朱一兵,叢 野,張粒子,胡娛歐,張 晶,崔福博
(1.華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,北京市 102206;2.華北電力大學(xué)現(xiàn)代電力研究院,北京市 102206;3.國(guó)家電網(wǎng)有限公司華北分部,北京市 100053)
在全球能源發(fā)展面臨資源緊張、氣候變化和環(huán)境污染等三大難題時(shí),推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展成為人類(lèi)社會(huì)的共同事業(yè)。根據(jù)國(guó)際可再生能源署(International Renewable Energy Agency,IRENA)發(fā)布的《2022 年世界能源轉(zhuǎn)型展望》報(bào)告,可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中的份額將從2019 的19%增加到2050 年的79%[1]。
為實(shí)現(xiàn)“30·60”雙碳目標(biāo),統(tǒng)籌推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,國(guó)家提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng),逐步降低化石能源消耗,提高新能源發(fā)電占比。然而,中國(guó)新能源資源稟賦和能源需求呈逆向分布,只有加強(qiáng)跨省跨區(qū)輸電通道建設(shè),積極開(kāi)展跨省跨區(qū)電力交易才能更為有效地促進(jìn)新能源消納,實(shí)現(xiàn)能源資源在全國(guó)范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。為此,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于2022年印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》,明確提出要加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系,實(shí)現(xiàn)電力資源在更大范圍內(nèi)共享互濟(jì)和優(yōu)化配置,以建設(shè)有更強(qiáng)新能源消納能力的新型電力系統(tǒng)[2]。作為跨省跨區(qū)電能交易價(jià)格的重要組成部分,跨省跨區(qū)輸電定價(jià)機(jī)制的合理性不僅影響相關(guān)投資和運(yùn)行維護(hù)成本的合理回收,還會(huì)影響電能資源在更大范圍配置的效率。
在跨省跨區(qū)輸電定價(jià)機(jī)制的研究方面,國(guó)內(nèi)目前已有較多的研究成果,主要集中在價(jià)格形式和定價(jià)機(jī)制方面[3-12]。在價(jià)格形式方面,文獻(xiàn)[3-4]提出跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格采用單一制輸電價(jià)格的建議,其中,文獻(xiàn)[3]針對(duì)單一制電量電價(jià)、兩部制輸電價(jià)格和單一制容量電價(jià)是否符合“價(jià)格反映成本”的定價(jià)基本原則進(jìn)行分析后,建議采取單一制容量電價(jià),并提出以送電功能為主的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程應(yīng)由受端省份或區(qū)域電網(wǎng)承擔(dān)全部輸電費(fèi)用;文獻(xiàn)[4]首先總結(jié)了國(guó)外跨區(qū)輸電價(jià)格體系,并根據(jù)中國(guó)跨省跨區(qū)交易價(jià)格的特點(diǎn)和交易定價(jià)目標(biāo),提出跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程應(yīng)采用單一制電量電價(jià),并考慮適時(shí)收取安全費(fèi)。文獻(xiàn)[5-10]提出跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程應(yīng)采用兩部制輸電價(jià)格。其中,文獻(xiàn)[5]對(duì)新增跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程建立了基于分層送電曲線(xiàn)的兩部制輸電價(jià)格定價(jià)機(jī)制;文獻(xiàn)[6]分析了不同容量電費(fèi)占比下兩部制電價(jià)對(duì)準(zhǔn)許收入回收的影響;文獻(xiàn)[7]提出了容量電費(fèi)與電量電費(fèi)的比例應(yīng)按照折舊費(fèi)和人工費(fèi)的加和與不含人工費(fèi)的運(yùn)行服務(wù)費(fèi)的比例進(jìn)行計(jì)算;文獻(xiàn)[8]建立了基于一維搜索算法及多時(shí)段電能量與備用聯(lián)合經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程兩部制電價(jià)優(yōu)化模型,并確定了兩部制輸電價(jià)格中電量電費(fèi)回收準(zhǔn)許收入的臨界點(diǎn)。文獻(xiàn)[9-10]提出容量電費(fèi)和電量電費(fèi)的比例應(yīng)根據(jù)實(shí)際交易情況確定。其中,文獻(xiàn)[9]提出可以采用增加安全電費(fèi)的三部制輸電價(jià)格;文獻(xiàn)[10]提出容量電費(fèi)由受益的省級(jí)電網(wǎng)承擔(dān),電量電費(fèi)則由購(gòu)電省份承擔(dān)。在定價(jià)機(jī)制方面,文獻(xiàn)[11]提出了依據(jù)沉沒(méi)成本和新增成本的兩部制價(jià)格模型,將新增成本和必要收益作為容量電費(fèi)的基礎(chǔ),將沉沒(méi)成本以電量電費(fèi)的形式進(jìn)行收?。晃墨I(xiàn)[12]通過(guò)梳理國(guó)外的實(shí)際做法和存在的問(wèn)題,指出中國(guó)輸電定價(jià)機(jī)制應(yīng)合理設(shè)計(jì)定價(jià)區(qū),明確輸電服務(wù)的權(quán)利以及定價(jià)方法應(yīng)反映用戶(hù)對(duì)電網(wǎng)潮流的使用程度。
綜上,現(xiàn)有文獻(xiàn)在針對(duì)跨省跨區(qū)輸電定價(jià)機(jī)制研究時(shí),大多集中在對(duì)準(zhǔn)許收入回收和成本公平分?jǐn)偟容旊姸▋r(jià)基本原則方面存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,尚缺乏對(duì)國(guó)外典型電力市場(chǎng)跨國(guó)(州)、跨市場(chǎng)輸電定價(jià)機(jī)制,隨其電力體制變化和電力市場(chǎng)發(fā)展情況等逐步調(diào)整的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)梳理,同時(shí),未提出對(duì)中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)的經(jīng)驗(yàn)啟示以及對(duì)未來(lái)發(fā)展方向的展望。為此,本文在分析中國(guó)現(xiàn)行的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)機(jī)制在新型電力系統(tǒng)和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)的背景下所面臨問(wèn)題的基礎(chǔ)上,對(duì)中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)的后續(xù)研究方向進(jìn)行展望。
跨省跨區(qū)和跨國(guó)跨州輸電工程定價(jià)機(jī)制與其輸電工程發(fā)展情況、功能定位和輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等方面密切相關(guān)?,F(xiàn)階段,中國(guó)跨省跨區(qū)與美國(guó)、歐洲以及澳大利亞等跨國(guó)跨州輸電工程既存在相似之處,又有所區(qū)別。
1)中國(guó)跨省跨區(qū)輸電工程現(xiàn)狀
總體來(lái)看,中國(guó)跨省跨區(qū)輸電工程主要分為區(qū)域共用網(wǎng)絡(luò)和跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)輸電工程2 類(lèi)。
區(qū)域共用輸電網(wǎng)絡(luò)根據(jù)文獻(xiàn)[13]的相關(guān)定義,主要指的是保障省級(jí)電網(wǎng)安全運(yùn)行和提供輸電服務(wù)的區(qū)域電網(wǎng)和相關(guān)省級(jí)電網(wǎng)所屬的500 kV 或750 kV 跨省交流共用輸電網(wǎng)絡(luò),以及納入國(guó)家規(guī)劃的1 000 kV 特高壓跨省交流共用輸電網(wǎng)絡(luò)。其中,東北和西北電網(wǎng)主要以消納新能源和電力送出為主;華北、華東和華中主要以保證用電需求和安全為主。
跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程根據(jù)文獻(xiàn)[14]的相關(guān)定義,主要指的是以送電功能為主的跨區(qū)域電網(wǎng)工程,以及送受端相對(duì)明確、潮流方向相對(duì)固定的區(qū)域內(nèi)跨省輸電工程,并按照規(guī)劃設(shè)計(jì)之初的功能定位,可分為“點(diǎn)對(duì)網(wǎng)”專(zhuān)項(xiàng)輸電工程和“網(wǎng)對(duì)網(wǎng)”專(zhuān)項(xiàng)輸電工程等。其中,“點(diǎn)對(duì)網(wǎng)”專(zhuān)項(xiàng)輸電工程一般指的是具有配套電源和固定送電方向的、以送電功能為主的跨省跨區(qū)輸電工程,如陽(yáng)城、錦界以及白鶴攤等送出工程;“網(wǎng)對(duì)網(wǎng)”專(zhuān)項(xiàng)輸電工程一般存在電能輸送和聯(lián)網(wǎng)互濟(jì)2 種功能,其中,具備電能輸送功能的“網(wǎng)對(duì)網(wǎng)”專(zhuān)項(xiàng)輸電工程包括錦蘇直流、復(fù)奉直流和南方電網(wǎng)的“西電東送”專(zhuān)項(xiàng)輸電工程等,以聯(lián)網(wǎng)工程為主的“網(wǎng)對(duì)網(wǎng)”專(zhuān)項(xiàng)輸電工程包括華北和東北聯(lián)網(wǎng)工程、華中和華東聯(lián)網(wǎng)工程等。
2)國(guó)外跨國(guó)跨州輸電工程現(xiàn)狀
從國(guó)外典型電力市場(chǎng)化國(guó)家及地區(qū),例如美國(guó)和歐洲等的實(shí)踐情況來(lái)看,各國(guó)均根據(jù)其經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要建設(shè)了跨國(guó)(州)、跨市場(chǎng)輸電工程。其功能主要分為3 類(lèi):第1 類(lèi)是用于區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)部的跨州電能輸送,保證區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)部各州的用電需求和電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行,與中國(guó)區(qū)域共用輸電網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似;第2 類(lèi)是用于跨國(guó)(州)、跨市場(chǎng)電能輸送,實(shí)現(xiàn)電力資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置,與中國(guó)以送電為主的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程類(lèi)似;第3 類(lèi)則用于區(qū)域電力系統(tǒng)相互連接,用以提高區(qū)域電力系統(tǒng)的供電可靠性或緩解市場(chǎng)阻塞情況等,與中國(guó)以聯(lián)網(wǎng)功能為主的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程類(lèi)似。
