报告回顾|英国电价形成机制及可供中国电改借鉴的经验

2018-07-23 09:23:58 走进电力市场  点击量: 评论 (0)
中国本轮的电力市场改革引起了国内外很多专家学者的关注和研究。剑桥大学能源政策研究组副主任、国际电力市场专家Michael Pollitt教授自20...

中国本轮的电力市场改革引起了国内外很多专家学者的关注和研究。剑桥大学能源政策研究组副主任、国际电力市场专家Michael Pollitt教授自2016年以来,四次来到中国进行实地调研,结合国际电力市场建设经验,撰写了一系列专门分析中国电力市场改革的研究报告。

2018年7月19日,Pollitt教授第三次来到广州,分别在广东电网电力调度控制中心、广东电力交易中心、华润电力(广东)销售有限公司、深电能售电有限公司分享了他正在撰写的关于中国电力市场改革的第三篇文章,从一位国外学者的角度,介绍了英国的电价形成机制、电价的竞争性和监管性组成部分等,分析对于英国的电价形成机制经验,有哪些是值得中国借鉴的,为改革的进展提出了一些建议,同时也和相关领导、专家进行了调研和交流。这里整理Pollitt教授所撰写研究报告的一些主要观点,以及一些讨论的内容,供大家参考与交流。

一.Pollitt教授报告的主要观点

内容一:英国的电价形成机制

最终电价 = 批发价格(竞争性)+ 售电商利润(竞争性)+ 输电费(Ofgem监管)+ 系统平衡费(Ofgem监管)+ 配电费(Ofgem监管)+ 环境附加费及税(中央政府监管)

整体而言,电价的波动性是较大的,因为有两个竞争性的部分。发电成本和售电商利润共占了40.1%,监管价格(输配电费,系统平衡费)占了19.7%,剩下的40.2%是环境附加费和税,这是由政府制定的。政府虽然不会决定终端电价,但是会决定监管部分的最大收益、计算方法和分摊方法(注:请注意,政府或监管机构决定的是总的准许收益以及定价方法,而不是对每个用户的电价水平) 。监管机构还会监管供给安全问题,监视电力市场的竞争情况。需要声明的是,低电价并非就一定是正确答案,比如当能源价格上涨或供需形势紧张时,电价应跟着上涨。

内容二:批发市场的价格形成机制

从电力批发市场的组织方式看,一般有两种模式,一种是向调度机构申报数量(英国双边合约模式),另一种是向调度机构申报价格(PJM模式)。英国当前97%的电力通过双边合约或现货交易所来交易,3%的电力通过平衡市场来交易。

关于售电商在批发市场签订的合同:

其在批发市场购买的合同应该能够100%覆盖他们销售的合同。尽量保证购买的批发合约和销售的零售合约保持一致;

在英国,售电商往往是和发电厂结合为一体。英国的六大售电公司都是发售一体的公司;

售电商可通过现货市场、远期市场和双边合约购电,也可以使用一些规避风险的衍生品;

不少售电商签订的长期合同,时长是12到18个月,常和现货价格关联;

在南美等一些国家,如果零售合同是专供非市场用户(或者一些特殊用户),那么对这类合同会有相应的监管。

关于调度层级的问题 。在欧洲,每个国家会有一个系统运营商。在英国,大于50MW的发电机都会被系统运营商调度,不管它是接在主网还是配网。配网没有调度。各国的系统运营商会在Coreso(集中式的区域安全协调者)的协调下相互协作,管理跨境联络线上的安全问题。联络线上的潮流也是市场行为来决定的,对英国系统运营商来说,与其他国家的联络线相当于发电机,也是根据价格来购买的。

关于反垄断的问题 。英国在刚开始改革的时候,市场中只有两家发电集团占领,市场价格出现了被抬高的情况。为了解决这个问题,英国采用了两种方法,一是完善信息发布机制,通过信息透明来进行监管,为了杜绝这个问题,欧洲发布了REMIT守则,目的是规范市场成员的诚信度和行为;二是对发电集团进行强制拆分。

