德国和英国电力市场平衡机制对比及启示

德国和英国的电力市场在实现能源转型和优化电力资源配置方面具有独特的设计，主要体现在两个市场采用不同的市场平衡机制应对高比例新能源对电力系统运行的挑战。本文将对德国和英国的平衡机制进行对比分析，剖析两国电力平衡机制的特点，为我国电力市场建设提供借鉴与启示。

德国电力市场构建了多层级市场架构和平衡机制，包括电能量市场与平衡市场，电能量市场基于交易时序分为中长期市场和现货市场。现货市场以平衡单元（Balancing Group，简称BG）作为市场申报和结算基本单位，由平衡责任方（Balance Responsible Party，简称BRP）作为市场主体代理平衡单元参与市场。平衡市场以平衡服务单元（Reserve Providing Group，简称RPG）作为市场申报和结算基本单位，由平衡服务提供方（Balancing Service Provider，简称BSP）作为市场主体代理平衡服务单元参与市场。电网运营由输电系统运营商（TSO）统筹，负责电力系统平衡。交易运营机构欧洲能源交易平台（EEX）组织中长期市场交易，欧洲能源交易所电力现货交易平台（EPEX SPOT）和北欧电力交易所（Nord Pool）组织现货市场交易，欧洲商品清算所（ECC）进行市场结算。

图1：德国电力市场架构

在中长期市场内，发电商、售电商、聚合商等作为市场主体，参与市场交易，签订物理或金融合约，进行中长期合约交付与结算。

在现货市场内，平衡责任方作为市场主体，与输电系统运营商签订平衡单元协议，以平衡单元作为市场申报和结算的基本单位。发电商、售电商、聚合商等通过与平衡责任方签订协议，组成平衡单元，平衡责任方代理平衡单元参加日前拍卖和日内连续交易。平衡责任方负责平衡单元电量供需平衡，通过调用平衡单元内部资源或与其他平衡单元开展现货交易，使平衡单元在每个结算时段的发用电计划和实际发用电尽可能接近。

现货市场阶段，发电商、售电商、聚合商等平衡单元成员按规定向平衡责任方提报各时间段的电能量发用电计划，平衡责任方汇总平衡单元内成员计划，将平衡单元最终计划提报至输电系统运营商。实时平衡阶段，输电系统运营商对电力系统平衡进行整体协调。

平衡市场运作，输电系统运营商通过平衡市场采购包括一次备用、二次备用、三次备用等在内的平衡服务。通过技术测试的发电商、售电商、聚合商等主体以平衡服务提供方身份，将内部资产聚合组成平衡服务单元，以平衡服务单元为最小交易和结算单位参与平衡市场。平衡服务提供方以平衡服务单元为基本单元进行平衡服务申报，提交容量报价和能量报价。平衡费用由平衡容量费用与平衡能量费构成。平衡容量费用由输电系统运营商根据实际调用的平衡服务电量，按照出清价格结算，支付给平衡服务提供方；平衡能量费用由承担不平衡责任的平衡单元承担。

现货市场结算，欧洲商品清算所对平衡责任方代理的平衡单元参与现货市场交易结果进行清算结算，平衡责任方根据内部协议向平衡单元成员分摊现货市场交易损益。

平衡单元的不平衡责任结算，输电系统运营商以平衡单元为最小结算单位，平衡责任方作为不平衡结算账单接收主体，针对平衡单元的电量偏差进行不平衡责任结算。输电系统运营商根据平衡责任方汇总的平衡单元内实际电量与计划电量的差额，结合市场电能量平衡方向，计算每个平衡单元所需要承担的不平衡责任损益分配（对有益于系统平衡的电量偏差进行奖励，对有损于系统平衡的电量偏差进行考核），按月将账单发送至平衡责任方。平衡责任方基于与平衡单元成员所签订的协议，根据协议内平衡风险的责任条款向平衡单元成员分摊不平衡责任账单。

英国电力市场由电能量市场、平衡机制、辅助服务市场和容量市场等组成。交易运营机构欧洲能源交易平台（EEX）组织中长期电能量交易，欧洲能源交易所电力现货交易平台（EPEX SPOT）与北欧电力交易所（Nord Pool）组织现货市场电能量交易。电网运营机构英国国家电网系统运营公司（National Grid Electricity System Operator，以下简称NGESO）实施电力系统平衡调度。电力市场平衡与结算管理机构（The Balancing and Settlement Code Company）Elexon开展市场结算。发电商、售电商、聚合商等市场主体所辖发用电资源，组成交易单元（Trading Unit，简称TU）、平衡机制单元（Balancing Mechanism Unit，简称BMU）与容量市场单元（Capacity Market Unit，简称CMU）参与各个市场交易。

图2：英国电力市场架构

电能量市场基于时序可分为中长期市场和现货市场，现货电能量市场以发电商、售电商、聚合商等作为市场主体，以交易单元为最小单位进行交易和结算。交易单元由平衡机制单元组成，每个平衡机制单元由机组、负荷或分布式资源构成，并通过相关技术测试。市场主体通过交易单元，在现货市场参与15分钟、30分钟、60分钟的电能量交易。Elexon根据现货市场交易结果，以交易单元为单位开展结算。

