適應(yīng)“十四五”可再生能源發(fā)展的發(fā)電容量成本回收機(jī)制設(shè)計(jì)(中國(guó)華能集團(tuán)有限公司技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院)“十三五”期間,我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速規(guī)?;l(fā)展,取得顯著的成績(jī)。風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已連續(xù)九年位居全球第一,光伏裝機(jī)連續(xù)四年位居全球第一,培育了一批全球領(lǐng)先的風(fēng)電、光伏制造企業(yè),形成了完整的、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)鏈。以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的可再生能源顯現(xiàn)出從替代電源向主流電源發(fā)展的喜人態(tài)勢(shì)。“十四五”時(shí)期,煤電等調(diào)節(jié)性機(jī)組由電能量生產(chǎn)者向系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)提供者的角色轉(zhuǎn)換將進(jìn)一步加快。我國(guó)可再生能源將繼續(xù)保持高速發(fā)展,裝機(jī)與發(fā)電量占比都將持續(xù)提高,與此同時(shí),以煤電為代表的調(diào)節(jié)性機(jī)組整體利用小時(shí)持續(xù)下降的可能性很大。在市場(chǎng)環(huán)境下,繼續(xù)采用單一制的電能量?jī)r(jià)格將不利于整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展。從電力系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來看,可再生能源發(fā)電在系統(tǒng)出力的穿透率上升,將對(duì)系統(tǒng)的靈活性,主要是對(duì)快速爬坡能力和容量備用提出前所未有的高要求,不但需要存量機(jī)組進(jìn)行改造,還需要投產(chǎn)調(diào)節(jié)性能更好的新機(jī)組。然而,現(xiàn)行電源側(cè)電價(jià)機(jī)制執(zhí)行的是單一制電能量?jī)r(jià)格,隨著利用小時(shí)的下降,電源項(xiàng)目的投資回收逐漸遇到障礙。同時(shí),隨著電力市場(chǎng)化改革的快速推進(jìn),電源側(cè)激烈的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致電能量?jī)r(jià)格進(jìn)一步下降,煤電等調(diào)節(jié)性機(jī)組陷入大面積的經(jīng)營(yíng)困難,在大規(guī)模高比例可再生能源集中并網(wǎng)、穿透率不斷提高的云南、甘肅等省份,已有煤電企業(yè)陸續(xù)破產(chǎn)。繼續(xù)采用單一制的電能量?jī)r(jià)格,既不利于引導(dǎo)投資主體投資建設(shè)高調(diào)節(jié)性能的新機(jī)組,也不利于存量機(jī)組進(jìn)行靈活性技術(shù)改造,長(zhǎng)此以往會(huì)造成“十四五”電力系統(tǒng)整體靈活性下降,消納可再生能源技術(shù)能力下降,最終影響可再生能源的持續(xù)健康發(fā)展。2020年是“十四五”規(guī)劃謀篇布局之年,設(shè)計(jì)適應(yīng)可再生能源發(fā)展的發(fā)電容量成本回收機(jī)制對(duì)進(jìn)一步深化電力體制改革具有重要意義。為實(shí)現(xiàn)中發(fā)9號(hào)文提出的構(gòu)建有效競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)體系,形成主要由市場(chǎng)決定能源價(jià)格的機(jī)制的目標(biāo),需要進(jìn)一步做好市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì),使可再生能源與傳統(tǒng)能源實(shí)現(xiàn)更和諧的發(fā)展。從國(guó)際看,部分國(guó)家已進(jìn)行的有益探索,將對(duì)我國(guó)建立健全發(fā)電容量成本回收機(jī)制提供重要參考價(jià)值。