例如,美國(guó)賓夕法尼亞—新澤西—馬里蘭(Pennsylvania-New Jersey-Maryland,PJM)、中西部獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(midwest independent system operator,MISO)、加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(California independent system operator,CAISO)等區(qū)域市場(chǎng)運(yùn)行范圍內(nèi)的區(qū)域輸電工程主要分為市場(chǎng)內(nèi)部的跨州輸電工程和區(qū)域市場(chǎng)間的跨市場(chǎng)輸電工程2 類(lèi)。其中,區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)部的跨州輸電工程與中國(guó)區(qū)域共用輸電網(wǎng)絡(luò)功能類(lèi)似,其功能主要為向區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)部的輸電用戶(hù)提供電量輸送和系統(tǒng)安全及可靠性服務(wù),例如,PJM 區(qū)域電力市場(chǎng)內(nèi)部的跨州輸電工程;區(qū)域市場(chǎng)間的跨市場(chǎng)輸電工程與中國(guó)的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程類(lèi)似,其功能主要為實(shí)現(xiàn)2 個(gè)區(qū)域電力市場(chǎng)之間的電能余缺互濟(jì)、互為備用以及提高2 個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性等,例如,PJM-MISO 跨市場(chǎng)的密歇根城—特雷爾溪—博斯曼138 kV 輸電線(xiàn)路(Michigan City-Trail Creek-Bosserman 138 kV line)[15],屬于聯(lián)網(wǎng)工程范疇。
英國(guó)的輸電網(wǎng)由于地理分布等原因由2 部分組成:一部分為由英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)一調(diào)度的英格蘭—威爾士輸電網(wǎng)和蘇格蘭輸電網(wǎng);另一部分為北愛(ài)爾蘭輸電網(wǎng)。目前,英國(guó)擁有1 條國(guó)內(nèi)高壓直流線(xiàn)路和4 條跨國(guó)直流輸電線(xiàn)路,與中國(guó)的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程類(lèi)似。其中,1 條高壓直流線(xiàn)路主要連接蘇格蘭與英格蘭,用于將蘇格蘭的風(fēng)電輸送到英格蘭的負(fù)荷中心,屬于送電工程范疇;4 條跨國(guó)直流輸電線(xiàn)路分別連接愛(ài)爾蘭、北愛(ài)爾蘭、法國(guó)以及荷蘭,主要為緩解各國(guó)國(guó)內(nèi)交流電網(wǎng)阻塞,以降低因阻塞而引起的再調(diào)度成本[16],屬于聯(lián)網(wǎng)工程范疇。
歐洲各國(guó)的資源稟賦差異較大,如歐洲北海東西海岸及愛(ài)爾蘭地區(qū)的風(fēng)電資源較為豐富,北歐地區(qū)水電資源豐富,地中海地區(qū)的太陽(yáng)能資源較為集中,使得歐洲各國(guó)的電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)和發(fā)電能力存在較大差異。為實(shí)現(xiàn)電力資源在歐洲范圍內(nèi)的優(yōu)化配置,歐洲各國(guó)逐漸開(kāi)始進(jìn)行跨國(guó)輸電交易。目前,歐洲跨國(guó)輸電線(xiàn)路已超過(guò)400 條,覆蓋36 個(gè)國(guó)家和43 個(gè)輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(transmission system operator,TSO)。歐洲跨國(guó)輸電工程與中國(guó)的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程類(lèi)似,其功能主要是將電能從能源資源富集國(guó)家及地區(qū)輸送至負(fù)荷中心區(qū),屬于送電工程范疇。
澳大利亞為促進(jìn)國(guó)內(nèi)能源資源的優(yōu)化配置,加強(qiáng)國(guó)內(nèi)各區(qū)域的電力聯(lián)系,目前已形成了昆士蘭、塔斯馬尼亞、南澳、新南威爾士、澳大利亞首都地區(qū)以及維多利亞等6 個(gè)行政區(qū)域互聯(lián)的跨區(qū)域電網(wǎng),各區(qū)域通過(guò)跨區(qū)域輸電工程相互連接。澳大利亞跨區(qū)域輸電工程與中國(guó)的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程類(lèi)似,根據(jù)其功能主要分為2 類(lèi):一類(lèi)用于將電能從新能源富集區(qū)域輸送至負(fù)荷中心區(qū)域,例如,昆士蘭—新南威爾 士 跨 區(qū) 域 輸 電 工 程(Queensland-NSW Interconnector)[17],屬于送電工程范疇;另一類(lèi)用于實(shí)現(xiàn)各區(qū)域之間的電能互濟(jì),改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等,例如,達(dá)林頓點(diǎn)—迪納萬(wàn)330 kV 輸電線(xiàn)路(Darlington Point to Dinawan 330 kV transmission line)[18],屬于聯(lián)網(wǎng)功能范疇。
美國(guó)作為聯(lián)邦制國(guó)家,其電力體制和能源政策受到地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,由受監(jiān)管的垂直一體化地理壟斷市場(chǎng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐肱l(fā)和零售自由競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)。為促進(jìn)跨電力公司電力交易的順利開(kāi)展,其跨州(跨市場(chǎng))輸電定價(jià)機(jī)制不斷優(yōu)化、完善。
美國(guó)在電力行業(yè)發(fā)展早期存在著大量發(fā)輸配售垂直一體化的電力公司。各個(gè)電力公司在進(jìn)行跨州輸電時(shí),起初將輸電服務(wù)與電能產(chǎn)品相互捆綁進(jìn)行電能外售,制定統(tǒng)一的跨州送電價(jià)格,即向用戶(hù)出售電力的零售價(jià)格基于其整體的會(huì)計(jì)成本(發(fā)電、輸電以及配電成本),輸電價(jià)格作為零售價(jià)格的一部分與其他價(jià)格“捆綁”在一起,并不單獨(dú)核定。
出于經(jīng)濟(jì)利益最大化和維持電網(wǎng)可靠性等目的,大多數(shù)電力公司向相鄰的電力公司以及市政和合作配電公司提供2 種“非捆綁”輸電服務(wù),分別為協(xié)調(diào)協(xié)議服務(wù)(coordination agreements)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)(point-to-point contract path transmission service agreements)。
1)協(xié)調(diào)協(xié)議服務(wù)
協(xié)調(diào)協(xié)議指的是相鄰電力公司所簽訂的輸電和供電協(xié)議。由于各電力公司在同一時(shí)段的發(fā)電煤耗微增率可能存在差異,簽訂協(xié)調(diào)協(xié)議能夠使得相鄰電力公司在所經(jīng)營(yíng)的地區(qū)更有效率地利用各自的發(fā)電能力和成本優(yōu)勢(shì)進(jìn)行電能互送交易,通過(guò)利潤(rùn)共享的方式互利互惠。對(duì)于協(xié)調(diào)協(xié)議服務(wù),各電力公司互不收取輸電服務(wù)費(fèi)。
2)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,美國(guó)各州的電力電量需求激增,考慮到美國(guó)各電力公司所屬地區(qū)的發(fā)電資源分布不均,電能的跨公司乃至跨州交易的重要性逐漸凸顯。為了適應(yīng)跨州電力交易的需求,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)是指從特定發(fā)電廠(chǎng)或與相鄰輸電公司互聯(lián)的點(diǎn)向特定配電公司輸電的服務(wù)。在輸電定價(jià)方面,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)采用峰荷責(zé)任法定價(jià),輸電用戶(hù)根據(jù)其用電負(fù)荷對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)段的最高用電負(fù)荷的貢獻(xiàn)程度支付輸電費(fèi)用,即如果系統(tǒng)最高用電負(fù)荷為10 GW,且在該時(shí)段點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)的用戶(hù)負(fù)荷為1 GW,則點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)的準(zhǔn)許收入即為輸電線(xiàn)路總準(zhǔn)許收入的10%,輸電總準(zhǔn)許收入如式(1)所示。
式中:R為輸電線(xiàn)路的年度總準(zhǔn)許收入;Ot為輸電線(xiàn)路的年度運(yùn)營(yíng)成本;r為資本投資回報(bào)率;d為年度折舊率;KT為輸電設(shè)施的原始投資成本;d-t為基于原始成本的歷史折舊率。
購(gòu)買(mǎi)輸電服務(wù)的用戶(hù)所支付的輸電價(jià)格根據(jù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù)的準(zhǔn)許收入進(jìn)行核定,采取單一制容量電價(jià)定價(jià),核定的單位兆瓦容量?jī)r(jià)格為輸電用戶(hù)的年輸電服務(wù)價(jià)格,并且年輸電服務(wù)價(jià)格可以均分為月輸電價(jià)格和日輸電價(jià)格。輸電用戶(hù)可以根據(jù)電力公司提供的容量和所需要的傳輸時(shí)限,購(gòu)買(mǎi)1 日、1 星期、1 年甚至幾年的輸電服務(wù)。
若用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)的跨州輸電服務(wù)途經(jīng)多個(gè)電力公司經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)的輸配電網(wǎng),則須分別在各電力公司購(gòu)買(mǎi)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合同路徑輸電服務(wù),總輸電費(fèi)用為輸電用戶(hù)所支付的各段輸電費(fèi)用之和,該定價(jià)方式通常被稱(chēng)為“攤煎餅”(pancaked)定價(jià)[19]。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展,美國(guó)各地區(qū)用電需求大幅增長(zhǎng),此時(shí)能源資源稟賦差異產(chǎn)生的電能供需矛盾凸顯,電能進(jìn)行跨州傳輸?shù)男枨蠹ぴ?而當(dāng)時(shí)的電力體制和電價(jià)機(jī)制在一定程度上阻礙了電能資源在更大范圍的優(yōu)化配置。例如,原有的“攤煎餅”定價(jià)方式在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電時(shí)將造成較高的“壁壘”,影響跨州輸電交易;由于大量的小型電力公司所負(fù)責(zé)的電網(wǎng)設(shè)施老舊、連接復(fù)雜,使得電力系統(tǒng)可靠性問(wèn)題也愈發(fā)增多,需要大量的投資對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。
