirations for the Chinese electricity market design. Firstly, the background and structure of European unified electricity market are summarized, including market structure, products and congestion management methods. Secondly, the implications of European unified electricity market are analyzed. Finally, some suggestions are proposed for the future electricity market design in China.

This work is supported by State Grid Corporation of China (No. SGERI06KJ〔2017〕58).

electricity market; market coupling; congestion management; ancillary services

2017-06-14;

2017-08-16。

上网日期: 2017-09-08。

国家电网公司科技项目(SGERI06KJ〔2017〕58号)。

李 竹(1981—),男,硕士,高级经济师,主要研究方向:电力市场。E-mail： zhu-li@sgcc.com.cn

庞 博(1978—),男,硕士,教授级高级工程师,主要研究方向:电力市场。E-mail: bo-pang@sgcc.com.cn

李国栋(1985—),男,通信作者,博士研究生,高级工程师,主要研究方向:电力市场、新能源消纳。E-mail: li-guodong@sgcc.com.cn

(编辑章黎)