关于社会稳定性的问题 。为了解决电改初期社会稳定性的问题,英国在发电侧做一系列的改革:1)为了保证煤工业的稳定,强制要求发电厂发电时要部分使用本国煤,尽管英国本土的煤要比进口的煤贵,也比天然气贵;2)采取措施减缓天然气发电厂的投建;3)支持新能源建设,提供更多就业机会。可以看出,政府是能够影响电改的进程的,比如第一条措施,出于保护煤工业的目的,政府影响了发电决策。煤工业并不高效,最终将会被淘汰掉,政府的这个决策控制了淘汰的过程和速度,保证这个过程是缓慢的(不会产生社会问题)。提高社会效率需要一定的时间,现在英国的煤工业已经不复存在了。

【对中国的启示和建议】

1)价格不同的电厂同台竞争确实产生一定的问题,在设计补贴机制上,英国采用了一种比较好的方式,也就是差价合约的拍卖:可以通过拍卖或政府定价的方式,为各种不同技术类型的可再生能源发电制定一个参考电价,发电厂和政府根据这个参考电价签订差价合约,若市场电价低于该参考电价,则由政府将差价补给发电厂,反之发电厂将差价还给政府,政府净补给发电厂的部分由全体用户分摊;

2)售电商和发电商签订的合约可以多样化;

3)要设计一定的激励机制,鼓励电厂会以最小的成本来发电;(注:这也是机制设计理论的一个重要原则,就是让市场成员按照自己真实成本或者效益报价下的收益最大)

4)系统运营商需要按照最小的调整成本来进行调度;

5)政府需要完善信息披露机制,使得市场更加透明,这样才能更好地引导调度和投资。信息的透明性非常重要。相比于关注价格的降低,更应该关注建立完善的信息发布和信息披露机制;

6)政府另一个很重要的工作就是关注竞争程度,竞争和监管政策对于促进竞争是非常重要的。

内容三:零售市场的价格形成机制

提供“全服务(full-service)”的售电商要承担的工作有:1)在批发市场当中购电,并且需要通过一定的避险机制来规避批发市场的购电风险;2)直接向用户收取电费(包括用户应该缴纳的输配电费等)并承担用户不缴纳电费的风险;3)确定零售费率、计量用电量、向电网公司支付输配电费、提供用能管理服务、广告和更换售电商等。

关于售电的英国经验 。1)从英国的经验来看,售电公司的竞争程度在工业用户上比较激烈,因为工业用户的选择权很大,甚至可以选择自己成为售电商。2)独立售电商因为没有物理避险机制(没有与之关联的发电商),面临着无法获得足够的双边合同的问题,从而被暴露在现货市场价格波动的风险下。3)对于小售电商,需要关注激励信号有无扭曲。

【对中国的启示和建议】

1)虽然零售市场的竞争程度有所限制(比如居民用户没有没纳入市场中),但这一约束不应该影响到批发市场规模的扩大,需要通过一些方式将非市场的用户纳入到批发市场当中,比如通过拍卖某些特殊合约的方式等(注:也就是说,发电计划的放开步伐不一定要和零售市场放开的步伐一致) 。

2)目前广东的售电公司更像一个能源服务公司(在批发市场为用户购买便宜的电),仍未实现真正的售电业务。建议广东的售电公司,除了常规的售电业务外,可以增加一些关于设备管理维护等物理性比较强的业务。对于广东,只有新进售电公司提供服务的质量更多更好,通过优胜劣汰,才能逐渐过渡到真正的售电公司的模式,因此激励机制也是必不可少的。

内容四:管制环节的价格形成机制

1、概述

电网相关的管制收费主要包括输电收费、系统运行费和配电收费三个方面。管制收费定价机制主要包括两个方面,一方面是总准许收益的确定,另一方面是总收益在不同的用户类型之间分摊,确定具体的价格。

总的准许收益方面,目前英国采用事前管制的方法,即设定一定时期内如8年的1)基准收益公式(注:注意,设定的是收益计算公式,而不是具体的收益值) ;2)一定数量的服务激励(注:做的好有奖励) 。这种方法可以给被管制者比较强的激励。

目前广东的情况是珠三角地区的输配电价比较高,这与英国的情况也是类似的,英国南部的输配电价也是较高,只是英国的补贴方式不一样。给出了几种可能的解决交叉补贴的方式:

1)输配电价格中反映。好处是管理简单,容易传递给用户。主要问题是会扭曲价格的信息。

2)按用电量征收一种税费,用来减免部分用户的价格。主要问题是传递的问题,售电公司可能没有将折扣传递给用户。

3)通过对便宜的电征收“进口税”来获得补贴的资金。这种方式会将一部分租金转移给进口省,因此不适合与省间的交叉补贴问题。

【对中国的启示和建议】

中国的电网与英国1990年的情况非常类似。目前的改革主要关注降低运行成本和提高服务质量,也已经取得了很好的效果。现在应将重点放到投资效率,投资是推动成本和价格的主要因素。应建立标杆成本方法,以及激励有效投资和提高服务质量的机制。

2、输电定价

英国输电领域的管制在降低运行成本方面取得了很好的效果,电网投资水平整体上也超过私有化之前的水平。输电领域的可靠性达到99.99997%。

输电价格包括两个部分,接入费和电网使用费,发电和负荷都需要承担。输电费采用分区电价,反映对电网的影响。

对互联线路的管制有四种方法:

1)完全的商业机制。不设价格上限。市场决定价格。

2)设定管制的价格上限。

3)设定管制的价格上限和下限。(注:为了解决商业输电机制下,电网投资可能无法收回投资的问题,这种情况下的上限会比第二种情况下的低)

4)绩效管制。价格水平与绩效评价情况有关。

【对中国的启示和建议】

1)将一部分输电成本分摊给发电,而不是全部由负荷传导,可以给发电商提供激励的信息;

2)位置信息可以通过现货市场的节点电价 LMPs(Locational Marginal Prices)传递给发电机和负荷。

3)LMP波动性大,反映的主要是短期的阻塞信息。相对分区输电电价方法,LMP从长期看不是一个好的信号。同时,LMP下电网无法收回全部成本,大部分固定投资需要通过其他方式回收。

3、系统平衡费

对于系统运营商来说,最核心的问题是区分好两个成本:一是人员等自身的内部成本,二是外部成本,也就是为了保证系统平衡而产生的成本。对内部成本采用价格上限的管制方式,对外部成本采用市场测试和激励的管制方式以降低成本。这两部分成本都通过系统平衡费向发电和负荷收取。

英国系统运营商SO的职责变化:

1)私有化前(-1989):实时运行CEGB(英格兰和威尔士)的发电和输电设施;

2)1990-1994:英格兰和威尔士的输电系统运行,以及市场的中央调度机构;

3)1994-2000:输电系统运行和中央调度,平衡成本暴露;

4)2001-2004:NETA自调度市场,保留对平衡服务的激励;

5)2005-BETTA:苏格兰加入NETA;

6)2014-:授予NGET市场改革职能(容量机制和差价合约机制);

7)2015-:授予NGET系统规划职能;

8)2019-计划成立独立的系统运营公司。

目前SO在日前有3-5GW的备用合约。SO通过拍卖和双边合约两种方式获得需要的资源来进行平衡服务。

容量机制 :

1)-1989:集中规划,设定可靠性水平(9 winders per century);

2)1990-2000: 零售公司在批发市场Pool中购买能量时支付备用费,备用费的计算考虑失负荷概率LOLP和失负荷损失;

3)2001-2004:NETA市场模式,取消根据LOLP计算的分量;

4)2005-:BETTA市场模式,苏格兰加入NETA;

5)2012:政府的市场改革认为需要容量机制;

6)2013:管制者决定增加LOLP分量(cashout pricing);

7)2014:容量拍卖,价格£19.4/kW;

8)2015:拍卖价格£18.0/kW,DSR出清价£27.50/kW;

9)2016:拍卖价格£22.50/kW;

10)2017:拍卖价格£8.4/kW。

【对中国的启示和建议】

1)SO的职能很重要,是系统的核心;

2)从提高效率的角度,SO不需要和TO(Transmission Owner)一体;

3)SO的职能随着竞争和市场进展增加;

4)建立对SO外部成本的激励机制非常重要。

4、配电收费

整体收益由管制者确定,包括接入费和配网使用费,由发电和用户共同承担。建立基于服务质量的激励机制。最近出现了一些挑战,包括分布式发电接入配网引起的问题,电动汽车接入引入的问题等。