為解決包括上述問(wèn)題在內(nèi)的諸多電力市場(chǎng)交易問(wèn)題,提高電力資源在更大范圍內(nèi)的配置效率,美國(guó)國(guó)會(huì)于1978 年出臺(tái)《公共事業(yè)監(jiān)管法案(Public Utility Regulatory Policy Act)》[20],旨在形成自由競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)電側(cè)市場(chǎng),為之后的電力市場(chǎng)化改革奠定了重要基礎(chǔ)。1996 年,聯(lián)邦能源管理委員會(huì)(Federal Energy Regulatory Commission,FERC)頒布了888號(hào)法令(Order 888)和889 號(hào)法令(Order 889),將發(fā)電部分和輸電部分從供給形式上進(jìn)行分離,并且組建獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(independent system operator,ISO),正式拉開(kāi)美國(guó)電力工業(yè)全面市場(chǎng)化的序幕[21-22]。 1999 年2 月,FERC 頒 布2000 號(hào) 法 令(Order 2000),提出由小型電力公司組建成大型區(qū)域輸電組織,逐漸形成PJM、MISO 以及CAISO 等區(qū)域電力市場(chǎng)[23]。
區(qū)域輸電組織建成后,美國(guó)各區(qū)域電力市場(chǎng)的輸電服務(wù)一般分為市場(chǎng)內(nèi)部的跨州輸電服務(wù)和區(qū)域市場(chǎng)之間的跨市場(chǎng)輸電服務(wù)2 類(lèi),并形成了由市場(chǎng)內(nèi)部的跨州輸電價(jià)格和區(qū)域市場(chǎng)間的跨市場(chǎng)輸電價(jià)格構(gòu)成的跨州跨市場(chǎng)輸電價(jià)格體系。在核算內(nèi)部跨州輸電和跨市場(chǎng)輸電價(jià)格時(shí),主要遵循以下步驟和方法。
1)成本分?jǐn)?/p>
各區(qū)域市場(chǎng)的輸電成本分?jǐn)傔^(guò)程主要分為2 部分:首先,將跨市場(chǎng)輸電工程的相關(guān)成本分?jǐn)傊粮鲄^(qū)域市場(chǎng);其次,將該部分成本與市場(chǎng)內(nèi)部的跨州輸電成本按照相應(yīng)的輸電成本分?jǐn)偡椒?分?jǐn)傊潦袌?chǎng)內(nèi)相關(guān)的輸電區(qū)域。
各區(qū)域市場(chǎng)間進(jìn)行的跨市場(chǎng)輸電成本分?jǐn)傊饕贔ERC 制定的跨區(qū)域輸電成本分?jǐn)? 項(xiàng)基本原則[24],即通過(guò)與相鄰的市場(chǎng)分別簽署聯(lián)合運(yùn)營(yíng)協(xié)議(joint operating agreement),有針對(duì)性地確定跨市場(chǎng)輸電成本分配方法[25]。以PJM 與MISO 市場(chǎng)為例,在進(jìn)行跨市場(chǎng)輸電成本分?jǐn)倳r(shí),主要按照跨市場(chǎng)輸電資產(chǎn)的功能與目的在相鄰2 個(gè)市場(chǎng)之間進(jìn)行分?jǐn)?分?jǐn)傄罁?jù)主要包括基于提升各區(qū)域市場(chǎng)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)程度、各區(qū)域市場(chǎng)所減少的發(fā)電成本和用電成本比例,以及緩解各區(qū)域市場(chǎng)阻塞情況所帶來(lái)的收益等。
在將跨市場(chǎng)輸電資產(chǎn)的相關(guān)成本分?jǐn)傊粮鲄^(qū)域市場(chǎng)后,需要分?jǐn)傊潦袌?chǎng)內(nèi)部各輸電區(qū)域的輸電成本主要分為兩部分:一部分為已經(jīng)分?jǐn)傊猎搮^(qū)域市場(chǎng)的跨市場(chǎng)輸電成本;另一部分為該市場(chǎng)內(nèi)部的跨州輸電成本。為核定區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)部的各輸電區(qū)域所要支付的輸電價(jià)格,還需根據(jù)特定的成本分?jǐn)傄?guī)則將上述兩部分輸電成本一并分?jǐn)傊粮鬏旊妳^(qū)域。
以PJM 市場(chǎng)為例,其市場(chǎng)內(nèi)部共存在22 個(gè)互聯(lián)的輸電區(qū)域。在進(jìn)行成本分?jǐn)倳r(shí),110 kV 及以下的輸電成本直接分?jǐn)傊潦袌?chǎng)內(nèi)相關(guān)的輸電區(qū)域,110 kV 以上的輸電成本則需根據(jù)輸電資產(chǎn)功能應(yīng)用不同的分?jǐn)偡椒ㄟM(jìn)行分?jǐn)?。例?用于提高系統(tǒng)安全的輸電成本基于直流潮流的分布系數(shù)法進(jìn)行成本分?jǐn)?;用于提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的輸電成本基于為區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)部發(fā)電廠(chǎng)及電力用戶(hù)帶來(lái)的收益進(jìn)行成本分?jǐn)?;?duì)于345 kV 雙回及500 kV 及以上的輸電成本則分為兩部分,其中,一半的輸電成本分?jǐn)偡椒ㄅc110 kV 以上的輸電成本分?jǐn)偡椒ㄏ嗤?即根據(jù)輸電資產(chǎn)功能進(jìn)行,另外一半則直接基于非同時(shí)系統(tǒng)峰荷的郵票法進(jìn)行分?jǐn)偂?/p>
2)輸電價(jià)格核定
在進(jìn)行成本分?jǐn)偤?美國(guó)PJM 市場(chǎng)針對(duì)市場(chǎng)交易中涉及的共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)(network integration transmission service,NITS)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)(point to point transmission service,PTPTS)分別設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的輸電定價(jià)機(jī)制。
共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)(NITS)指的是電力公司為PJM 市場(chǎng)內(nèi)部電力用戶(hù)提供的輸電服務(wù),采用單一容量電價(jià)形式定價(jià)。PJM 市場(chǎng)內(nèi)部22 個(gè)互聯(lián)輸電區(qū)域的共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)費(fèi)率各不相同,一般根據(jù)輸電區(qū)域各輸電公司的年度傳輸準(zhǔn)許收入總和與輸電區(qū)域年最大同時(shí)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算[26],且在年初由PJM 統(tǒng)一發(fā)布。輸電用戶(hù)根據(jù)其所在區(qū)域電力系統(tǒng)高峰時(shí)段最高用電負(fù)荷的貢獻(xiàn)程度和該區(qū)域的共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)費(fèi)率支付輸電服務(wù)費(fèi),如式(2)和式(3)所示。
式中:Rnits為該區(qū)域共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)費(fèi)率;Matrr為輸電區(qū)域各輸電公司的年度傳輸準(zhǔn)許收入總和;Lcp1為輸電區(qū)域年最大同時(shí)負(fù)荷;Pnits為輸電用戶(hù)需支付的共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)價(jià)格;Splc為輸電用戶(hù)對(duì)于該區(qū)域峰值負(fù)荷貢獻(xiàn)度。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)(PTPTS)是電力公司為跨市場(chǎng)交易主體提供的、將電能在PJM 和其他區(qū)域市場(chǎng)間傳輸?shù)妮旊姺?wù),采用單一制容量電價(jià)形式定價(jià),根據(jù)送電容量和服務(wù)時(shí)長(zhǎng)向參與跨市場(chǎng)電能交易的主體進(jìn)行收費(fèi)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)分為固定(firm)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)和非固定(non-firm)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)。
其中,固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)指的是在電能接收點(diǎn)和電能輸送點(diǎn)之間事先預(yù)留或安排輸電容量的長(zhǎng)期或短期跨市場(chǎng)輸電服務(wù),其預(yù)留容量遵循先到先得的原則,一般面向中長(zhǎng)期的跨市場(chǎng)電力交易。參與跨市場(chǎng)電能交易的主體根據(jù)其預(yù)定的傳輸容量和輸電服務(wù)周期繳納輸電費(fèi)用,其中,固定指的是該輸電服務(wù)所提供的跨市場(chǎng)輸電容量能夠基本得到保障,即當(dāng)跨市場(chǎng)輸電容量因系統(tǒng)運(yùn)行或市場(chǎng)運(yùn)行出現(xiàn)故障需要削減時(shí),應(yīng)優(yōu)先保證固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)的輸電容量,從而確保該輸電服務(wù)能夠順利執(zhí)行;當(dāng)跨市場(chǎng)輸電用戶(hù)所使用的輸電容量超過(guò)其購(gòu)買(mǎi)的固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電容量時(shí),超過(guò)的容量部分則需要根據(jù)其使用時(shí)長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的容量費(fèi)率繳納2 倍罰款。
固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)周期從日到多年,輸電價(jià)格如式(4)所示。
式中:Pfptp為固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)價(jià)格;Cfptp為固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)所預(yù)留的輸電容量;Rfptp為固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)容量費(fèi)率。
固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)的容量費(fèi)率根據(jù)用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)周期分為年、月、星期以及日費(fèi)率,月、星期以及日費(fèi)率基于年費(fèi)率進(jìn)行計(jì)算,其中,日費(fèi)率采用峰谷定價(jià)方法,高峰日為星期一至星期五等工作日,低谷日為星期六、星期日及其他法定節(jié)假日[27]。
年費(fèi)率一般根據(jù)輸電區(qū)域各輸電公司年度傳輸準(zhǔn)許收入總和與輸電區(qū)域全年各月最大同時(shí)負(fù)荷的平均值進(jìn)行計(jì)算[26],由式(5)確定。
式中:Rfptpyr為固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)年費(fèi)率;Lcp12為輸電區(qū)域全年各月最大同時(shí)負(fù)荷的平均值。
非固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)指的是在滿(mǎn)足固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)用戶(hù)的容量需求后,仍能夠在電能接收點(diǎn)和電能輸送點(diǎn)之間額外提供的短期輸電服務(wù),主要是面向發(fā)電機(jī)組和電力用戶(hù)間短期的跨市場(chǎng)電力交易。其中,非固定指的是該輸電服務(wù)提供的輸電容量可能因故障被削減或中斷,即當(dāng)跨市場(chǎng)輸電容量因系統(tǒng)運(yùn)行或市場(chǎng)運(yùn)行的事故需要被削減時(shí),為保障固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)能夠順利執(zhí)行,將優(yōu)先削減非固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)的輸電容量;當(dāng)跨市場(chǎng)輸電用戶(hù)所使用的輸電容量超過(guò)其購(gòu)買(mǎi)的非固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電容量時(shí),則需要根據(jù)調(diào)整后的輸電容量和其使用時(shí)長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的容量費(fèi)率重新計(jì)算輸電費(fèi)用[26]。