一、適應(yīng)可再生能源發(fā)展的發(fā)電容量回收機(jī)制的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)比較

從各國(guó)實(shí)踐看,在有大量間歇性和資金密集型電源的電力系統(tǒng)中,單一電能量市場(chǎng)很難實(shí)現(xiàn)發(fā)電容量回報(bào)的需求。隨著高比例大規(guī)??稍偕茉催M(jìn)入市場(chǎng),一年中的部分時(shí)段批發(fā)電價(jià)趨近于零,個(gè)別低谷時(shí)段的大量風(fēng)電還會(huì)導(dǎo)致負(fù)電價(jià),市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)失靈,無法吸引對(duì)可再生能源所必需的備用容量和儲(chǔ)能等方面的投資。為應(yīng)對(duì)發(fā)電(調(diào)節(jié))容量充裕性問題,各國(guó)從理論和實(shí)踐開展了一系列探索,主要分為電能量市場(chǎng)、容量市場(chǎng)和行政管制等三種解決途徑,最具代表性的做法分別是稀缺定價(jià)機(jī)制、容量市場(chǎng)和容量補(bǔ)償機(jī)制。稀缺定價(jià)機(jī)制是不設(shè)置容量市場(chǎng)或容量機(jī)制,依靠單一電能量市場(chǎng)解決發(fā)電資源充裕的一種方式,該市場(chǎng)不設(shè)上限價(jià)格或者上限價(jià)格很高。在系統(tǒng)電能量和備用稀缺的情況下,電能價(jià)格能夠快速大幅上漲,通過短時(shí)高價(jià)格滿足電源回收投資的需要,用以鼓勵(lì)投資新建電廠。美國(guó)德州、加拿大阿爾伯塔和澳大利亞電力市場(chǎng)均采用了稀缺定價(jià)機(jī)制。以美國(guó)德州電力市場(chǎng)為例,在稀缺定價(jià)機(jī)制下,負(fù)荷尖峰時(shí)段如出現(xiàn)備用短缺,結(jié)算價(jià)格由市場(chǎng)出清的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)、運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)事后計(jì)算的實(shí)時(shí)備用價(jià)格增量和可靠性部署價(jià)格增量構(gòu)成,監(jiān)管部門為三者之和設(shè)置價(jià)格上限9000美元/MWh(約合63元人民幣/千瓦時(shí)),運(yùn)行的機(jī)組通過高電價(jià)獲得較高收益。尖峰機(jī)組單位容量(千瓦)允許收益上限為300美元/年(約2100元/千瓦)。容量市場(chǎng)是一種為容量定價(jià)的市場(chǎng)機(jī)制,是在單一電能量市場(chǎng)之外設(shè)置的新的市場(chǎng),用以保證電力系統(tǒng)達(dá)到明確的可靠性標(biāo)準(zhǔn),以英國(guó)容量市場(chǎng)和美國(guó)部分區(qū)域容量市場(chǎng)最為典型。英國(guó)為實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)期的發(fā)電容量充裕性、促進(jìn)能源低碳化、糾正市場(chǎng)失靈等目的,在2014年建立了容量市場(chǎng)。英國(guó)容量市場(chǎng)以拍賣形式進(jìn)行,標(biāo)的物為容量交付年系統(tǒng)所需的發(fā)電容量(預(yù)測(cè)確定),通過容量?jī)r(jià)格引導(dǎo)電源投資,避免發(fā)電裝機(jī)容量的周期性過剩與短缺循環(huán),以經(jīng)濟(jì)有效的方式保證安全穩(wěn)定的電力供應(yīng),容量費(fèi)用由英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)向售電公司收取,支付給中標(biāo)的發(fā)電企業(yè)。美國(guó)的6個(gè)電力批發(fā)市場(chǎng)中,PJM、NYISO(紐約市場(chǎng))和ISO-NE(新英格蘭市場(chǎng))設(shè)有容量市場(chǎng)。其中PJM建立了可靠性定價(jià)模型(RPM),以節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ),要求售電公司提前3年購(gòu)買“容量信用”來抵扣預(yù)測(cè)的需求尖峰以及15%的備用容量,發(fā)電和售電企業(yè)都必須按年度售出或購(gòu)買容量,容量資源所承擔(dān)的義務(wù)也以一年期記。PJM的容量市場(chǎng)與電能量市場(chǎng)緊密結(jié)合,發(fā)電企業(yè)效益主要基于全部收入能否覆蓋所有成本。