分阶段的欧盟电力市场改革（英）

政策简报 2023年3月发行n˚06/23| 分阶段欧盟电力市场改革 GeorgZachmann和ConallHeussaff 执行概要 GeorgZachmann（Georg.zachmann@bruegel.org）是Bruegel的高级研究员 在一个环境在天然气供应冲击和低于平均水平的发电量推动的创纪录电价中，改革欧洲电力市场的设计被视为将消费者成本与短期电力市场波动脱钩的一种手段。 电力市场应实现三个目标：公平、最佳投资和 ConallHeussaff（Conall.heussaff@bruegel.org）是Bruegel的研究助理 最佳操作。目前的市场设计在不同程度上实现了这些目标。面对前所未有的冲击，电力系统运行良好，但电力市场难以实现公平的结果，投资也没有受到基于市场的现金流的推动。 更为复杂的市场改革，电力系统正在因脱碳而发生根本性的变化。电力系统正变得更加分散和数字化，需求方活跃。这些转变将对能源转型后期的最佳电力市场设计产生影响。 改革的建议专注于增加长期合同在发电技术报酬中的份额。不同的长期合同制度对电力市场的运作具有结构性影响，特别是在国家和市场的作用以及国家政府和欧盟机构的责任方面。 分阶段方法应采取欧盟电力市场设计改革。在短期内，改革应寻求保护消费者并推动投资。还应评估哪种市场设计最能满足脱碳系统中的公平性、投资和运营目标，以及电力市场在转型期间的概念作用 。这一进程应尽快开始，以便在下一届欧盟委员会就职时提出经过深思熟虑的建议。 建议引用 Zachmann，G.和C.Heussaff（2023）“分阶段欧盟电力市场改革”， 政策简报中06/2023,勃鲁盖尔 1介绍 电力市场设计是2023年的核心政治问题。电力消费者面临着创纪录的能源成本，欧盟已承诺通过改变市场设计来解决这些问题。2023年3月14日发布了改革欧盟电力市场设计的计划（欧盟委员会，2023年）。 从结构上讲，电力市场设计是欧盟向依赖清洁电力的气候中和能源系统有效过渡的主要工具之一。设计合理的电力市场可以激励清洁能源技术的部署，包括可再生能源发电能力，以及支持这些技术所需的灵活资产，从而保持供应安全。市场设计还有助于确保电力系统的高效和安全运行，电力系统将日益成为脱碳经济的支柱。此外，电力市场可以帮助公平分配电力系统的成本和收益。 在本文中，我们建立了一个框架，用于评估当前欧盟电力市场改革讨论中的许多相互关联的问题，包括应为电力市场确定的目标以及某些改革理念的影响。我们提出了一个分阶段的改革过程，既能满足近期需求，又能为欧盟电力市场的未来系统做好准备。我们首先讨论设计电力市场时的关键概念选择，电力市场设计应解决的问题以及天然气和电价之间的联系。然后，我们回顾了市场改革辩论（第2节） ，提出了电力市场的三个目标（第3节），讨论了电力系统转型的关键方面（第4节），并评估了这些转型如何影响市场目标（第5节）。第6节随后讨论了改革建议的更广泛影响。第7节阐述了我们分阶段改革的建议。 1.1关键概念的选择 电力市场设计的基本问题，特别是随着能源转型的加速，包括国家主导的规划和市场激励之间的最佳平衡，国家应该承担投资风险的程度，欧洲和国家决策的相对作用，以及在更分散的双边交易所与更集中的清算之间进行选择。拟议的工具可能会改变目前的平衡（图1）。但这些对欧洲电力部门的概念性影响目前尚未成为对话的一部分，这表明存在责任淡化的风险。 图1：改革建议的隐含概念选择 欧洲 欧盟资助的整合远期市场 合同的区别 国家的市场 国家资助 欧盟资助的 当前市场设计 电力购买协议(ppa) 正式的能力机制对ppa国家担保 国家资助 国家 来源:勃鲁盖尔。 为了避免欧洲对其电力系统的未来做出根本性决定而对其后果的理解不足的情况，我们认为，在这个关键时刻，应该明确讨论每项改革提案的概念含义。还应启动长期改革进程，以便有足够的时间深入评估电力市场在能源转型期间的最佳作用。 