关于电力市场定价和容量补偿等相关机制的华南理工大学共识
关于电力市场定价和容量补偿等相关机制的
华南理工大学共识
2024年11月2日,广州,华南理工大学五山校区9号楼211会议室
新型电力系统相对传统电力系统的一个最大的变化是电源结构的变化:煤、气等化石能源发电的电源装机比例和利用小时降低,风、光等零/近零变动成本发电的电源装机比例和发电比例升高。这种情况下,发电的容量成本如何回收,如何更好反映到电价中,是电力市场机制设计需要考虑的重要的、核心的内容之一,但目前无论在国内还是国外都尚未达成广泛的共识。2024年11月2日,清华大学、上海交通大学、重庆大学、华南理工大学等一些专家学者对电力市场设计和建设的一些问题,特别是定价、容量成本回收等问题进行了讨论,达成10个方面的共识。
1、市场的作用及电力市场环境下价格准确反映供需的重要性:
(1)市场是优化资源配置的重要手段,应该让市场在资源配置中起决定性作用,因为在理想的市场中,市场这只“无形的手”可以促进激励相容目标的实现:各个市场主体在以各自的利益最大化为目标进行决策的情况下,可以促进整体资源的最优化,即个体最优促进整体最优;
(2)最优资源配置包括两个方面:最优调度和运行,以及最优规划和投资;新型电力系统下固定成本提高,是否应该、如何通过市场引导最优规划、最优投资是电力市场建设中需要回答、考虑的重要议题;
(3)市场经济的基础是分散决策,而分散的个体决策的重要的、必不可少的依据是市场中各种产品的价格,如果价格信号被扭曲,市场就无法实现优化资源配置的目标;
(4)价格扭曲包括两个方面的含义:价格水平不反映真实的供需水平,不同产品之间的价格比例关系不合理,前一方面的扭曲可能会随着市场主体的策略性行为逐渐减小,但后一方面的扭曲,即价格结构的扭曲可能会不断加强;
(5)电力市场的定价需要考虑多方面的目标,包括激励相容、个体理性、社会福利、收支平衡等,但对一些复杂的交易问题无法同时满足所有目标,特别在电力市场中考虑发电机组启停成本等非凸特性后,可以将定价问题看为一个多目标优化问题,以价格为决策变量进行最优化求解,促进多重目标的协调。
2、市场设计需要满足激励相容的目标,才能促进市场效力的发挥:
(1)完美的市场满足“激励相容”的原则,即个体市场主体的行为与机制设计者希望达到的结果一致,而激励相容的前提是市场相关机制满足“个人理性”要求,即市场主体参与市场比不参与好,在市场中获得的收入不低于提供相关产品的成本;
(2)如果市场机制不满足“个人理性”要求,又强制市场主体参与,会导致市场主体隐瞒自己真实的“类型”的倾向,即在市场中申报非真实的成本或效益,进而导致市场无法引导最优运行;
(3)当前我国一些电力市场中存在发电机组全成本回收问题,即机组根据市场出清价计算得到的市场收入小于根据启动成本、最小出力成本、能量曲线等报价计算得到的总的报价成本,就是一种典型的不满足“个人理性”的情况,会迫使市场主体偏离真实成本报价,进而导致现货市场无法引导最优调度;
(4)市场中存在必开机组、不定价机组是不可避免的情况,但必须设计一定的机制保证全成本回收以促使个人理性、激励相容目标的实现,否则,市场主体可能会通过提高其他市场、其他产品的价格减小损失,进而导致价格结构的扭曲,这种现象已经在市场中被频频观察到。
3、电力市场的发展需要逐渐提高竞争,降低集中度:
(1)理想市场的最重要的条件是充分竞争,在市场结构导致竞争不充分的情况下,必须配套限制市场力的措施;
(2)对市场中限制市场力的措施需要仔细评估,尽量减小对市场效率的影响,对市场力过于严格的、不合理的限制措施导致的市场效率损失可能比不限制导致的市场效率损失更大;
(3)可通过管制性的中长期合同、拆分所有权与运营权等方式提高竞争;
(4)市场力的存在会加大市场设计的难度,长期看,需要通过重组、引入新的主体等,逐渐增加市场的竞争性。
4、理想情况、最优规划和最优运行下,边际成本定价可以保证所有机组收回所有成本:
(1)理想情况指:没有外部性,所有类型的机组提供的各种服务的价值都在市场中合理反映;
(2)最优规划,意味着当前的电源投资是合理的,机组类型的组合是最优的;
(3)最优运行,意味着市场中没有影响最优运行的外部因素,机组按真实的成本报价,市场价格反映系统的真实的边际成本;
(4)机组收回所有成本意味着,机组通过基于边际成本定价的市场价格不仅能收回燃料等短期变动成本,还能回收容量成本。
5、理想情况下,边际成本定价可以促进资源的最优配置:
(1)供需平衡情况下,边际成本=平均成本,所有机组可收回合理投资,发电投资随负荷增长一致增长;
(2)供大于求情况下,边际成本<平均成本,供大于求的机组类型的收益不足,引导适当退出或放缓投资,发电容量增长慢于负荷增长;
(3)供不应求情况下,边际成本>平均成本,供不应求的机组类型获得超额收益,引导增加投资,发电容量增长快于负荷增长。
6、电力市场改革初期,如果当前电源规划不是最优规划,按市场价格信号,无法保证所有类型机组的成本回收:
(1)如果当前某类机组的装机规模大于其最优规模,在边际成本定价下该类机组可能无法完全收回成本;
(2)如果当前某类机组的装机规模小于最优规模型,在边际成本定价下该类机组可能获得超额利润;
(3)市场改革初期,需要解决改革前规划错位造成的一些搁浅成本问题。
7、如果市场存在外部性、市场机制不完善等问题,边际成本定价可能无法保证所有机组成本回收:
(1)存在正的外部性的机组类型收入可能小于成本;
(2)如果一些机组存在市场外补贴,会扭曲市场价格,在不同的补贴形式下可能造成另外一些机组获得额外收益,也可能造成另外一些机组收入不足。
8、容量补偿主要用于补偿电能量市场、辅助服务市场无法回收的容量成本:
(1)在正常市场中,只要机组不是所有时段都是边际机组,必然能通过电能量市场、辅助服务市场回收一部分容量成本;
(2)容量补偿是电能量市场、辅助服务市场的一种辅助机制,容量不是发电提供的独立的服务;
(3)容量补偿一般用于补偿由于外部性、市场缺失等造成的无法通过能量市场、辅助服务市场回收的发电容量成本,不是用来也不能用来将所有容量成本通过容量补偿机制回收;
(4)一些实际市场的运行结果表明,容量补偿可能提高总的用电成本。
(5)应通过不断完善市场机制减小需要通过容量补偿回收的发电容量成本。
9、不合理的管制可能扭曲市场价格:
(1)不合理的管制,如过于严格的价格限制、交易量的限制等,会影响市场的交易结果和价格结构;
(2)市场主体如果在某个市场的合理成本无法回收,在市场长期均衡的驱动下,基于长期盈亏平衡目标,可能会通过行使市场力、促使运营机构制订其他的限制措施或补偿、收益回收机制等提高其在其他市场的收入,长期、整体看市场主体的总收入可能未发生大的变化,但不同市场、不同产品的价格结构被扭曲,无法引导资源的最优配置;
(3)一个不合理的管制机制可能引发另外一个或多个相关的管制机制,相互影响,最终市场价格自由发挥作用的空间将越来越小。
10、对我国电力市场建设的建议
(1)当前我国电力市场建设取得了很多成就,也面临许多困难和挑战,需要找到问题的根源,从根源出发解决问题,而不是不断增加新的管制措施,限制市场发挥作用的空间。
(2)应认真审视容量补偿、容量市场的作用,明确需要容量补偿的场景,合理设置容量补偿的标准。
(3)研究能源系统低碳转型背景下相关政策目标作用于竞争的电力市场的方式,在保证相关目标的情况下尽量减小对市场效率的影响,使得有效市场和有为政府更好结合。
参会专家(姓名拼音排序):
陈思捷 上海交通大学电气工程系
郭鸿业 清华大学电机系
季天瑶 华南理工大学电力学院
荆朝霞 华南理工大学电力学院
林镇宏 华南理工大学未来技术学院
刘肇熙 华南理工大学电力学院
潘湛华 华南理工大学电力学院
王 怡 重庆大学电气工程学院
杨知方 重庆大学电气工程学院
赵昱宣 华南理工大学电力学院
来源丨走进电力市场
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