PJM容量市場(chǎng)在可靠性、靈活性和競(jìng)爭(zhēng)性方面發(fā)揮了有效作用,為可再生能源穿透率提高帶來的問題提供了一個(gè)有效的解決機(jī)制。容量補(bǔ)償機(jī)制是由監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定容量?jī)r(jià)格和可補(bǔ)償容量,為發(fā)電機(jī)組回收固定成本的一種具有行政色彩的容量成本回收機(jī)制。主要在政府或監(jiān)管機(jī)構(gòu)的指導(dǎo)下,根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)、用戶停電損失評(píng)估、系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)電機(jī)組可用性等因素確定單位容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和各機(jī)組可補(bǔ)償容量,從而對(duì)發(fā)電容量成本進(jìn)行合理補(bǔ)償。較為典型的是智利電力市場(chǎng)容量補(bǔ)償機(jī)制,通過經(jīng)濟(jì)性監(jiān)管手段對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性發(fā)電側(cè)現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行有益補(bǔ)充。發(fā)電機(jī)組根據(jù)可補(bǔ)償容量和補(bǔ)償價(jià)格獲得月度容量補(bǔ)償,總收入為電能量收入與容量收入之和。其他用行政手段設(shè)定的容量機(jī)制還有西班牙實(shí)行的容量費(fèi)、瑞典和芬蘭實(shí)行的戰(zhàn)略備用機(jī)制等。這些機(jī)制的區(qū)別在于容量費(fèi)和戰(zhàn)略備用機(jī)制通常只覆蓋部分市場(chǎng),將容量機(jī)制限制于無法在常規(guī)市場(chǎng)里收回全部成本的發(fā)電機(jī)組,其余部分發(fā)電容量回收還要取決于單一電能量市場(chǎng)價(jià)格。容量補(bǔ)償機(jī)制可以覆蓋全市場(chǎng),對(duì)所有提供可信容量的機(jī)組進(jìn)行補(bǔ)償,一定程度可以避免由容量機(jī)制或市場(chǎng)投資激勵(lì)預(yù)測(cè)誤差引起的市場(chǎng)價(jià)格扭曲。
二、國(guó)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)發(fā)電容量機(jī)制建設(shè)的適用性分析

我國(guó)的國(guó)情要求加快建立發(fā)電容量成本回收機(jī)制。與發(fā)達(dá)國(guó)家電力需求已進(jìn)入低速增長(zhǎng)的飽和發(fā)展階段不同,我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與能源的多重轉(zhuǎn)型增長(zhǎng)期,電力需求預(yù)計(jì)仍將維持中高速增長(zhǎng),由于用電負(fù)荷特性的快速變化(居民和第三產(chǎn)業(yè)用電快速增長(zhǎng)),疊加電源側(cè)高比例可再生能源出力的不穩(wěn)定性,電力市場(chǎng)價(jià)格出現(xiàn)大幅波動(dòng)的可能性上升,單一電能量?jī)r(jià)格信號(hào)在激勵(lì)新增電源投資、保障電力長(zhǎng)期平穩(wěn)供給方面難以發(fā)揮作用,市場(chǎng)化與清潔化雙重要求增加了我國(guó)發(fā)電容量機(jī)制建設(shè)的緊迫性。中發(fā)9號(hào)文印發(fā)前,我國(guó)電源側(cè)采用單一電能量?jī)r(jià)格的上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制,發(fā)電企業(yè)通過獲得基數(shù)電量指標(biāo),執(zhí)行標(biāo)桿電價(jià)的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電容量成本的補(bǔ)償。中發(fā)9號(hào)文印發(fā)后,隨著市場(chǎng)化交易規(guī)模的不斷擴(kuò)大,通過基數(shù)電量和標(biāo)桿電價(jià)回收發(fā)電容量成本越來越少,發(fā)電企業(yè)普遍面臨經(jīng)營(yíng)虧損風(fēng)險(xiǎn)。