非固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)的月、星期以及日費(fèi)率與固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)相同,輸電用戶(hù)在支付小時(shí)輸電費(fèi)用時(shí)也采用峰谷費(fèi)率,分為高峰時(shí)段和低谷時(shí)段,高峰時(shí)段為07:00—11:00,低谷時(shí)段為11:00—次日07:00[28]。
此外,PJM 在共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)費(fèi)率核定時(shí),均根據(jù)該區(qū)域各輸電公司的年度傳輸準(zhǔn)許收入之和進(jìn)行計(jì)算,這使得各輸電公司在向其所在區(qū)域的輸電用戶(hù)收取共用網(wǎng)絡(luò)輸電服務(wù)費(fèi)時(shí),已能夠足額回收其年度傳輸準(zhǔn)許收入。此時(shí),若再收取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)費(fèi),可能導(dǎo)致輸電公司重復(fù)獲得輸電收入。為此,PJM 在核定共用輸電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)費(fèi)率時(shí),會(huì)從年度傳輸準(zhǔn)許收入中預(yù)先扣除預(yù)計(jì)可能獲得的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)收入,以保障輸電公司年度準(zhǔn)許收入的合理回收[29]。
歐洲于1993 年提出建立統(tǒng)一電力市場(chǎng)的改革目標(biāo),并在此期間經(jīng)歷了國(guó)家電力市場(chǎng)、區(qū)域電力市場(chǎng)以及跨國(guó)電力市場(chǎng)3 個(gè)市場(chǎng)發(fā)展階段[30]。為適應(yīng)各階段的跨國(guó)輸電工程運(yùn)行特點(diǎn)和歐洲統(tǒng)一市場(chǎng)的發(fā)展需要,歐洲跨國(guó)輸電價(jià)格形成機(jī)制也在不斷變化、調(diào)整。
在1996 年歐盟第一能源法案頒布之前,挪威、瑞典以及英國(guó)等國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始著手建立電力批發(fā)市場(chǎng),并逐漸引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),但在歐盟大部分地區(qū),發(fā)電、輸電、配電和售電業(yè)務(wù)仍掌握在各個(gè)國(guó)家內(nèi)部的垂直一體化電力公司手中。1996 年,歐洲頒布了放開(kāi)電力市場(chǎng)的第1 個(gè)指令(Directive 96/92/EC),指令要求垂直一體化發(fā)電企業(yè)進(jìn)行發(fā)、輸、配、售電業(yè)務(wù)在財(cái)務(wù)上的分離,各國(guó)輸電用戶(hù)的跨國(guó)輸電交易由原有的壟斷方式改成至少需要經(jīng)過(guò)協(xié)商的第三方準(zhǔn)入(third party access,TPA)方式。與此同時(shí),各國(guó)也在積極建立自己的國(guó)家電力市場(chǎng),正式拉開(kāi)了歐洲統(tǒng)一電力市場(chǎng)改革的序幕[31]。
1)跨國(guó)輸電容量分配
由于歐洲各國(guó)當(dāng)時(shí)正處于各自的國(guó)家電力市場(chǎng)發(fā)展時(shí)期,大部分國(guó)家對(duì)于電能進(jìn)口或出口的需求較小,跨國(guó)電能交易量少、不頻繁,所以跨國(guó)輸電通道容量采用“先到先得”(first come,first serve)的方式進(jìn)行分配?!跋鹊较鹊谩敝饕侵篙旊娤到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商根據(jù)固定價(jià)格表出售跨國(guó)輸電通道容量合同,并按照市場(chǎng)申報(bào)時(shí)序出清輸電容量的交易機(jī)制。
2)成本回收
在回收輸電成本方面,歐洲各國(guó)輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商主要按照郵票法核定的固定價(jià)格表中的容量?jī)r(jià)格出售跨國(guó)輸電通道容量合同,用以回收相應(yīng)的輸電成本[32]。
2003 年,歐盟頒布了第2 個(gè)能源指令(Directive 03/54/EC),提出發(fā)電、輸電、配電要進(jìn)行法律意義上的分離,即拆分成獨(dú)立的子公司,其中輸、配電環(huán)節(jié)電價(jià)受政府價(jià)格部門(mén)或監(jiān)管機(jī)構(gòu)監(jiān)管,以防止一體化電力公司的壟斷行為、交叉補(bǔ)貼和不公平競(jìng)爭(zhēng)[33]。此后,歐盟提出了在歐洲范圍內(nèi)建設(shè)區(qū)域性電力市場(chǎng)的設(shè)想(electricity regional initiative,ERI),使得歐洲各個(gè)國(guó)家電力市場(chǎng)逐漸融合為以北歐電力市場(chǎng)、英國(guó)和愛(ài)爾蘭電力市場(chǎng)、伊利比亞電力市場(chǎng)以及東南歐電力市場(chǎng)等為主的區(qū)域電力市場(chǎng)。
1)跨國(guó)輸電容量分配
隨著市場(chǎng)范圍不斷擴(kuò)大,由于歐洲各國(guó)在電源結(jié)構(gòu)方面的互補(bǔ)作用凸顯,如瑞典水電資源豐富、波蘭以煤電為主、法國(guó)則更多地利用核能發(fā)電等,跨國(guó)送電規(guī)模穩(wěn)步提升,跨國(guó)輸電容量在負(fù)荷高峰時(shí)段的稀缺性愈發(fā)顯著。此時(shí),原有的、“先到先得”的跨國(guó)輸電通道容量分配方式無(wú)法正常反映和激發(fā)輸電資源的市場(chǎng)價(jià)值。在此背景下,歐洲各國(guó)的輸電系統(tǒng) 運(yùn) 營(yíng) 商 于2001 年 引 入“ 顯 式 拍 賣(mài)”(explicit auction)機(jī)制,并在此后逐漸取代“先到先得”方式,成為主要的跨國(guó)輸電容量分配方式。
值得注意的是,美國(guó)的跨市場(chǎng)交易的電力需要通過(guò)同步交流電網(wǎng)進(jìn)行傳輸,其跨市場(chǎng)可用輸電容量(available transfer capability,ATC)的計(jì)算涉及范圍廣、計(jì)算方法復(fù)雜,而歐洲跨國(guó)電力交易的載體多為較為明確的直流輸電通道,其通道可用輸電容量的計(jì)算相較美國(guó)更為簡(jiǎn)單,為其設(shè)計(jì)和實(shí)施跨國(guó)輸電權(quán)機(jī)制提供了便利。當(dāng)時(shí),“顯式拍賣(mài)”主要指由聯(lián)合輸電容量辦公室(joint allocation office,JAO)組織的跨國(guó)輸電線(xiàn)路容量拍賣(mài),一般存在年、季、月至日內(nèi)等多拍賣(mài)周期[34]。
2)成本回收
在跨國(guó)輸電工程的成本回收方面,歐盟在頒布的第2 個(gè)指令中的第1228/2003 號(hào)條例(Regulation 1228/2003)明確提出,將跨國(guó)輸電交易所產(chǎn)生的成本分為兩部分進(jìn)行回收。一部分是跨國(guó)電能傳輸產(chǎn)生的各國(guó)國(guó)內(nèi)輸電線(xiàn)路網(wǎng)損成本和輸電設(shè)施投資建設(shè)成本,通過(guò)跨國(guó)輸電補(bǔ)償機(jī)制(inter-TSO compensation mechanism,ITC)進(jìn)行回收,并以容量電費(fèi)的方式分配至各市場(chǎng)主體。在機(jī)制設(shè)計(jì)之初,ITC 規(guī)定跨國(guó)輸電服務(wù)的輸電設(shè)施建設(shè)成本應(yīng)采用前瞻性長(zhǎng)期平均增量成本(forward-looking long-run average incremental cost)的方法進(jìn)行核定,但由于歐洲各國(guó)在此方面尚未達(dá)成共識(shí),目前采用一種妥協(xié)性的方法,即并不實(shí)際區(qū)分因跨國(guó)電能傳輸產(chǎn)生的各國(guó)國(guó)內(nèi)輸電設(shè)施建設(shè)成本,而是通過(guò)設(shè)立定額的基建成本補(bǔ)償金的方式,依據(jù)各國(guó)跨國(guó)輸電交易情況進(jìn)行分配[35];另一部分則為跨國(guó)輸電通道的投資和運(yùn)行維護(hù)成本,主要通過(guò)“顯式拍賣(mài)”的方式進(jìn)行回收[36]。歐洲各國(guó)在進(jìn)行跨國(guó)輸電交易時(shí),單獨(dú)對(duì)跨國(guó)輸電通道容量進(jìn)行拍賣(mài),并根據(jù)市場(chǎng)出清價(jià)格從高到低進(jìn)行排序,以邊際電價(jià)出清,通過(guò)輸電權(quán)拍賣(mài)交易收入來(lái)彌補(bǔ)輸電工程的投資和運(yùn)行維護(hù)成本。若輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商利用“顯式拍賣(mài)”所回收的金額不足以覆蓋或超過(guò)所需的跨國(guó)輸電成本,則可通過(guò)相關(guān)國(guó)家的國(guó)內(nèi)輸電費(fèi)用進(jìn)行調(diào)節(jié)。
歐盟在2007 年適時(shí)提出了《2020 年氣候與能源一攬子計(jì)劃》,明確歐盟2020 年的溫室氣體排放量要在1990 年的基礎(chǔ)上降低20%,可再生能源在整個(gè)終端能源消費(fèi)的占比增至20%,能源效率提高20%[37]??紤]到歐洲各國(guó)資源稟賦不同,可再生能源資源分布不平衡,需要在更大范圍內(nèi)進(jìn)行能源資源的優(yōu)化配置,導(dǎo)致各國(guó)的跨國(guó)輸電交易需求顯著提高,使得歐洲逐漸從區(qū)域電力市場(chǎng)向跨國(guó)電力市場(chǎng)方向發(fā)展。
1)跨國(guó)輸電容量分配
基于上述背景,歐盟于2009 年發(fā)布新一輪電力改革法案,其中包含的第3 個(gè)指令(Directive 2009/72/EC)指出,為加強(qiáng)歐洲各個(gè)國(guó)家間的電氣聯(lián)系以及對(duì)跨國(guó)輸電服務(wù)進(jìn)行更好的管理,歐盟成立了歐洲輸電運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)(European network of transmission system operators for electricity,ENTSO-E)[38]。ENTSO-E 提出了跨國(guó)輸電線(xiàn)路的容量分配和阻塞管理(capacity allocation and congestion management,CACM)機(jī)制,對(duì)歐洲跨國(guó)輸電線(xiàn)路容量分配規(guī)則等進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化、規(guī)范和明確,其中,就包括對(duì)原有的、以“顯式拍賣(mài)”為主的跨國(guó)輸電容量分配機(jī)制的調(diào)整[39]。