1.2电力市场改革解决什么问题？ 改革辩论是在欧洲消费者电价创历史新高的时候进行的。与此同时，许多公用事业公司的收入和利润创下历史新高（图2）。在这种情况下，许多利益相关者的改革优先事项是公平。 图2：国内电价和欧洲公用事业收入，2021年上半年与2022年上半年 0.4 0.35 0.3 0.25 家庭电价(c/千瓦时) 0.2 0.15 0.1 0.05 欧 法国 意大 西班 0 2021年上半年家庭消费电价与2022年上半年对比 160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 60000 50000 40000 收入(€百万) 30000 20000 10000 希腊 0 欧洲主要公用事业收入和EBITDA2021年上半年与2022年上半年 180% 120% 60% 0% -60% -120% 法国电力公司 埃奈 尔 EnBW IberdrolaVattenfallEndesaEDP RWE Verbund( 一体化)失 -180% 德国 荷兰 丹麦 变化百分比在2022年到 2021年间S1和S2 2021H1 2022H1 %EBITDAH12021H12022之间 变化 2021H1 2022H1 资料来源：根据欧盟统计局、国际能源机构编写的勃鲁盖尔。注：息税折旧摊销前利润=利息、税项、折旧和摊销前利润。 电力市场的另一个重要目标是发出与电力系统脱碳所需技术相关的明确投资信号。可以在短期内降低消费者成本的措施也可能阻碍能源转型。因此，电力市场及其相关机构必须为投资者提供清晰和确定性，同时确保公平的结果。为了实现净零排放，未来几年欧洲和全球的投资规模需要大幅增加（图3）。 图3：发达经济体的投资需要达到净零（十亿美元/年） 电网络 可再生能源 化石燃料的w/oCCUS 核 化石燃料的w/CCUS 电池 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2016-20202021-20252026-2030 资料来源：Bruegel基于IEA到2050年净零排放的情景。注：CCUS=碳捕集、利用和封存。 批发市场设计只是塑造电力行业公平和效率的一个杠杆。电力市场参与者之间的最终资金流动在很大程度上取决于多个批发细分市场，也取决于对网络接入和报酬、零售市场设计以及税收、征税和补贴的监管 。根据正在进行的辩论，我们主要关注批发市场，但也讨论零售市场和其他方面。 1.3天然气和电力之间的联系 能源危机的根源是天然气供应危机。面对俄罗斯管道天然气的大幅削减，欧洲国家被迫在国际液化天然气 （LNG）市场上以大幅溢价购买天然气供应。由于欧洲的电力三城市发电组合和电力现货市场的定价机制 ，这些天然气价格上涨已经转化为电价飙升。图4显示了2021年和2022年欧洲主要天然气交易中心产权转让设施（TTF）的现货价格，以及平均值 同期荷兰、法国、德国、西班牙和波兰的日前市场价格。天然气和电力之间的联系是明确的1. 图4：2021年和2022年TTF现货价格和日前市场价格 TTF现货价格 选择日前市场平均 600 500 400 300 200 100 01-Jan01-Feb01-Mar01-Apr 01-May01-Jun01-Jul01-Aug 01-Sep01-Oct01-Nov 12月1日电 01-Jan01-Feb01-Mar01-Apr 01-May01-Jun01-Jul01-Aug 01-Sep01-Oct01-Nov 12月1日电 0 来源:基于ENTSO-EBruegel,布隆伯格。 这种联系首先也是最重要的，因为燃气发电占欧洲电力生产的很大一部分（2022年为20%，仅次于核能，尽管天然气的份额预计将下降;恩伯，2023年）。天然气为满足峰值电力需求提供了至关重要的灵活性，尤其是在风能和太阳能可用性低的时期。