還要注意到,電力現(xiàn)貨市場(chǎng)加速推進(jìn)使得發(fā)電容量成本回收問題面臨更為嚴(yán)峻的形勢(shì)。首批現(xiàn)貨試點(diǎn)的試結(jié)算運(yùn)行結(jié)果表明,現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)初期,現(xiàn)行中長(zhǎng)期交易機(jī)制仍不完善。在以更好消納可再生能源為突出特點(diǎn)的現(xiàn)貨市場(chǎng)交易中,現(xiàn)貨價(jià)格出現(xiàn)了持續(xù)走低,用戶簽訂中長(zhǎng)期合同意愿大幅降低,一旦現(xiàn)貨價(jià)格出現(xiàn)大幅波動(dòng),可能導(dǎo)致未簽訂中長(zhǎng)期合同的發(fā)電企業(yè)和用戶暴露在虧損的風(fēng)險(xiǎn)中,危及電力市場(chǎng)的持續(xù)運(yùn)行和長(zhǎng)期的發(fā)電容量充裕性。從發(fā)電容量回收機(jī)制的國(guó)際實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,三種實(shí)施路徑各有其特點(diǎn)與適用性(見表1),需要從效率、實(shí)施成本、市場(chǎng)發(fā)展兼容性等方面綜合分析,研究建立最適合當(dāng)前市場(chǎng)發(fā)展階段的發(fā)電容量成本回收機(jī)制。從效率方面看,行政手段決定的容量回收機(jī)制通常被認(rèn)為市場(chǎng)效率較低,容量市場(chǎng)、電能量市場(chǎng)模式引入了市場(chǎng)競(jìng)價(jià)過程,有助于實(shí)現(xiàn)最低成本提供備用容量。從實(shí)施成本看,由于單一電能量市場(chǎng)是市場(chǎng)設(shè)計(jì)的支柱,稀缺定價(jià)機(jī)制和容量補(bǔ)償機(jī)制相對(duì)容易實(shí)施,而建立一個(gè)全新的容量市場(chǎng),可能帶來更多的市場(chǎng)設(shè)計(jì)和兼容性問題,例如市場(chǎng)力和對(duì)容量可用性的監(jiān)管控制。因此,容量補(bǔ)償機(jī)制可能在很短時(shí)間內(nèi)實(shí)施,但是容量市場(chǎng)則可能至少要5~7年才能實(shí)現(xiàn),實(shí)施成本較高。從市場(chǎng)發(fā)展水平看,當(dāng)前我國(guó)電能量市場(chǎng)建設(shè)仍處于起步摸索階段,進(jìn)一步建立容量市場(chǎng)缺乏必要的技術(shù)儲(chǔ)備,存在較大的實(shí)施困難;同時(shí),出于與現(xiàn)狀的平穩(wěn)銜接及各種公共政策需求,若我國(guó)實(shí)施稀缺定價(jià)機(jī)制,則價(jià)格上限的設(shè)定很可能遠(yuǎn)低于合理水平,難以解決容量成本回收要求。表1 各類發(fā)電容量成本回收機(jī)制的特點(diǎn)對(duì)比
我國(guó)實(shí)施稀缺電價(jià)機(jī)制可能面臨的問題
一是稀缺定價(jià)機(jī)制下監(jiān)管難度較大。稀缺定價(jià)機(jī)制允許發(fā)電企業(yè)通過時(shí)段性高電價(jià)實(shí)現(xiàn)容量成本的回收,電力用戶要面對(duì)可能出現(xiàn)的時(shí)段性高電價(jià)。此外,電力市場(chǎng)中的發(fā)電企業(yè)(尤其是市場(chǎng)份額較高的發(fā)電企業(yè))有可能行使市場(chǎng)力,通過物理持留、經(jīng)濟(jì)持留等手段改變市場(chǎng)價(jià)格,使之偏離市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)情況下所具有的價(jià)格水平。稀缺定價(jià)機(jī)制下,監(jiān)管機(jī)構(gòu)難以區(qū)分高電價(jià)是由合理的市場(chǎng)行為還是發(fā)電企業(yè)的市場(chǎng)操縱所導(dǎo)致,給市場(chǎng)監(jiān)管帶來一定的難度。二是稀缺定價(jià)機(jī)制下的投資環(huán)境具有較高風(fēng)險(xiǎn)性,難以滿足我國(guó)持續(xù)增加電力供應(yīng)能力的需要。電廠投資巨大、建設(shè)周期較長(zhǎng),發(fā)電企業(yè)需承受較高的資金成本,在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)投資的回收,投資回報(bào)受到諸多因素影響,如電價(jià)走勢(shì)、其他發(fā)電企業(yè)的投資計(jì)劃、技術(shù)革新等。稀缺定價(jià)機(jī)制下,劇烈波動(dòng)的市場(chǎng)價(jià)格很難給發(fā)電公司提供清晰、一致的投資信號(hào),增加發(fā)電企業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn),降低投資信心。我國(guó)實(shí)施容量市場(chǎng)機(jī)制可能面臨的問題