具體而言,隨著歐盟低碳轉(zhuǎn)型工作的進(jìn)一步推進(jìn),歐洲各國(guó)的可再生能源裝機(jī)容量和發(fā)電量占比不斷提高,并不斷替代原有的燃煤火電等傳統(tǒng)能源。在此背景下,可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性、間歇性以及波動(dòng)性使得歐洲各國(guó)電源的整體出力特性發(fā)生變化,跨國(guó)輸電通道的送電潮流方向在不同時(shí)段可能出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的頻繁變化,使得基于日前市場(chǎng)跨國(guó)輸電容量拍賣(mài)的“顯式拍賣(mài)”機(jī)制運(yùn)行效率低下,且由于“顯式拍賣(mài)”與電能量交易分別在不同的市場(chǎng)單獨(dú)進(jìn)行,割裂的交易機(jī)制無(wú)法在2 個(gè)市場(chǎng)之間傳達(dá)正確的信息和價(jià)格信號(hào),可能會(huì)出現(xiàn)拍賣(mài)容量和現(xiàn)實(shí)容量不匹配、跨國(guó)輸電線(xiàn)路利用率降低、價(jià)格趨同減少甚至潮流逆向流動(dòng)等問(wèn)題。因此,歐洲多數(shù)國(guó)家在進(jìn)行跨國(guó)輸電容量分配時(shí),由原有的“顯式拍賣(mài)”機(jī)制逐漸過(guò)渡到基于跨國(guó)輸電通道容量與跨國(guó)能量聯(lián)合優(yōu)化出清的“隱式拍賣(mài)”(implicit auction)機(jī)制分配跨國(guó)輸電容量。
所謂“隱式拍賣(mài)”機(jī)制,指的是通過(guò)電能量交易和跨國(guó)輸電容量交易聯(lián)合優(yōu)化出清方式分配跨國(guó)輸電容量的機(jī)制。由于該機(jī)制將電能量和跨國(guó)輸電容量進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化出清,故能夠有效規(guī)避拍賣(mài)容量和實(shí)際可用輸電容量不匹配、跨國(guó)輸電通道利用率低以及潮流逆向流動(dòng)等問(wèn)題,并且其出清價(jià)格為電能量和跨國(guó)輸電容量的雙重市場(chǎng)價(jià)值的體現(xiàn),為其他電力市場(chǎng)提供了更為準(zhǔn)確的價(jià)格信號(hào)[40]。
需要說(shuō)明的是,目前,除北歐Nordpool 市場(chǎng)全部采取“隱式拍賣(mài)”機(jī)制分配跨國(guó)輸電容量外,歐洲其他國(guó)家主要采用“顯式拍賣(mài)”與“隱式拍賣(mài)”相結(jié)合的方式分配跨國(guó)輸電容量,其中,“顯式拍賣(mài)”主要應(yīng)用于跨國(guó)雙邊電力交易,“隱式拍賣(mài)”則應(yīng)用于日前市場(chǎng)耦合[41]。
2)成本回收
對(duì)于跨國(guó)電能傳輸導(dǎo)致的各國(guó)國(guó)內(nèi)輸電線(xiàn)路的網(wǎng)損成本、輸電設(shè)施的投資和運(yùn)行維護(hù)成本以及跨國(guó)輸電通道的投資和運(yùn)行維護(hù)成本,歐洲各國(guó)分別采取以下方式進(jìn)行成本回收。
因歐洲跨國(guó)輸電產(chǎn)生的潮流穿越造成的各國(guó)內(nèi)部的輸電線(xiàn)路網(wǎng)損成本和輸電設(shè)施使用成本仍然采用ITC 的方式進(jìn)行回收。
跨國(guó)輸電通道的投資和運(yùn)行維護(hù)成本則根據(jù)跨國(guó)輸電容量的分配機(jī)制進(jìn)行回收。由于歐洲多數(shù)國(guó)家的跨國(guó)輸電容量分配方式由“顯式拍賣(mài)”過(guò)渡到了“隱式拍賣(mài)”,導(dǎo)致跨國(guó)輸電通道使用成本的回收方式也相應(yīng)發(fā)生變化。在“隱式拍賣(mài)”容量分配機(jī)制下,歐洲跨國(guó)輸電工程的投資及運(yùn)行維護(hù)成本主要通過(guò)阻塞盈余方式回收。具體而言,在實(shí)施分區(qū)邊際電價(jià)機(jī)制的區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制下,當(dāng)跨國(guó)輸電通道因阻塞等原因使得送端和受端所在價(jià)格區(qū)間存在價(jià)差時(shí),就會(huì)出現(xiàn)阻塞盈余收入,這部分收入將被擁有該輸電通道容量的輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商收取,或按照各國(guó)輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)該輸電通道容量的投資比例等進(jìn)行分配,用于彌補(bǔ)跨國(guó)輸電工程的投資和運(yùn)行維護(hù)成本[42]。
此外,利用“隱式拍賣(mài)”回收成本的輸電線(xiàn)路可根據(jù)是否受到價(jià)格監(jiān)管分為2 類(lèi)。第1 類(lèi)是受監(jiān)管的跨國(guó)輸電線(xiàn)路,按照管制機(jī)制可分為“收入上限管制”和“滑動(dòng)收益管制”2 種。其中,當(dāng)受到“收入上限管制”的輸電線(xiàn)路通過(guò)阻塞盈余獲得的收入不能覆蓋或超過(guò)跨國(guó)輸電成本時(shí),需要通過(guò)歐洲各國(guó)的國(guó)內(nèi)輸電費(fèi)用進(jìn)行調(diào)節(jié),使其完全回收成本;當(dāng)受到“滑動(dòng)收益管制”的輸電線(xiàn)路獲得的收入不能實(shí)現(xiàn)成本回收目標(biāo)時(shí),如其已獲得的收入低于監(jiān)管機(jī)構(gòu)為其劃定的收入下限,則通過(guò)相關(guān)國(guó)家的國(guó)內(nèi)輸配電費(fèi)補(bǔ)償其收入至下限[43]。第2 類(lèi)是不受監(jiān)管的“商業(yè)線(xiàn)路”(merchant project),其只能通過(guò)阻塞盈余回收跨國(guó)輸電通道的投資和運(yùn)行維護(hù)成本,盈虧自負(fù)[44]。
澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)(national electricity market,NEM)于1998 年正式開(kāi)始運(yùn)營(yíng),共包含昆士蘭、塔斯馬尼亞、南澳、新南威爾士、澳大利亞首都地區(qū)以及維多利亞等6 個(gè)行政區(qū)域,囊括5 個(gè)州級(jí)輸電網(wǎng)和14 個(gè)主要配電網(wǎng)[45]。隨著電力市場(chǎng)建設(shè)不斷深入,跨區(qū)域輸電交易不斷增多,國(guó)家電力市場(chǎng)逐漸開(kāi)始跨區(qū)輸電定價(jià)改革,持續(xù)完善跨區(qū)輸電定價(jià)機(jī)制。
在國(guó)家電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)初期,澳大利亞市場(chǎng)內(nèi)部各區(qū)域之間的電網(wǎng)聯(lián)系并不緊密,跨區(qū)域輸電交易量和交易頻次較少,所以澳大利亞并未針對(duì)跨區(qū)域輸電服務(wù)進(jìn)行收費(fèi)。直至1999 年,澳大利亞國(guó)家電力 法 規(guī) 管 理 局(National Electricity Code Administrator,NECA)提出允許輸電企業(yè)收取跨區(qū)域輸電費(fèi)用[46],但該提議在2001 年被澳大利亞競(jìng)爭(zhēng)和消費(fèi)者委員會(huì)(Australia Competition and Consumer Commission,ACCC)駁 回。在2004 至2005 年期間,NECA 在對(duì)輸電收入和定價(jià)審查過(guò)程中強(qiáng)調(diào)了缺乏跨區(qū)域輸電定價(jià)機(jī)制的問(wèn)題,但并未提出任何改進(jìn)意見(jiàn)。
在澳大利亞進(jìn)行跨區(qū)域輸電定價(jià)改革前,各區(qū)域電力用戶(hù)支付的輸配電費(fèi)中僅包含與本區(qū)域輸配電網(wǎng)投資和運(yùn)行維護(hù)相關(guān)的成本,而并不包含支持電能跨區(qū)輸送相關(guān)的跨區(qū)輸電設(shè)備投資及運(yùn)行維護(hù)成本等,未能體現(xiàn)“誰(shuí)受益、誰(shuí)承擔(dān)”的成本分?jǐn)傇瓌t。例如,在當(dāng)時(shí),南澳大利亞區(qū)域與維多利亞區(qū)域?yàn)榘拇罄麃唶?guó)家電力市場(chǎng)內(nèi)相鄰區(qū)域,如果南澳大利亞的電力用戶(hù)需要維多利亞州的發(fā)電機(jī)組提供電能,則勢(shì)必需要經(jīng)過(guò)維多利亞州的輸電系統(tǒng)和跨區(qū)輸電工程。為了滿(mǎn)足電能跨區(qū)輸送的需求,將產(chǎn)生一定的投資成本和運(yùn)營(yíng)成本。但在當(dāng)時(shí)的定價(jià)規(guī)則下,維多利亞輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商無(wú)法從南澳大利亞的跨區(qū)域輸電用戶(hù)收取任何費(fèi)用,相應(yīng)的跨區(qū)輸電成本僅由維多利亞區(qū)域的用戶(hù)承擔(dān)。
隨著澳大利亞經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展,國(guó)家電力市場(chǎng)內(nèi)部各區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異和能源資源稟賦差異產(chǎn)生的電能供需矛盾逐漸凸顯,跨區(qū)域輸電交易量和交易頻次也逐步增多。為解決送出區(qū)域電力用戶(hù)不公平地承擔(dān)因跨區(qū)送電造成的區(qū)域內(nèi)輸電成本的問(wèn)題,能源部長(zhǎng)理事會(huì)(Ministerial Council on Energy,MCE)于2010 年向澳大利亞能源市場(chǎng)委員會(huì)(Australia Energy Market Commission,AEMC)提交規(guī)則變更請(qǐng)求,提出在電能跨區(qū)域輸送時(shí)應(yīng)增加“負(fù)荷輸出費(fèi)”(load export charge,LEC),即在相鄰2 個(gè)區(qū)域進(jìn)行電能交易時(shí),電能流入?yún)^(qū)域的用戶(hù)需要向電能流出區(qū)域繳納一定的輸電費(fèi)[47]。2013年,澳大利亞能源市場(chǎng)委員會(huì)正式公布了關(guān)于區(qū)域間輸電收費(fèi)的最終決定和實(shí)施細(xì)則,文件最后決定采用“修訂后的負(fù)荷輸出費(fèi)”(modified load export charge,MLEC)回收跨區(qū)域輸電成本,并在2015 年7 月1 日起正式實(shí)行。
具體來(lái)說(shuō),澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)將輸電服務(wù)分為4 類(lèi),分別為接入服務(wù)(entry services)、接出服務(wù)(exit services)、公共輸電服務(wù)(common services),以及包含跨區(qū)域輸電服務(wù)的輸電網(wǎng)使用服務(wù)(transmission use of system services)。各項(xiàng)服務(wù)費(fèi)用組成了澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)輸配電價(jià)體系。“修訂后的負(fù)荷輸出費(fèi)”作為輸電網(wǎng)使用服務(wù)費(fèi)的一部分,與輸電網(wǎng)使用服務(wù)費(fèi)中的與位置相關(guān)費(fèi)用計(jì)算方法相同,主要基于標(biāo)準(zhǔn)的成本網(wǎng)絡(luò)定價(jià)方法(cost reflective network pricing methodology,CRNP Methodology)分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行確定,跨區(qū)域電能流出節(jié)點(diǎn)的輸電用戶(hù)所需支付跨區(qū)域輸電容量電價(jià)則基于“修訂后的負(fù)荷輸出費(fèi)”進(jìn)行核定。具體的定價(jià)過(guò)程主要分為成本分?jǐn)偤涂鐓^(qū)域輸電價(jià)格核定兩部分。
1)成本分?jǐn)?/p>
跨區(qū)域輸電交易成本分?jǐn)傊饕譃? 個(gè)步驟:第1 個(gè)步驟為核定輸電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(transmission network service provider,TNSP)的年度總準(zhǔn)許收入,并根據(jù)TNSP 的年度總準(zhǔn)許收入計(jì)算出輸電網(wǎng)使用服務(wù)的年度準(zhǔn)許收入;第2 個(gè)步驟則是將輸電網(wǎng)使用服務(wù)年度準(zhǔn)許收入中跨區(qū)域輸電的成本分?jǐn)傊料到y(tǒng)中各節(jié)點(diǎn),從而確定跨區(qū)輸電節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)許收入。
