新能源大基地建設(shè)是我國實現(xiàn)“雙碳”目標、加速能源轉(zhuǎn)型、促進能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要方式和關(guān)鍵路徑。推動新能源大基地電量高效經(jīng)濟消納,既需要堅強的主干網(wǎng)架和持續(xù)提升的外送能力,也需要與之配套的市場化消納機制。本文研究表明新能源大基地參與電力市場,是全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)的必然要求,也是協(xié)調(diào)送受端省區(qū)需求的重要途徑。
通過市場化方式解決新能源大基地消納問題勢在必行
2015年,我國啟動新一輪電力體制改革,電力市場建設(shè)再次提速。隨著2019年現(xiàn)貨市場試點建設(shè)工作全面鋪開,我國逐步形成了中長期交易、現(xiàn)貨交易和輔助服務交易相互銜接的市場體系。2023年,山西、廣東、山東、甘肅、蒙西等現(xiàn)貨市場試點陸續(xù)轉(zhuǎn)正,市場充分體現(xiàn)了其在新能源經(jīng)濟消納、激勵傳統(tǒng)電源提供頂峰能力、引導更多調(diào)節(jié)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)等方面的作用。2022年,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》(發(fā)改體改〔2022〕118號),明確了建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的目標和基本路徑,逐步建成國家和省/區(qū)域電力市場協(xié)同運行的多層次電力市場。
目前,我國已經(jīng)初步建立了跨區(qū)跨省市場。在國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū),形成了跨區(qū)跨省中長期交易和省間現(xiàn)貨交易為主的市場體系。南方電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)內(nèi),目前正在探索南方區(qū)域一體化市場建設(shè),南方五省區(qū)域現(xiàn)貨市場已于2024年11月開展了整月結(jié)算試運行。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)跨經(jīng)營區(qū)交易也在不斷探索過程中,取得了積極成效,2025年3月,首筆跨經(jīng)營區(qū)綠電交易達成。跨區(qū)跨省交易市場愈發(fā)活躍,2024年,跨區(qū)跨省交易電量達到了14267.9億千瓦時,其中直接交易達到1052.4億千瓦時,省間交易380.7億千瓦時,在促消納、保供應方面發(fā)揮了重要作用。
大型新能源基地開發(fā)建設(shè)是適應我國資源分布稟賦的新能源開發(fā)利用方式,需要依托大電網(wǎng)實現(xiàn)資源跨區(qū)優(yōu)化配置。大型新能源基地的跨區(qū)外送特性決定其高效經(jīng)濟消納,必須配套更加完善合理的跨區(qū)電力市場化交易機制。通過市場化交易,把新能源大基地的綠色電能送到“最需要”的地方去,才能夠充分還原電力商品屬性,從根本上協(xié)調(diào)送受端主體的實際需求。市場建設(shè)往往是“求同存異”最為經(jīng)濟有效的方式,完善跨區(qū)交易機制,給予大型新能源基地開放合理的市場交易平臺,是解決新能源大基地消納問題的“不二法門”。
大型新能源基地在參與市場方面存在的問題
大型新能源基地參與市場所面臨的問題,成因較多,既有大基地電源結(jié)構(gòu)本身造成的,也有目前跨區(qū)跨省市場交易機制不完善造成的,主要可總結(jié)為以下四個方面:
一是政府協(xié)議送電曲線的協(xié)調(diào)難度增加。目前,政府間送受電協(xié)議仍然是保證穩(wěn)定外送、平穩(wěn)送受端預期的主要方式。但是,隨著受端省份新能源裝機占比的不斷提升,主要是光伏裝機占比的不斷提升,受端省份對于外來電送電曲線提出了更高的要求,對于新能源出力較少時段的外來電需求更加迫切。以新能源為主要電源結(jié)構(gòu),特別是光伏占比較高的大型新能源基地,其出力特性與受端省份新能源出力特性近似,使得送電曲線協(xié)商更加困難。

二是協(xié)議價格與受端省份市場化電價銜接難度加劇。送電曲線的難以協(xié)調(diào),造成電價的協(xié)調(diào)更加困難。目前,電力現(xiàn)貨市場已經(jīng)在大部分受端省份鋪開,現(xiàn)貨形成的分時價格不可避免地將成為送受端價格協(xié)商需要錨定的標的,傳統(tǒng)外送電“一口價”議價方式和參考基準電價倒推的價格形成方式,已經(jīng)不能適應當前大型新能源基地外送價格協(xié)商的要求。由于各受端省份電力市場化程度不同,價格形成機制存在差異,外送電分時價格協(xié)商難度增大。同時,原有的外送電價格機制與受端省內(nèi)價格形成機制不銜接,也會造成受端省內(nèi)市場出現(xiàn)不平衡資金,對受端省內(nèi)市場運行產(chǎn)生一定影響。