一是系統(tǒng)預(yù)測(cè)能力不足。容量市場(chǎng)需要由市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)設(shè)定長(zhǎng)期容量需求和短期備用需求,如果需求預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確,將給市場(chǎng)帶來錯(cuò)誤的指向。我國(guó)當(dāng)前基于容量市場(chǎng)的長(zhǎng)期容量需求與短期備用需求預(yù)測(cè)研究能力亟待增強(qiáng),缺乏相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的積累及理論和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備,在保障容量市場(chǎng)正常運(yùn)行方面存在較大困難。而系統(tǒng)預(yù)測(cè)能力的不足,不僅會(huì)對(duì)發(fā)電企業(yè)的收益產(chǎn)生較大影響,甚至?xí)绊懙诫娏ο到y(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。二是信息公開程度有待提高。容量市場(chǎng)要求市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商提供長(zhǎng)期的供需信息,為發(fā)電企業(yè)進(jìn)行容量報(bào)價(jià)提供參考,還需要配套長(zhǎng)期的充裕性評(píng)估機(jī)制,并及時(shí)發(fā)布。在這種情況下,市場(chǎng)信息作為一種公共資源,對(duì)于發(fā)電資源的高效配置具有至關(guān)重要的作用。而我國(guó)的信息公開工作起步較晚,無論是在法律制度、思想觀念及實(shí)施過程中都存在較多空白,可操作性不強(qiáng),公開范圍有限,市場(chǎng)主體獲取信息還比較困難,難以通過容量市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)合理的容量成本回收,將導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)的權(quán)益間接受到損害。三是市場(chǎng)管控能力不足。容量市場(chǎng)機(jī)制需要對(duì)市場(chǎng)的報(bào)價(jià)、出清進(jìn)行嚴(yán)格的市場(chǎng)力監(jiān)控,防止市場(chǎng)主體在容量市場(chǎng)中濫用市場(chǎng)力、擾亂市場(chǎng)秩序、損害社會(huì)福利、影響容量市場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。參考國(guó)外電力市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),市場(chǎng)力的管控既要用法律手段來規(guī)范,也要結(jié)合市場(chǎng)的整體設(shè)計(jì),因地制宜。當(dāng)前我國(guó)《電力法》未對(duì)市場(chǎng)力做出明確規(guī)定,對(duì)市場(chǎng)力管控的法律依據(jù)不足;同時(shí)我國(guó)市場(chǎng)建設(shè)正在深入推進(jìn)中,如何在有效控制市場(chǎng)力的情況下推動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展,是當(dāng)前亟待解決的問題。因此在市場(chǎng)力管控能力有限的情況下,推進(jìn)容量市場(chǎng)建設(shè)也存在一定的難度。容量補(bǔ)償機(jī)制適合當(dāng)前階段發(fā)展需要