核定輸電使用服務(wù)的年度準(zhǔn)許收入首先應(yīng)確定TNSP 的年度總準(zhǔn)許收入,TNSP 的年度總準(zhǔn)許收入為最大準(zhǔn)許收入扣除提供規(guī)定的公共輸電服務(wù)預(yù)計(jì)產(chǎn)生的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的成本。其次,根據(jù)TNSP 所提供的4 種輸電服務(wù)對(duì)其年度總準(zhǔn)許收入進(jìn)行分?jǐn)?分?jǐn)偙壤齽t按照各項(xiàng)輸電服務(wù)的優(yōu)化重置成本(optimized replacement cost,ORC)占總優(yōu)化重置成本的比例進(jìn)行確定[48],輸電使用服務(wù)的年度準(zhǔn)許收入計(jì)算方法如式(6)所示。
式中:Rasrr為輸電使用服務(wù)的年度準(zhǔn)許收入;MorcTUOS為輸電使用服務(wù)的優(yōu)化重置成本;Morctotal為各項(xiàng)輸電服務(wù)的總優(yōu)化重置成本;Maarr為T(mén)NSP 的年度總準(zhǔn)許收入。
首先,將輸電使用服務(wù)年度準(zhǔn)許收入分為與位置相關(guān)的輸電費(fèi)用和與位置無(wú)關(guān)的輸電費(fèi)用。其中,與位置相關(guān)輸電費(fèi)用和與位置無(wú)關(guān)輸電費(fèi)用各占輸電使用服務(wù)年度準(zhǔn)許收入的50%,“修訂后的負(fù)荷輸出費(fèi)”則包含在與位置相關(guān)輸電費(fèi)用中。
其次,根據(jù)基于“365 d”法的標(biāo)準(zhǔn)成本網(wǎng)絡(luò)模型,將各輸變電資產(chǎn),如輸電線(xiàn)路和變壓器等的相關(guān)準(zhǔn)許收入分?jǐn)傊粮鬏旊姽?jié)點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō),選取各輸電節(jié)點(diǎn)全年(365 d)內(nèi)每月的負(fù)荷需求最大的半小時(shí)節(jié)點(diǎn)功率值,并求得各輸電節(jié)點(diǎn)的月度負(fù)荷最大需求平均值,以此作為核價(jià)場(chǎng)景確定各輸變電資產(chǎn)的使用情況,并將相關(guān)準(zhǔn)許收入按使用情況比例分配給各輸電節(jié)點(diǎn),每個(gè)輸電節(jié)點(diǎn)分?jǐn)偟臏?zhǔn)許收入總和即為該節(jié)點(diǎn)的總成本。
最后,計(jì)算跨區(qū)域電能流出節(jié)點(diǎn)總成本占整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總成本的比值,通過(guò)與位置相關(guān)輸電費(fèi)用和該比值的乘積得出該跨區(qū)域電能流出節(jié)點(diǎn)的年度準(zhǔn)許收入,即“修訂后的負(fù)荷輸出費(fèi)”[49]。
2)跨區(qū)域輸電價(jià)格核定
基于區(qū)域間傳輸?shù)臍v史最大需量或跨區(qū)域輸電合同約定的最大需量和跨區(qū)域電能流出節(jié)點(diǎn)的年度準(zhǔn)許收入,核定跨區(qū)域電能流出節(jié)點(diǎn)的輸電用戶(hù)所需支付的容量電價(jià)。
中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)政策的演變隨電力體制改革進(jìn)程主要經(jīng)歷了3 個(gè)階段。
在第1 輪電力體制改革前,中國(guó)電價(jià)制度以滿(mǎn)足社會(huì)公益事業(yè)的需要為原則,由國(guó)家價(jià)格主管部門(mén)統(tǒng)一管理電價(jià),電價(jià)以政府制定的終端銷(xiāo)售電價(jià)為主,并不存在獨(dú)立的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格。
在2002 年開(kāi)始的第1 輪電力體制改革后,中國(guó)實(shí)現(xiàn)了“廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)”,并依據(jù)《關(guān)于印發(fā)電價(jià)改革實(shí)施的辦法的通知》[50]建立了由上網(wǎng)電價(jià)、輸配電價(jià)和銷(xiāo)售電價(jià)構(gòu)成的新電價(jià)體系,明確了輸電專(zhuān)項(xiàng)服務(wù)價(jià)格由接入價(jià)、專(zhuān)用工程輸電價(jià)和聯(lián)網(wǎng)價(jià)3 類(lèi)構(gòu)成。其中,專(zhuān)用工程輸電價(jià)主要適用于電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)利用專(zhuān)用工程以“點(diǎn)對(duì)網(wǎng)”或“網(wǎng)對(duì)網(wǎng)”形式提供電能輸送服務(wù)時(shí)價(jià)格的核定,而聯(lián)網(wǎng)價(jià)適用于電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)利用專(zhuān)用聯(lián)網(wǎng)工程為電網(wǎng)之間提供聯(lián)網(wǎng)服務(wù)時(shí)價(jià)格的核定,并根據(jù)功能的不同分別采取單一制電價(jià)(電量或容量電價(jià))和兩部制電價(jià)定價(jià)方式,形成了中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格體系的雛形[51]。
在2015 年開(kāi)始的第2 輪電力體制改革中,國(guó)家價(jià)格主管部門(mén)對(duì)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格的形成機(jī)制進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化、完善。其中,2017 年發(fā)布的《跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)辦法(試行)》[13]提出,跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程的價(jià)格形式應(yīng)按照其功能進(jìn)行確定,即以輸電功能為主的專(zhuān)項(xiàng)工程實(shí)行單一制電量電價(jià),隨交易收取;以聯(lián)網(wǎng)功能為主的專(zhuān)項(xiàng)工程實(shí)行單一制容量電價(jià),由送受兩端省份共同分?jǐn)偅?3],如式(7)所示。
式中:p1為單一制電量電價(jià);MT為跨省跨區(qū)輸電服務(wù)年度總成本;C0為跨省跨區(qū)輸電通道核價(jià)容量;T0為該輸電通道的核價(jià)年利用小時(shí)數(shù);ρ0為輸電通道的核價(jià)線(xiàn)損率;p2為郵票法定價(jià)的單一制容量電價(jià)。
此后,為進(jìn)一步提升跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格核定的科學(xué)性和合理性,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于2021 年10 月頒布的《跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格定價(jià)辦法》[14]對(duì)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程的范圍進(jìn)行了明確的界定。定價(jià)辦法中指出,跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程是指以送電功能為主的跨區(qū)域電網(wǎng)工程,以及送受端相對(duì)明確、潮流方向相對(duì)固定的區(qū)域內(nèi)跨省輸電工程,實(shí)行單一制電量電價(jià),并且提出對(duì)于同一送、受端的多條跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程在核定輸電價(jià)格時(shí)可采用通道定價(jià)的辦法;可再生能源增量現(xiàn)貨交易的最優(yōu)路徑已滿(mǎn)時(shí),若通過(guò)其他具有空余輸電能力的專(zhuān)項(xiàng)工程進(jìn)行送電,則仍按照最優(yōu)路徑進(jìn)行結(jié)算。至此,中國(guó)形成了相對(duì)科學(xué)、合理的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格體系與定價(jià)機(jī)制[14]。
通過(guò)對(duì)國(guó)際實(shí)踐分析可知,歐洲、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家及地區(qū)跨國(guó)跨州輸電定價(jià)政策的演變均是為了適應(yīng)目標(biāo)國(guó)家及地區(qū)電力體制、電力市場(chǎng)發(fā)展情況和能源政策的變化調(diào)整。目前,中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)主要應(yīng)用經(jīng)營(yíng)期法或“準(zhǔn)許成本加合理收益”方法進(jìn)行核定,在明確經(jīng)營(yíng)期內(nèi)的年收入需求或監(jiān)管周期的年準(zhǔn)許收入的基礎(chǔ)上,按照政府主管部門(mén)批復(fù)的利用小時(shí)數(shù)進(jìn)行電量?jī)r(jià)格的計(jì)算。同時(shí),作為跨省跨區(qū)電能交易價(jià)格的主要構(gòu)成項(xiàng)和重要的公用事業(yè)價(jià)格之一,跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格除應(yīng)遵循輸配電價(jià)定價(jià)的基本原則,即實(shí)現(xiàn)公平分?jǐn)傒旊姵杀竞洼旊姕?zhǔn)許收入回收外,還應(yīng)與國(guó)家能源政策協(xié)同[52],在促進(jìn)提高電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率的同時(shí)助力可再生能源資源跨省消納,協(xié)同促進(jìn)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系和新型電力系統(tǒng)的平穩(wěn)、有效建設(shè),用以積極穩(wěn)妥推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。然而,中國(guó)現(xiàn)行的、以經(jīng)營(yíng)期法核定的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程單一制電量輸電價(jià)格在新時(shí)期仍存在以下問(wèn)題。
1)單一制電量電價(jià)形式可能影響電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率和電能資源的優(yōu)化配置
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率作為評(píng)價(jià)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有效程度的重要指標(biāo),可以通過(guò)社會(huì)總福利衡量[53]。根據(jù)文獻(xiàn)[8]中的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格對(duì)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易影響的分析得出,單一制電量電價(jià)通過(guò)影響省外機(jī)組向市場(chǎng)供電短期邊際成本的方式,影響各機(jī)組市場(chǎng)報(bào)價(jià)排序,進(jìn)而影響電力市場(chǎng)的出清價(jià)格和系統(tǒng)總發(fā)電成本。