【对中国的启示和建议】

1)配电定价非常重要,激励性的管制可以带来显著的结果;

2)总的费用如何分摊是非常重要的,在更加主动的配网中,不合理的分摊方法会导致更大的经济信号的扭曲;因此,需要仔细考虑如何确定分区的激励信号(注:对我国当前在进行增量配网改革的情况下,更加精细化的配电定价方法非常重要,应使配电价格不仅仅反映电压等级的差别,还反映位置的差别) ;

3)对配网来说固定成本的回收是一个主要的问题;

4)包括中国在内,无论在哪个国家,技术的发展都将使定价方法问题更加重要。

内容五:环境税/费的确定

英国与环境相关的机制包括:可再生能源义务RO(绿证)、电价补贴FIT、水电收益机制(补贴分配成本)、差价合约拍卖、环境变化费、碳价等。

【对中国的启示和建议】

1)支持低碳,可再生能源和对高成本地区的补贴很重要;

2)但是在具体如何实现方面要非常注意,吸取好的经验;

3)碳价的方法是一种有力的促进减小排放的方法;

4)通过拍卖的方法可以降低成本;

5)要注意,很容易有无效的碳价(过低)或者过度的可再生能源补偿。

内容六:在定价方面的整体的建议

1)对所有工业用户的价格在理论上都应该是随时间、地点和质量的变化而变化的,并且愿意接受停电;

2)价格相关信号的透明对促进更好的管制和充分竞争方面非常重要;

3)正确理解和扩展售电公司的职能,将其与配电业务完全分离。国家电网/南方电网的售电公司需要从配电完全分离;

4)电力市场设计时,需要更多的关注市场整体方面的一些问题(如整体的价格水平,效率,福利的分配等)而不是仅仅关注一些细节(如分区定价还是节点定价,集中模式还是分散模式)。

二. Pollitt 教授与相关专家的讨论

1- 专家: 英国的双边模式怎么样保证调度指令是最优的?

1- 教授: 这和平衡价格的形成机制有关。由于平衡市场的平衡价格比较高,当发电厂必须在平衡市场购电时,就必须要接受高价,因此发电机就会尽量按照自己之前签订的CN来申报FPN。英国97%都是自调度,只有3%不是自调度,也就是说在电力市场当中97%的概率就是能够匹配的上的,3%是没有预测到的情况,这一点的差别就需要通过平衡市场的电价来完成,这个价格会驱使他们尽可能地保证自己的CN(contract notification)和FPN(final physical notification)一样。

2- 专家: 为什么会存在以美国为主和以欧洲为主的两个模式?这两个模式是因为什么才会产生的?

2- 教授: 因为电厂向调度中心申报的,除了曲线/出力(英国模式),就是价格(美国模式),所以一般就是这两种模式。一开始英国是用强制电力库,因为当时人们认为这种机制下价格会不透明,容易造成博弈和垄断,所以改成双边模式,他们认为双边模式的价格比较透明,并且和真正的市场的接近,即批发购入多少批发就要相应地零售卖掉,原有的强制电力库机制会带来搭便车问题,不少售电公司不需要保持自己的买卖平衡,就能获利。

2- 专家: 您说的双边模式,也就是分散式模式,应该也会存在这种次优的情况:售电公司选择价格并非最便宜的电厂签约合同,那怎么解释这种情况呢?

2- 教授: 从理论上分析,两种模式达到的优化效果是一样的。他们的差别在于:美国的集中调度更加关注短期的优化,如果出清算法的模型建立地足够完善,那么短期内就能够实现最优。自调度的话更关注长期和动态变化,虽然短期内确实会存在您说的不够优化的问题,但是需要考虑售电公司的动态问题,随着时间的变化,这些高价买电的售电公司逐渐会被客户抛弃,长期来看,市场还是会达到通过成本最低的电厂购电的状态。每个成员最清楚自己的情况,长此以往,各自达到自己的最优,进而实现全体的最优。

集中调度有几个问题,一是如果出清算法公开的话,会导致市场成员的博弈,比如一些电厂可能会根据算法中特定的爬坡约束来改变自身的爬坡等。二是信息不完全,模型建立可能不够完善的问题。

3- 专家: 平衡问题常与阻塞相关,英国能够采用双边合约这种模式,是否跟其本身电网本身较充裕、网架结构够强壮有关?