容量補(bǔ)償機(jī)制能夠保障容量電價(jià)長(zhǎng)期穩(wěn)定(行政確定)、對(duì)終端電價(jià)影響可控、實(shí)施成本和風(fēng)險(xiǎn)較低,主要缺點(diǎn)是“市場(chǎng)化”程度不足,但這與我國(guó)處于電力市場(chǎng)建設(shè)初級(jí)階段的國(guó)情相適應(yīng)。此外,現(xiàn)階段我國(guó)電改措施從出臺(tái)到落地,還需要一定的行政性措施保障,容量補(bǔ)償機(jī)制正是一種行政性較強(qiáng)的機(jī)制。從國(guó)際實(shí)踐上看,近十年智利容量電價(jià)波動(dòng)范圍在7~13美元/千瓦?月之間,基本保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。實(shí)施容量補(bǔ)償機(jī)制,有利于我國(guó)實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃到市場(chǎng)的平穩(wěn)過渡。該機(jī)制能在一定程度上保障發(fā)電容量成本回收、激勵(lì)發(fā)電投資,提高發(fā)電企業(yè)參與市場(chǎng)的積極性,保證電力市場(chǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)在市場(chǎng)化機(jī)制下推動(dòng)可再生能源更好地消納和發(fā)展的目標(biāo)。從當(dāng)前部分省份的實(shí)踐來看,煤電長(zhǎng)期備用補(bǔ)償機(jī)制是對(duì)容量補(bǔ)償機(jī)制的重要和有益探索。
三、“十四五”時(shí)期我國(guó)發(fā)電容量補(bǔ)償機(jī)制方案設(shè)計(jì)

容量補(bǔ)償機(jī)制不同于容量市場(chǎng)和稀缺定價(jià)機(jī)制,是一種適用于市場(chǎng)化初期的過渡機(jī)制,契合當(dāng)前我國(guó)電能量市場(chǎng)尚不完善的大背景。我國(guó)有過十余年標(biāo)桿電價(jià)制度的探索和實(shí)踐,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。容量補(bǔ)償機(jī)制類似標(biāo)桿“容量?jī)r(jià)”,改標(biāo)桿綜合電價(jià)為標(biāo)桿“容量?jī)r(jià)”,在我國(guó)有廣泛的行業(yè)基礎(chǔ)和行政經(jīng)驗(yàn),能夠短時(shí)間建立起來,可在“十四五”時(shí)期充分發(fā)揮作用。我國(guó)發(fā)電容量補(bǔ)償機(jī)制方案,可在政府相關(guān)部門和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)施,通過該機(jī)制,對(duì)包括可再生能源和煤電在內(nèi)的各類發(fā)電機(jī)組有價(jià)值的容量給予合理的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,體現(xiàn)出不同類型機(jī)組的容量?jī)r(jià)值差異,為發(fā)電投資提供相對(duì)明確的收入預(yù)期,引導(dǎo)發(fā)電容量有序優(yōu)化配置,保障發(fā)電容量的長(zhǎng)期充裕和市場(chǎng)的穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)可再生能源和各類電源共同發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展。具體設(shè)計(jì)可分為如下三個(gè)步驟:可補(bǔ)償容量是指能夠按照核定的容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(容量電價(jià))獲得補(bǔ)償?shù)陌l(fā)電容量,其物理意義相當(dāng)于自然(銘牌)容量中能夠確保系統(tǒng)可用的容量(有用容量)。可補(bǔ)償容量需分電源類型核算,計(jì)算過程分為三步。
第一步計(jì)算(折算)各機(jī)組的初始容量。初始容量的計(jì)算主要體現(xiàn)各類機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性決定的發(fā)電出力,例如煤電機(jī)組的初始容量主要體現(xiàn)燃料可用性(缺煤時(shí)長(zhǎng))對(duì)機(jī)組出力的影響;水電機(jī)組的初始容量主要體現(xiàn)徑流、庫(kù)容、梯級(jí)水力聯(lián)系等對(duì)機(jī)組出力的影響,需要分別計(jì)算不可調(diào)節(jié)分量和可調(diào)節(jié)分量,用以量化具有庫(kù)容調(diào)節(jié)能力水電機(jī)組的調(diào)節(jié)性能;核電機(jī)組出力穩(wěn)定,受燃料可用性影響小,其初始容量可用銘牌容量表示;風(fēng)電、光伏初始容量可取近五年平均發(fā)電功率、系統(tǒng)n個(gè)負(fù)荷最高時(shí)段對(duì)應(yīng)出力均值中兩者的最小值,作為初始容量。