具體到中國(guó)省間電力市場(chǎng)情況下,根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)有限公司發(fā)布的《省間電力現(xiàn)貨交易規(guī)則(試行)》[54]中的相關(guān)規(guī)定,中國(guó)省間交易定價(jià)機(jī)制主要采用經(jīng)過(guò)折算的邊際出清電價(jià)機(jī)制,具體步驟如下:首先,將受端省份的買(mǎi)方報(bào)價(jià)考慮所有交易路徑的輸電價(jià)格和輸電網(wǎng)損,逐一折算到賣(mài)方節(jié)點(diǎn);其次,將折算后的買(mǎi)方報(bào)價(jià)在賣(mài)方節(jié)點(diǎn)與賣(mài)方報(bào)價(jià)進(jìn)行高低匹配,賣(mài)方節(jié)點(diǎn)最后一筆成交交易對(duì)的買(mǎi)賣(mài)雙方價(jià)格的算術(shù)平均值為該賣(mài)方節(jié)點(diǎn)的出清價(jià)格,以此作為該賣(mài)方節(jié)點(diǎn)所有成交交易的結(jié)算價(jià)格;最后,將此出清價(jià)格按照交易路徑輸電價(jià)格和輸電網(wǎng)損反向折算至買(mǎi)方節(jié)點(diǎn),折算至買(mǎi)方節(jié)點(diǎn)的價(jià)格即為該買(mǎi)方節(jié)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)賣(mài)方節(jié)點(diǎn)成交交易的結(jié)算價(jià)格[54],如圖1 所示。圖中:q1為有跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程電量輸電價(jià)格時(shí)的省間現(xiàn)貨市場(chǎng)出清電量;q2為無(wú)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程電量輸電價(jià)格時(shí)的省間現(xiàn)貨市場(chǎng)出清電量;λ1為有跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程電量輸電價(jià)格時(shí)的省間現(xiàn)貨市場(chǎng)出清價(jià)格;λ2為無(wú)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程電量輸電價(jià)格時(shí)的省間現(xiàn)貨市場(chǎng)出清價(jià)格。
圖1 省間現(xiàn)貨市場(chǎng)供需曲線(xiàn)Fig.1 Supply and demand curves of inter-provincial spot market
從圖1 可以看出,買(mǎi)方經(jīng)電量輸電價(jià)格折算后的報(bào)價(jià)曲線(xiàn)與賣(mài)方報(bào)價(jià)曲線(xiàn)所圍成的面積相較于折算前變小,說(shuō)明省間現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的社會(huì)總福利存在損失,其原因正如文獻(xiàn)[8]中分析所述,即跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程電量輸電價(jià)格可能作為“交易稅”通過(guò)提高省間市場(chǎng)交易成本的方式降低省間市場(chǎng)交易量,從而造成供給者和消費(fèi)者剩余損失。
不僅如此,因單一制電量輸電價(jià)格產(chǎn)生的省間交易電量的變化還可能影響省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)有限公司發(fā)布的《省間電力現(xiàn)貨交易規(guī)則(試行)》[54]中的相關(guān)敘述,中國(guó)現(xiàn)階段的省間電力現(xiàn)貨交易采用“省間物理、省內(nèi)金融”的方式。具體來(lái)說(shuō),在進(jìn)行省間電力交易時(shí),電力現(xiàn)貨交易的賣(mài)方成交結(jié)果作為送端關(guān)口負(fù)荷增量參與送端省內(nèi)出清,買(mǎi)方成交結(jié)果作為受端關(guān)口電源參與受端省內(nèi)出清,其中,“省間物理”指在此方式下送受端省份按照交易結(jié)果進(jìn)行實(shí)物交割,而“省內(nèi)金融”則指省內(nèi)以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)決定實(shí)際履約主體,在省間現(xiàn)貨市場(chǎng)中成交的市場(chǎng)主體電量在省內(nèi)進(jìn)行差價(jià)結(jié)算。在此交易規(guī)則下,送端現(xiàn)貨市場(chǎng)出清電量為送端省內(nèi)電量需求加上省間交易電量,受端現(xiàn)貨市場(chǎng)出清電量為受端省內(nèi)電量減去省間交易電量,使得送、受兩端現(xiàn)貨市場(chǎng)出清價(jià)格受到省間交易電量的影響。綜上,單一制電量輸電價(jià)格能夠通過(guò)省間現(xiàn)貨市場(chǎng)交易電量的方式影響市場(chǎng)主體的發(fā)購(gòu)電成本,進(jìn)而影響省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率。
2)單一制電量電價(jià)形式可能會(huì)影響輸電工程準(zhǔn)許收入回收或輸電價(jià)格水平的相對(duì)穩(wěn)定
在原有的計(jì)劃體制下,中國(guó)省間與區(qū)域間的電能交易一般以國(guó)家指令性計(jì)劃和政府間框架協(xié)議的形式開(kāi)展,年送電量規(guī)??筛鶕?jù)送電計(jì)劃較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè),送電價(jià)格通過(guò)雙邊協(xié)商或政府定價(jià)方式確定,輸電價(jià)格按照經(jīng)營(yíng)期定價(jià)法進(jìn)行核定,通過(guò)單一制電量電價(jià)的形式由電力用戶(hù)承擔(dān),能夠在整體上保證跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程準(zhǔn)許收入的回收。
在新一輪電力市場(chǎng)化改革啟動(dòng)后,跨省跨區(qū)國(guó)家指令性計(jì)劃和政府間框架協(xié)議電量將逐漸放開(kāi),省間和區(qū)域間的交易電量和交易價(jià)格均將隨著電力市場(chǎng)的供需情況發(fā)生變化。結(jié)合中國(guó)近年“西電東送”水電來(lái)水情況不確定性的增加以及送端省份送出電量受市場(chǎng)出清機(jī)制等因素的影響,跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程的傳輸電量難以用原有方法準(zhǔn)確預(yù)測(cè),此時(shí),若跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格仍沿用單一制電量電價(jià),則可能出現(xiàn)所回收的輸電費(fèi)用與準(zhǔn)許收入之間偏差較大的問(wèn)題。即使采用平滑機(jī)制,將所回收的輸電費(fèi)用和準(zhǔn)許收入偏差量滾入下個(gè)監(jiān)管周期,也可能因可再生能源預(yù)測(cè)電量偏差等原因使得下個(gè)監(jiān)管周期的準(zhǔn)許收入難以實(shí)現(xiàn)。從另一個(gè)角度來(lái)看,如果上一個(gè)輸配電價(jià)監(jiān)管周期內(nèi)實(shí)際輸電收入與準(zhǔn)許收入偏差較大,則收入平滑機(jī)制的應(yīng)用可能造成2 個(gè)監(jiān)管周期間輸電價(jià)格水平波動(dòng)較大,難以保障輸電價(jià)格水平的相對(duì)平穩(wěn),不利于跨省跨區(qū)交易的可持續(xù)開(kāi)展。
此外,在中國(guó)原有政府定價(jià)的情況下,發(fā)電側(cè)按照政府核定上網(wǎng)電價(jià)和發(fā)電利用小時(shí)數(shù)回收成本并獲得合理收益,輸配電價(jià)由終端電力用戶(hù)承擔(dān),能夠在整體上保證跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電成本分?jǐn)偟墓叫浴5S著機(jī)組送電價(jià)格和送電量逐漸由電力市場(chǎng)出清機(jī)制決定,鑒于可再生能源發(fā)電機(jī)組低邊際成本特性,可能在電力市場(chǎng)交易中獲得相比原政府定價(jià)情況下超額的發(fā)電利潤(rùn)。此時(shí),根據(jù)“誰(shuí)收益、誰(shuí)分?jǐn)偂钡脑瓌t,現(xiàn)行的、僅由電力用戶(hù)支付輸電費(fèi)用的方式將難以保證專(zhuān)項(xiàng)工程輸電成本的公平分?jǐn)偂?/p>
3)單一制電量電價(jià)形式可能難以適應(yīng)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)與發(fā)展
目前,中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程主要采用經(jīng)營(yíng)期法或者“準(zhǔn)許成本加合理收益”方法核定的單一制電量輸電價(jià)格,輸電價(jià)格體系相對(duì)簡(jiǎn)單,并在原有的計(jì)劃體制下取得了良好的效果。但隨著全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)不斷深入,跨省跨區(qū)電力市場(chǎng)交易逐漸由電量交易向分時(shí)段的電力交易轉(zhuǎn)變,未來(lái)的跨省跨區(qū)交易形式也將由原有的計(jì)劃交易逐漸演變?yōu)閲?guó)家指令性計(jì)劃等中長(zhǎng)期合同交易、競(jìng)爭(zhēng)性中長(zhǎng)期合同交易以及電力現(xiàn)貨交易等多種形式,由此產(chǎn)生的跨省跨區(qū)輸電通道容量分配問(wèn)題將逐漸凸顯,跨省跨區(qū)輸電權(quán)機(jī)制將得以逐步應(yīng)用和實(shí)施[14]。在此情況下,現(xiàn)行的、按照單一制電量電價(jià)形式核定的跨省跨區(qū)輸電價(jià)格體系則存在以下弊端。
首先,無(wú)法與輸電權(quán)機(jī)制協(xié)同,難以適應(yīng)跨省跨區(qū)交易從電量交易到分時(shí)段電力交易的轉(zhuǎn)變。一般,商品的價(jià)格應(yīng)由其價(jià)值決定,并且價(jià)格需要反映其價(jià)值。隨著未來(lái)跨省跨區(qū)送電交易將從原有的電量交易逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉謺r(shí)段的電力交易,跨省跨區(qū)送電交易將從電量交易轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏灰?專(zhuān)項(xiàng)工程輸電權(quán)的交易也將呈現(xiàn)為分時(shí)段的輸電容量使用權(quán)交易。若跨省跨區(qū)輸電價(jià)格仍采用不分時(shí)段的單一制電量電價(jià)的價(jià)格形式,將無(wú)法通過(guò)價(jià)格合理反映跨省跨區(qū)輸電通道的容量產(chǎn)品價(jià)值,難以促進(jìn)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電通道容量的合理分配,不利于實(shí)現(xiàn)輸電價(jià)格與輸電權(quán)機(jī)制的協(xié)同。
其次,價(jià)格體系缺乏靈活性,難以適應(yīng)由國(guó)家指令性計(jì)劃等中長(zhǎng)期合同交易、競(jìng)爭(zhēng)性中長(zhǎng)期合同交易以及電力現(xiàn)貨交易等構(gòu)成的多種跨省跨區(qū)電力市場(chǎng)交易形式。
跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格作為跨省跨區(qū)電力市場(chǎng)交易價(jià)格的重要組成部分,其價(jià)格水平與結(jié)構(gòu)不僅直接影響跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電成本的回收,還會(huì)影響市場(chǎng)交易價(jià)格和資源優(yōu)化配置。根據(jù)上述國(guó)際實(shí)踐的分析可知,美國(guó)、歐洲以及澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)典型電力市場(chǎng)跨國(guó)跨州、跨市場(chǎng)輸電定價(jià)機(jī)制均隨著其電力體制改革、電力市場(chǎng)發(fā)展以及能源政策目標(biāo)的變化不斷優(yōu)化調(diào)整。其中,美國(guó)由受監(jiān)管的垂直一體化地理壟斷方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐肱l(fā)和零售的自由競(jìng)爭(zhēng)方式,在此期間為數(shù)眾多的垂直一體化小型電力公司逐漸融合為大型輸電組織,形成了PJM、MISO 等區(qū)域電力市場(chǎng)。在此情況下,為實(shí)現(xiàn)資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置,原本的跨州輸電服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大,其定價(jià)機(jī)制也由原有的“攤煎餅”的跨州輸電價(jià)格機(jī)制逐漸轉(zhuǎn)變成由市場(chǎng)內(nèi)跨州和跨市場(chǎng)相結(jié)合的輸電價(jià)格體系,采取單一制容量輸電價(jià)格形式;歐洲為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一電力市場(chǎng)的改革目標(biāo),此前共經(jīng)歷國(guó)家電力市場(chǎng)、區(qū)域電力市場(chǎng)以及跨國(guó)電力市場(chǎng)等3 個(gè)電力市場(chǎng)發(fā)展階段,為適應(yīng)各階段輸電工程的特點(diǎn)和統(tǒng)一電力市場(chǎng)的發(fā)展需要,其跨國(guó)輸電工程的輸電定價(jià)機(jī)制從最初按照郵票法核定固定價(jià)格表中的容量?jī)r(jià)格逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)多種輸電權(quán)分配機(jī)制的靈活輸電價(jià)格機(jī)制。
現(xiàn)階段中國(guó)正處于新型電力系統(tǒng)建設(shè)和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)的新時(shí)期,跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格體系和定價(jià)機(jī)制也應(yīng)隨中國(guó)能源政策的變化、電力市場(chǎng)的進(jìn)程而不斷優(yōu)化調(diào)整,用以推動(dòng)中國(guó)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展進(jìn)程,為中國(guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的建設(shè)提供有力支撐。為此,提出以下2 點(diǎn)啟示和展望。
1)探索實(shí)施跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程兩部制輸電價(jià)格形式,在促進(jìn)提高電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率的同時(shí)維持輸電價(jià)格水平的相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)美國(guó)、歐洲等典型電力市場(chǎng)化國(guó)家及地區(qū)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為適應(yīng)跨國(guó)跨州電力市場(chǎng)交易和輸電權(quán)機(jī)制的需要,分別建立了基于事前核價(jià)和顯式/隱式拍賣(mài)的單一制容量輸電價(jià)格機(jī)制。單一制容量輸電價(jià)格雖然能夠在降低專(zhuān)項(xiàng)工程準(zhǔn)許收入回收風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)提高電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率,但對(duì)于輸變電工程投資經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)體系和輸配電價(jià)定價(jià)監(jiān)管機(jī)制亟待完善的中國(guó)來(lái)說(shuō),采取單一制容量電價(jià)機(jī)制可能難以有效激勵(lì)電網(wǎng)提高運(yùn)行和投資效率,助力電網(wǎng)企業(yè)穩(wěn)健運(yùn)營(yíng)和可持續(xù)發(fā)展。
因此,建議結(jié)合全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)進(jìn)程,逐步調(diào)整跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格由現(xiàn)行的單一制電量電價(jià)向兩部制電價(jià)過(guò)渡。其中,電量電價(jià)可根據(jù)送出地區(qū)電源結(jié)構(gòu)和受端地區(qū)負(fù)荷特性采取分時(shí)定價(jià)機(jī)制,例如,當(dāng)送出地區(qū)電源結(jié)構(gòu)以水電為主時(shí),可結(jié)合來(lái)水特點(diǎn)采取豐枯輸電定價(jià)機(jī)制,用以鼓勵(lì)枯期水電外送;當(dāng)送出地區(qū)電源以風(fēng)電/光伏為主時(shí),可采取峰谷輸電定價(jià)機(jī)制,通過(guò)降低風(fēng)電/光伏大發(fā)時(shí)段的輸電價(jià)格,促進(jìn)可再生能源進(jìn)一步消納;當(dāng)送出地區(qū)電源結(jié)構(gòu)以常規(guī)火電為主時(shí),可結(jié)合受端地區(qū)負(fù)荷特性,采取峰谷輸電定價(jià)機(jī)制,激勵(lì)用戶(hù)側(cè)調(diào)整用電模式,緩解受端地區(qū)高峰用電需求缺口。在容量電費(fèi)分?jǐn)偡矫?一方面考慮到新能源大規(guī)模外送可能進(jìn)一步降低跨省跨區(qū)輸電通道的容量利用率,甚至加速跨省跨區(qū)輸電通道容量投資;另一方面考慮到新能源電源低短期邊際成本的特點(diǎn),可能在燃煤電源作為邊際發(fā)電機(jī)組的電力市場(chǎng)中獲得較高的邊際利潤(rùn),基于“誰(shuí)受益、誰(shuí)分?jǐn)偂钡某杀痉謹(jǐn)傇瓌t,跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程的容量電費(fèi)可由送、受端地區(qū)電網(wǎng)用戶(hù)(發(fā)電機(jī)組和電力用戶(hù))共同分?jǐn)?。同時(shí),送出側(cè)的容量電費(fèi)可以計(jì)及新能源電源的發(fā)電特性對(duì)跨省跨區(qū)送電通道利用率和容量投資的影響,設(shè)定不同分?jǐn)偙壤伤投税l(fā)電機(jī)組承擔(dān)。
綜上,采用雙側(cè)付費(fèi)的兩部制輸電價(jià)格能夠在有效平抑新能源發(fā)電機(jī)組超額收益的同時(shí)促進(jìn)終端電價(jià)水平穩(wěn)中有降,并進(jìn)一步降低電網(wǎng)企業(yè)輸電準(zhǔn)許收入的回收風(fēng)險(xiǎn)。
2)探索建立更為靈活的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格機(jī)制,以適應(yīng)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系下輸電權(quán)機(jī)制的建設(shè)。隨著中國(guó)電力體制改革不斷深入,全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)進(jìn)程逐漸加快,跨省跨區(qū)電力交易形式也將由單一的計(jì)劃交易逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榘▏?guó)家指令性計(jì)劃等中長(zhǎng)期合同交易、競(jìng)爭(zhēng)性中長(zhǎng)期合同交易以及電力現(xiàn)貨交易等多種交易形式,由此產(chǎn)生的跨省跨區(qū)輸電通道容量分配問(wèn)題將逐步通過(guò)建立與交易形式相適應(yīng)的輸電權(quán)機(jī)制解決。為促進(jìn)輸電價(jià)格與跨省跨區(qū)輸電權(quán)機(jī)制的協(xié)同,應(yīng)建立與多種交易形式和輸電權(quán)分配機(jī)制相適應(yīng)的、靈活的輸電價(jià)格體系。
具體來(lái)說(shuō),結(jié)合歐洲和美國(guó)的跨國(guó)跨州、跨市場(chǎng)輸電通道容量分配機(jī)制,針對(duì)國(guó)家指令性計(jì)劃等中長(zhǎng)期合同交易,可基于對(duì)發(fā)電能力預(yù)測(cè)和合同周期對(duì)跨省跨區(qū)輸電通道容量進(jìn)行提前分配,采取事前核價(jià)方式核定兩部制輸電價(jià)格,結(jié)合分配容量和交易電量收取輸電費(fèi)用;針對(duì)由市場(chǎng)形成的競(jìng)爭(zhēng)性中長(zhǎng)期合同交易,可探討采取“顯式拍賣(mài)”或“先到先得”等方式對(duì)跨省跨區(qū)輸電通道容量進(jìn)行分配,并結(jié)合兩部制輸電價(jià)格的形式,容量電費(fèi)可基于各交易主體提前預(yù)訂的輸電容量(事前付費(fèi)方式)或在跨省跨區(qū)交易中已實(shí)際使用的輸電容量(事后付費(fèi)方式)進(jìn)行付費(fèi),電量電費(fèi)則根據(jù)跨省跨區(qū)輸電通道實(shí)際的輸電量進(jìn)行征收;針對(duì)省外機(jī)組跨省跨區(qū)參與省內(nèi)電力現(xiàn)貨交易,可采取“隱式拍賣(mài)”等方式分配跨省跨區(qū)輸電通道容量,利用阻塞盈余回收部分跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電成本。
綜上,建議結(jié)合全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)進(jìn)程,建立跨省跨區(qū)輸電權(quán)機(jī)制以及與輸電權(quán)分配機(jī)制相適應(yīng)的、更為靈活的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格體系,以適應(yīng)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的建設(shè)與發(fā)展。
本文綜合考慮中國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)需求,對(duì)國(guó)內(nèi)外跨?。▏?guó))跨區(qū)(州)輸電工程定價(jià)的背景和發(fā)展沿革進(jìn)行系統(tǒng)的綜述,探討了新時(shí)期中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)機(jī)制優(yōu)化的思路與啟示。通過(guò)對(duì)美國(guó)、歐洲以及澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)典型電力市場(chǎng)的跨國(guó)跨州、跨市場(chǎng)輸電定價(jià)機(jī)制的改革歷程和發(fā)展情況進(jìn)行梳理和分析,得出這些市場(chǎng)跨國(guó)跨州輸電定價(jià)政策的演變均是為了適應(yīng)其國(guó)家或地區(qū)電力體制、電力市場(chǎng)發(fā)展和能源政策變化的結(jié)論。
在此基礎(chǔ)上,結(jié)合中國(guó)跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)機(jī)制的發(fā)展沿革,分析中國(guó)現(xiàn)行的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電定價(jià)機(jī)制在新型電力系統(tǒng)和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)背景下的不適應(yīng)性,并借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn),提出了探索實(shí)施跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程兩部制輸電價(jià)格形式和建立更為靈活的跨省跨區(qū)專(zhuān)項(xiàng)工程輸電價(jià)格機(jī)制等建議。