3- 教授: 系统的不平衡不是因为网络的阻塞造成的,而是由负荷的不确定性以及机组不可预测的故障引起的。网络阻塞问题并不是依靠双边合约这种模式来解决的。英国的解决方法是,TSO在事前预测的某条线路会阻塞后,就会对连接在这条线路上的发电厂的出力进行限制,这样后续就不会出现大量的阻塞问题。

4- 专家: 双边合约占了97%的市场份额,这种情况应该会存在信息不对称的问题?

4- 教授: 从售电公司的角度来讲的话,因为现货的价格波动很大,因此售电公司的大部分电量不会通过现货市场买,提前签订好合约就不会使自己暴露在风险当中。当初加州市场没有保证稳定价格的中长期合同,这与加州危机有一定的关系。

4- 专家: 怎么解决价格不透明的问题?中长期的价格信号是怎么体现出来的?售电公司在中长期市场如何报价?中长期市场和平衡市场之间的关系?

4- 教授: 还是根据成本定价,可以分为原料成本和规避风险的成本。如果煤价和燃料价格的波动很厉害,那么就要承担购买的金融产品(规避风险)的成本,最终的成本=煤价成本+风险规避价格+运行成本。那从售电公司的角度来考虑,怎么样才能设定一个比较好的价格?一个比较好的方法就是发售一体,这样售电商就能签订长达12个月甚至到18个月的长期合同。

4- 专家: 发售一体确实是一种解决办法,那能否用另外一种使得体现价格信号的方法?比如采用中长期合约的集中拍卖?

4- 教授: 这里需要考虑两个问题。一是这个交易品种的流动性问题,对于独立售电公司来讲,极有可能拿不到长期合同(大部分电量被发售一体的公司通过长期合同的形式签订了),独立售电公司只能交易短期的交易合同,独立售电公司是否愿意参加这种交易是有待考量的。二是风险规避问题,这个品种在结果上还是没能为售电公司解决风险规避问题,因为售电公司既有可能竞标成功也有可能竞标失败。

5- 专家: 谈及英国关于社会稳定性的措施,这段英国改革的历史能不能提炼出这样的观点:电力市场的改革在一定阶段是有边界的,由于这个边界的存在,导致了改革是有一定成本的?

5- 教授: 确实是,如果改革一开始关停所有的煤工业,一些依靠煤工业的人员会面临下岗等问题,这有一定的社会稳定性风险,所以从政府的角度来讲,政府更加愿意成本慢慢地降下来。

6- 专家: CMA和Ofgem之间是怎么协调配合的?

6- 教授: CMA是更高级的监管机构,制定政策性的导向性,比如规定哪些东西需要监管。Ofgem则负责监管每天运行的情况。CMA和Ofgem是上下级之间的关系。

7- 专家: 最近出台了允许外资投资的文件,它和市场力的问题息息相关,英国关于市场力的问题怎么解决的呢?

7- 教授: 英国电改的初期,市场力也是很大的,85%的时间内最高价格是设定出来的,而非计算出来的。虽然整体份额可能不大,但是在出清算法中,决定市场价的那部分机组(往往是顶峰机组)可能会存在很大的市场力,可以做一定的拆分。

7- 专家: 强制拆分目前在是很困难的事情

7- 教授: 还有两个方法:1)政府管制手段,发执照,要求相关电厂的电价要跟煤价挂钩等;2)如果发电侧总是获益很多,就会逐渐吸引很多新进机组,稀释了份额。

7- 专家: 但是这个过程比较长。

7- 教授: 现在还有新的技术,需求侧管理,当年英国初期还没有需求侧管理,只能任凭电厂抬价,现在可以发展需求侧管理。

8- 专家: 英国电改的第一步是发电企业的私有化,而这在中国是行不通的。

8- 教授: 我曾把私有化作为我的建议的第一条,但是我的中国朋友建议我把它放到第四条(大笑)。其实英国的私有化是一个政治行为,国有企业不一定非要私有化,挪威瑞典新西兰等国仍保留了国有企业,只要它们的运作方式像私有企业一样即可。

9- 专家: 现在中国的很多发电企业、电网企业都是世界500强公司,将它们拆分后就不是500强了。

9- 教授: 政府没必要关心公用事业公司是否是500强,倒是应该希望那些具有高技术含量的公司榜上有名。当年的中央电力局(Central Electricity Generating Board, CEGB)是最大的电力公司,但也是最没效率的公司,所以现在被淘汰了。

10- 专家: 英国现在的零售市场中,6家发售一体的售电公司占据了绝大部分的市场份额,这是不是说明这是一个多寡头垄断的市场,竞争性很差?