第二步計(jì)算(折算)各機(jī)組的可調(diào)容量。可調(diào)容量的計(jì)算主要反映各機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行管理水平,是在計(jì)算(折算)得到各機(jī)組的初始容量后,進(jìn)一步考慮各機(jī)組的檢修計(jì)劃、強(qiáng)迫停運(yùn)及廠用電水平等因素,對(duì)各機(jī)組的初始容量進(jìn)行折算,計(jì)算得到各機(jī)組的可調(diào)容量。第三步計(jì)算(折算)各機(jī)組的可補(bǔ)償容量。可補(bǔ)償容量的計(jì)算主要為了反映發(fā)電容量與市場(chǎng)需求之間供需關(guān)系,對(duì)容量?jī)r(jià)值的影響。方法是用系統(tǒng)峰值負(fù)荷與所有機(jī)組總可調(diào)容量之和的比值,乘以各機(jī)組的可調(diào)容量,最終得到各機(jī)組的可補(bǔ)償容量。各機(jī)組依據(jù)可補(bǔ)償容量及容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(容量電價(jià))獲得容量補(bǔ)償。當(dāng)前我國(guó)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)具備上述可補(bǔ)償容量計(jì)算所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),該模型和方法具備應(yīng)用基礎(chǔ)。可補(bǔ)償容量的計(jì)算思路主要體現(xiàn)各類發(fā)電機(jī)組“有用”的容量及系統(tǒng)的容量需求,能夠兼顧供需情況。確定容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(容量電價(jià))
容量電價(jià)水平?jīng)Q定了單位可補(bǔ)償容量的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),常用的方法有會(huì)計(jì)成本法和邊際成本法。會(huì)計(jì)成本法是傳統(tǒng)的、常用的定價(jià)方法。采用會(huì)計(jì)成本法通常是核算在運(yùn)機(jī)組的年固定成本支出,以此成本為基礎(chǔ)計(jì)算各機(jī)組單位(可用)容量成本水平,或計(jì)算系統(tǒng)平均單位(可用)容量成本。2002年東北區(qū)域電力市場(chǎng)容量電價(jià)即采用該方法。會(huì)計(jì)成本法確定的容量電價(jià),能夠反映系統(tǒng)發(fā)電資源沉沒成本的回收需求,能夠補(bǔ)償存量發(fā)電機(jī)組的容量成本,但對(duì)未來發(fā)電投資的引導(dǎo)作用不足。采用邊際成本法確定容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),即通過確定未來一段時(shí)期內(nèi)滿足系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能和穩(wěn)定供應(yīng)的邊際機(jī)組類型,按一定的年化收益率將其標(biāo)準(zhǔn)投資折算到每一年,形成每年需要回收的容量費(fèi)用,即年度容量電價(jià),無論何種類型機(jī)組的單位可補(bǔ)償容量,均可獲得相同的容量電價(jià)。由于邊際機(jī)組的選擇,是采用對(duì)未來一段時(shí)期的預(yù)測(cè)確定,所以能夠引導(dǎo)未來投資和資源優(yōu)化配置的作用,相對(duì)會(huì)計(jì)成本法更適用負(fù)荷仍在快速增長(zhǎng)的我國(guó)電力工業(yè)。可以看出,邊際成本法要首先確定系統(tǒng)的邊際機(jī)組,再以此邊際機(jī)組為基礎(chǔ),確定系統(tǒng)的發(fā)電容量邊際成本。具體確定過程中,發(fā)電容量邊際成本要以中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)、供電可靠性標(biāo)準(zhǔn)、年費(fèi)用最小的電源擴(kuò)展規(guī)劃方案以及系統(tǒng)以最優(yōu)方式運(yùn)行為前提。各發(fā)電機(jī)組依據(jù)制定的容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(容量電價(jià))及可補(bǔ)償容量獲得容量電費(fèi)。