随着天然气成本的增加，这种燃料产生的电力成本也在增加。 其次，欧洲现货市场价格是根据所谓的优劣订单模型确定的（图5，左图）。给定时间段内的电价由满足该时间段需求所需的最昂贵发电机的边际成本决定。这种方法最大限度地减少了电力供应成本以满足一定水平的需求，因为它确保了使用最便宜的发电机。然而，由于燃气发电在很多小时内是所谓的边际发电机（即最 昂贵的发电机），天然气的成本往往决定了边际电价。由于天然气厂需要大约两兆瓦时的天然气才能产生一兆瓦时的电力。天然气产生的一兆瓦时电力的边际成本大约是其两倍。 1有关天然气市场前景和必要的需求减少措施的讨论，请参阅McWilliams等人 (2023). 作为一兆瓦时天然气的价格（加上碳成本）。这推动了图4所示的天然气和电力之间的相关性。 然而，根据定义，电价并不依赖于天然气价格，因为只有当天然气是边际发电机时，才会出现相关性 。 如果通过增加更多的可再生能源、径流式水电或核能（所谓的“超边际”发电机）来改变发电结构 ，天然气发电就会被挤出优点顺序（图5，右图）。边际价格由天然气发电在更短的时间内确定，因为其他来源的发电份额增加2。这意味着 增加对低可变成本发电和充足储存的投资，并通过使消费者能够改变需求，天然气和电力之间的联系可以脱钩，而不必改变市场设计。 一些国家（希腊、西班牙）甚至欧盟委员会主席32022年，人们主张采取结构性干预措施，使价格与边际成本脱钩，但2023年初的辩论似乎承认，干预措施（例如应用平均价格进行市场清算、补贴边际技术或创建具有不同价格的技术特定市场）需要非常仔细地设计，以限制对市场结果效率的负面影响。有关选项的一些讨论，请参阅Heussaff等人（2022）。 图5：具有不同可再生能源份额的程式化择优顺序模型 €/兆瓦 需求 边际价格 可再生能源 水电 核 煤炭 气体 €/兆瓦 需求 可再生能源 水电 核 煤炭 气体 边际价格 兆瓦兆瓦时 来源:勃鲁盖尔。 2通过减少电力需求也可以实现同样的目的。 3见弗雷德里克·西蒙和尼古拉斯·库尔迈耶，“欧盟主席在价格'飞涨'的情况下宣布电力市场改革”，Euractiv，2022年6月10日 ，https：//www.euractiv.com/section/electric/news/eu-chief-announces-electric-market-overqureform-amid-暴涨-价格/。 2提出了什么? 2.1分类改革的建议 关于电力市场改革的辩论包括一些长期考虑的想法和一些新的想法，大致分为以下几类。 鼓励长期合同 许多改革建议侧重于增加各类长期合同的份额，以便使电力生产商收到的价格与现货市场脱钩。 远期市场可以改善。目前，短期范围以外的交易有限，使参与者难以对冲。可以通过提供标准化、更长的合约和推动平台的额外流动性来实现改进，例如通过促进远期市场的跨境耦合（Meeus等人，2022年）。建议消除发电商和消费者之间更多双边接触的障碍，作为允许市场参与者充分对冲其头寸的一种手段。 包括法国和西班牙在内的几个欧洲国家主张扩大和改进国家支持的差价合约（CfD，见第6节），通过竞争性拍卖获得。应用此类方案有几种选择，要么将它们设置为新项目的可选方案，要么对所有新开发项目强制实施，要么甚至要求所有现有和新项目签署CfD。 能力的机制4是支持满足高峰需求所需的储备容量的一种手段。这种产能通常只是短期需要的，无法从现货市场收回成本。目前，实施这种机械需要国家援助批准，因为它们可能会被非竞争性地用于支持不可行的技术。西班牙和波兰呼吁正式承认建立能力机制的必要性（见附件2）。 调整定价机制 另一种将消费电价与短期波动脱钩的拟议方法是改变批发市场的定价机制。根据《欧洲联盟职能条约》第 122条，这种方法的变体于2022年被批准为紧急措施。 这些紧急措施中的第一个是所谓的伊比利亚机制，这是一项在西班牙和葡萄牙实施的联合计划，补贴天然气和燃煤发电厂的燃料成