10- 教授: 根据通用的测试市场竞争程度的方法,当一个市场中有5家规模差不多的成员时,就可以判断这是一个有竞争性的市场了。从HHI指数来看,当该指数在1000至2000之间时,也可以认为是一个竞争充分的市场,英国零售市场的HHI指数目前是1100。

11- 专家: 针对发电厂的合谋等滥用市场力的行为,英国监管机构采取了怎样的手段?

11- 教授: 监管机构发现设置批发市场价格(在统一出清的曲线交点附近)的总是那么几台机组,就强制要求发电集团进行拆分。不过发电集团也比较狡猾,卖掉的是边际成本较高的机组。有发电集团向监管机构提出要合并售电公司,监管机构同意了该请求,但条件是该发电集团必须进一步拆分。此后市场增多,市场竞争性增强。监管机构也会根据历史数据计算各机组的平均价格,异常高的报价会被监控到并面临检查和质询。对于经常网络受限的机组,监管机构会核定其申报电力的上限,从而避免造成加州电力危机的状况出现。

12- 专家: 对于发售一体的市场主体,在现货市场中,发电部门和售电部门应该分头报价还是联合报价?

12- 教授: 一般长期合同是发电部门和售电部门坐在一起签内部合同,但在现货市场上,分开报价即可,而且售电部门的交易员会繁忙很多。

13- 专家: 广东的电改之路每一步都是各方博弈的结果,走得漫长和艰辛,英国的电改是怎样推进的呢?

13- 教授: 我也发现了这个问题。英国的电改从零到建成Pool模式,只花了两年半。当时的发电集团是抵制改革的,于是他们被排除在制定电改进程和规则的会议之外,电改不管怎样还是发生了。中国的一个主要问题是政府的人力和监管能力不够,应当在这方面投入更多资源。

14- 专家: 如果政府希望通过降低电价来刺激工商业发展,那么万一电力紧缺,电改是否会中断?

14- 教授: 我一直认为目前是广东进行电改的好时机,因为供大于求,电价可以降低。但是我们需要理解,电价是有可能上升的,比如它反映了供需形势或燃料成本。电价上升的原因还可能是为了保护环境、降低排放而进行了新能源发电补贴或征收了碳税,但这些措施促使我们更多地使用清洁能源,对人类对社会是有好处的。(注:在今年3月Pollitt教授与能源局南方监管局的对话中,能源局领导明确表态广东电改不会倒退,相关链接:报告回顾|广东电力市场试点情况评价)

15- 专家: 从您提供的电价明细表中看,售电商收入占到了6%,这是一个比较大的数字,在竞争性如此好的市场中,怎么会有这么大的收益?

15- 教授: 6%的收入中包括了售电商为了规避电价波动风险、规避用户不交电费的风险、计量用电、发放账单等行为的成本,真正利润应该在1%左右。

16- 专家: 售电公司应如何为应对现货市场而做准备?

16- 教授: 1)可以建立一个比较准确的仿真模型分析售电商是否有违规行为或滥用市场力的行为。2)提供能量管理服务,提供能量管理设备。3)设计合适的售电套餐激励用户主动参与需求侧响应,避免在现货市场价格过高时用电。4)更新在批发市场的购电策略,确保能够规避电价波动的风险,并利用现货市场的价格波动和与用户签订的合同盈利。5)在规则制定过程中争取适当的选举权。(陈紫颖 华南理工大学电力学院硕士研究生;季天瑶 华南理工大学电力学院副教授;荆朝霞 华南理工大学电力学院教授)

Pollitt教授本次关于英国电价形成机制及可供中国电改借鉴的经验的相关ppt展示如下:

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责任编辑:仁德才

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