容量電費(fèi)計(jì)算及結(jié)算方式需要與各市場(chǎng)模式及相關(guān)規(guī)則相匹配。當(dāng)前我國(guó)電力市場(chǎng)較為可行的方式為:每年末,根據(jù)當(dāng)年市場(chǎng)供需形勢(shì)分析和來年預(yù)測(cè),選擇邊際機(jī)組,計(jì)算容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(容量電價(jià));按照來年最大負(fù)荷(含備用等)的預(yù)測(cè)及各類機(jī)組可用性分析結(jié)果,計(jì)算各機(jī)組可補(bǔ)償容量;依據(jù)上述容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(容量電價(jià))和系統(tǒng)總可補(bǔ)償容量預(yù)測(cè)結(jié)果,計(jì)算系統(tǒng)總?cè)萘侩娰M(fèi),將該總?cè)萘侩娰M(fèi)計(jì)入銷售電價(jià),向各類終端用戶收??;在實(shí)際執(zhí)行年的每月初,依據(jù)上月實(shí)際最大負(fù)荷(含備用等)及各類機(jī)組的實(shí)際可用性,計(jì)算各機(jī)組可補(bǔ)償容量,乘以容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(容量電價(jià))支付各機(jī)組上月容量電費(fèi);實(shí)際支付容量電費(fèi)與通過銷售電價(jià)實(shí)現(xiàn)的容量電費(fèi)之間的偏差在下一年度容量電費(fèi)中統(tǒng)籌。若建立容量補(bǔ)償機(jī)制,電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量補(bǔ)償機(jī)制等將構(gòu)成較為完備的電力市場(chǎng)價(jià)格體系。三者之間的銜接關(guān)系如下:原有的“單一制標(biāo)桿電量電價(jià)”演變?yōu)椤皹?biāo)桿容量電價(jià)”;電能量市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將真正轉(zhuǎn)變?yōu)槎唐谶呺H成本的競(jìng)爭(zhēng),價(jià)格上限由邊際機(jī)組的變動(dòng)成本決定;容量補(bǔ)償機(jī)制與輔助服務(wù)市場(chǎng)保障不同時(shí)間尺度發(fā)電容量的充裕性,為發(fā)電企業(yè)提供不同成本的回收途徑。在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的過程中,傳統(tǒng)能源與可再生能源的角色和責(zé)任將發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化,在進(jìn)行電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí),同步規(guī)劃建立配套的容量成本回收機(jī)制,為傳統(tǒng)電源提供備用容量而非電量的功能給予額外、穩(wěn)定的收益,對(duì)平穩(wěn)轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。從“十四五”可再生能源的發(fā)展趨勢(shì)和當(dāng)前電力市場(chǎng)建設(shè)情況來看,建立容量補(bǔ)償機(jī)制所需的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)相對(duì)扎實(shí),可以作為我國(guó)現(xiàn)階段適應(yīng)可再生能源快速發(fā)展的發(fā)電容量成本回收機(jī)制首選方案。在具體推行中,可針對(duì)各?。ㄊ小^(qū))電力系統(tǒng)的實(shí)際狀況進(jìn)一步修改完善,實(shí)現(xiàn)向競(jìng)爭(zhēng)性電力批發(fā)市場(chǎng)的平穩(wěn)過渡。未來,隨著市場(chǎng)環(huán)境更加成熟,還可繼續(xù)探索更具中國(guó)特色、更加市場(chǎng)化的容量成本回收機(jī)制和方法。原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2020年1月17日第3、4期審核:齊正平
編輯:李丹丹

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