平衡机制运作，发电商、售电商、聚合商等市场主体以平衡机制单元为最小单位进行申报和结算。发电商、售电商、聚合商等在关闸点（实际交付前1小时）前提交平衡机制单元的最终电能量计划（Final Physical Notification，简称FPN）及平衡机制报价（Bid/Offer，买电/卖电）。平衡机制在电能量市场关闸点后开展，由NGESO购买平衡服务，形成不平衡价格：当电力系统整体电量短缺时，NGESO调度平衡机制单元增加出力，按照中标的卖电（Offer）报价形成不平衡价格；当电力系统整体电量盈余时，NGESO调度平衡机制单元减少出力，并按照中标的买电（Bid）报价形成不平衡价格。平衡机制单元的实际调用电量和对应报价由Elexon汇总并结算。

交易单元的不平衡电量结算，在电能量市场与平衡机制结束后，Elexon以交易单元为结算基本单位，以每半小时为一个结算时段，开展不平衡电量结算。不平衡电量根据交易单元在一个结算时段内的实际计量电量、交易运营机构汇集的合同电量以及NGESO调用的平衡机制电量计算形成。在一个结算时段内，若交易单元的不平衡电量为正，市场以不平衡价格向交易单元购买电能量；若交易单元的不平衡电量为负，市场以不平衡价格向交易单元出售电能量。

在辅助服务市场，发电商、售电商、聚合商等市场主体以平衡机制单元为最小单位参与辅助服务交易和结算。NGESO在辅助服务市场中采购调频、备用、无功、黑启动等服务。

在容量市场，发电商、售电商、聚合商等市场主体将其资产设备注册为容量市场单元，以容量市场单元作为基本单位，参与提前四年（Y-4年）和提前一年（Y-1年）的容量市场招标采购，由NGESO统一公示招标采购结果。

通过对德、英电力市场和平衡机制的对比分析，笔者将两者在建设及应用上的差异与共同点简要总结如下。

平衡单元内涵不同。德国市场的平衡单元由发电商、售电商、聚合商等组成，由平衡责任方负责平衡单元平衡；输电系统运营商（TSO）负责经营区域内平衡，发挥区域性平衡作用。英国市场的平衡机制单元由发电商、售电商、聚合商等主体下辖的机组或负荷聚合组成；一个发电商或售电商可以注册多个平衡机制单元，由平衡机制单元组成的交易单元参与电能量市场交易，并由平衡机制单元参与平衡机制。

市场平衡原理不同。德国电力市场采取单元自平衡与大电网平衡的分层平衡模式，由平衡责任方负责单元平衡，通过预测、管理、控制平衡单元内的机组出力或用电负荷，并通过市场与其他平衡单元开展电量交易，降低单元整体电能量偏差；由输电系统运营商负责大电网整体供需平衡。英国电力市场中交易单元在市场交易电能量，由NGESO通过平衡机制向平衡机制单元采购实时平衡电量，调整实时运行偏差、实现电网供需平衡。

分布式资源参与市场的聚合模式类似——聚合单元式。德国与英国电力市场对分布式资源参与市场采用了类似的机制。德国电力市场将分布式资源聚合成为平衡单元，以平衡单元为基本单位，由平衡责任方代理参与市场交易。英国电力市场将分布式资源聚合成为平衡机制单元，以平衡机制单元和交易单元为基本单位，由其所属的市场主体代理参与市场交易。

分布式资源单元式聚合，推动新型经营主体入市。德国将分布式资源聚合为平衡单元参与市场，英国则将分布式资源聚合为平衡机制单元作为市场的基本参与单位。2025年3月27日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》，提出推动分布式电源、可调节负荷、储能等分散资源聚合参与市场的总体意见。我国各地在推动分布式资源聚合入市的实施过程中，可借鉴德、英平衡单元模式，建立由虚拟电厂（聚合商）、聚合单元、分布式资源构成的分层级市场管理架构：虚拟电厂（聚合商）作为市场主体，将其下辖的分布式资源聚合成为若干个聚合单元，作为参与市场申报出清、调度执行和结算的基本单位，由虚拟电厂（聚合商）代理参与市场，以简化市场机制设计、方便分布式资源参与市场。

探索分布式资源的单元自平衡模式，缓解大电网调度压力。英国电力市场主要通过交易单元和平衡机制单元在批发市场交易电能量达到系统平衡，没有分层平衡的机制，德国电力市场采用单元自平衡与大电网平衡的分层平衡模式。在我国电力市场建设中，为有助于分布式资源平衡，可借鉴德国平衡单元机制，探索聚合单元自平衡模式，通过聚合单元，将单元内源网荷储资源的平衡责任下放，由市场主体基本实现单元内供需平衡，以单元负责人形式代理聚合单元参与电力市场交易，并承担聚合单元在批发市场的偏差责任。

加快推进分布式资源入市顶层机制设计，促进我国电力市场建设。分布式新能源聚合商、负荷聚合商、分布式储能等新型市场主体正逐渐成长为市场的重要组成部分。在国家层面指导意见的基础上，还需要在分布式资源分层级聚合参与市场的管理架构，以及参与电能量、辅助服务等市场的相关技术要求等方面，进一步加强顶层设计，通过重点推动分布式资源高效规范参与市场，促进新型电力系统建设和全国统一电力市场建设。

来源丨南方能源观察