三是新能源出力不確定性和波動性給大型新能源基地交易帶來風險。在當前市場條件下,政府協(xié)議和跨區(qū)中長期合約往往需要剛性執(zhí)行。大基地新能源出力的不確定性和波動性,容易造成實際外送曲線偏離交易計劃,特別是遇到新能源小發(fā),大基地項目出力難以滿足已簽訂的政府送電協(xié)議和市場化中長期合約送電要求時,大概率需要在送端或受端市場臨時組織購電,外送主體需要支付較高的偏差成本,對大基地運行的經(jīng)濟性產(chǎn)生較大影響。
這不僅是我國大型新能源基地項目投資所需考慮的問題,國外在評估新能源項目投資時,也會重點關(guān)注極端天氣下長期PPA無法履約所造成的成本損失,以及由此可能對項目投資經(jīng)濟性的影響。但是與單個新能源投資項目不同,大型新能源基地項目投資規(guī)模較大,投資回收期較長,新能源出力波動和市場偏差結(jié)算所帶來的風險,可能會成為影響其收益率的重要因素。

四是大型新能源基地將面臨多層次市場,交易復雜程度高。大型新能源基地的外送、消納跨越多個行政區(qū)域和電網(wǎng)調(diào)度控制區(qū),需要考慮送、受兩端市場、區(qū)域市場、跨省跨區(qū)市場等多個層次市場,不同層次市場中還要考慮各類交易品種和不同的交易周期,不同市場的出清時序、信息披露情況,限價機制、市場內(nèi)的供需情況等因素均會影響其交易策略制定。目前,針對單一電源、單一市場的輔助決策模型和工具,不能適應大型新能源基地交易的需要。
完善大型新能源基地參與市場相關(guān)機制的初步建議
一是推動完善跨省跨區(qū)市場機制,加快全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)。目前,省、區(qū)域、跨區(qū)市場中具有類似功能的交易品種應該逐步融合;不同層次市場間價格機制應進一步銜接,省間市場和省內(nèi)市場應保持銜接協(xié)同的限價水平;在條件成熟的情況下,盡量推動跨省跨區(qū)市場和省間市場/區(qū)域市場的“報價銜接”,探索一次報價的可能性;同時,進一步擴大省間購售電主體范圍,允許市場主體在不同市場間有序自由流動,為大基地電量市場化消納創(chuàng)造更大的交易空間,進一步降低政府協(xié)調(diào)成本。
二是建立政府協(xié)議的市場化落實方式。政府協(xié)議對于保證大基地項目收益基本盤、穩(wěn)定投資主體預期至關(guān)重要。下一步,應盡快建立政府協(xié)議的市場化落實方式。應充分考慮政府協(xié)議與跨省跨區(qū)中長期市場、省間現(xiàn)貨市場和受端省內(nèi)市場間的銜接方式,比如,通過政府授權(quán)合約,保障大基地項目一部分電量收益,確保大基地項目平穩(wěn)運行,明確送電偏差的經(jīng)濟責任;明確大基地火電對于系統(tǒng)及送受端省內(nèi)的容量支撐作用,建立對于大基地火電項目合理的容量補償機制,確保大基地火電項目基本收益,容量補償機制是解決大基地內(nèi)火電機組成本回收,保障發(fā)電企業(yè)投資積極性,激勵發(fā)電企業(yè)增加有效容量供給的關(guān)鍵,探索銜接統(tǒng)一容量補償方式,更好地實現(xiàn)大基地項目與受端市場主體公平競爭。同時,建立政府授權(quán)合約補償費用、煤電容量補償費用在送受兩端的合理分攤機制。
三是明確大型新能源基地環(huán)境屬性價值。促進我國能源電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)“雙碳”目標,是推動大型新能源基地建設(shè)的初衷。大基地的環(huán)境屬性是其核心競爭力之一,對于以外貿(mào)出口為主的沿海地區(qū)和負荷中心地區(qū)至關(guān)重要。下一步,應盡快打通電能量、綠證和碳市場之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,充分體現(xiàn)大型新能源基地的減碳效益,提升大基地環(huán)境屬性價值,進一步提升大型新能源基地在受端市場中的比較競爭優(yōu)勢。
四是在市場化條件下,提升大型新能源基地項目投資決策和運營優(yōu)化能力。大型新能源基地投資決策和運營優(yōu)化具有多類型電源耦合、多維度市場不確定性、多影響控制參數(shù)的特點,需要提升對不同層次市場的電價預測能力;提升新能源中長期、短期和超短期功率預測能力;提升基于大基地內(nèi)部資源優(yōu)化的市場報價策略優(yōu)化能力,提升大基地市場風險應對能力,動態(tài)調(diào)整其在不同市場中的交易策略。要實現(xiàn)上述功能,亟需研究和開發(fā)能夠適應大型新能源基地市場交易需求的輔助決策的模型和工具,提升交易策略制定的合理性和科學性。
(作者武賡 李嶸 凡鵬飛 工作單位為電力規(guī)劃設(shè)計總院)
原標題:新能源大基地參與市場的難點與建議
責任編輯:江蓬新
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