适应新型电力系统的市场机制创新研究

专题研究 适应新型电力系统的市场机制创新研究 （简版报告） 电力圆桌项目课题组 2024年08月 电力圆桌项目 电力圆桌（全称电力可持续发展高级圆桌会议）项目于2015年9月启动，旨在紧扣应对气候变化、调整能源结构的国家战略，邀请业内专家和各利益方参与，共同探讨中国电力部门低碳转型的路径和策略。通过建立一个广泛听取各方意见的平台机制，电力圆桌将各方关心的、有争议的、目前决策困难的关键问题提交到平台讨论，选出核心问题委托智库开展高质量研究，并将研究成果和政策建议提交到平台征求意见，从而支持相关政策的制定和落地，推动中国电力行业的改革和可持续发展，提高电力行业节能减排、应对气候变化的能力。 项目课题组 中国能源研究会于1981年1月成立，是由从事能源科学技术的相关企事业单位、社会团体和科技工作者自愿结成的全国性、学术性、非营利性社会组织，全国性4A级社团。接受业务主管单位中国科学技术协会、社团登记管理机关民政部的业务指导和监督管理。目前累计单位会员800余家，个人会员10万余人，设有12个工作委员会、42个专业委员会和5个分会，秘书处（办事机构）设有8个部门以及1个杂志社。中国能源研究会坚持“围绕中心、服务大局，研究、咨询、交流、服务”的宗旨，团结能源领域的科技工作者，发挥能源科技高端智库的作用，服务能源科技进步和体制机制创新，积极开展能源领域的决策咨询服务和重大政策与课题研究，以及能源科技评估、团体标准制定、科学普及等工作，推动国内外的学术交流与合作，成为国家能源管理部门与企业联系的桥梁和纽带，是中国能源领域最具影响力的学术团体之一。中国能源研究会是国家能源局首批16家研究咨询基地之一，为政府决策、部署能源工作发挥了积极作用。 CoverImage@Freepik 所使用的方正字体由方正电子免费公益授权 适应新型电力系统的市场机制创新研究 InnovatingMarketMechanismsforaNewPowerSystem 2024年08月 目录 摘要���������������������������������������������������������������������������������������������011�新型电力系统对市场机制的新要求���������������������������������������������03 1�1构建新型电力系统亟需优化资源配置����������������������������������������������03 1�2创新市场机制是优化资源配置的必然要求���������������������������������������04 2�促进新能源大规模高比例发展的市场机制创新����������������������������06 2�1新能源参与市场的现状与问题��������������������������������������������������������06 2�2新能源参与市场的国际经验借鉴�����������������������������������������������������08 2�3新能源发展市场机制创新对策建议�������������������������������������������������11 3�加快推进煤电转型的市场机制创新���������������������������������������������14 3�1煤电转型发展机制现状与问题��������������������������������������������������������14 3�2煤电转型发展机制的国际经验借鉴�������������������������������������������������16 3�3完善煤电转型发展机制对策建议�����������������������������������������������������19 4�推动储能多场景应用多技术路线发展的市场机制创新������������������21 4�1储能发展机制现状与问题���������������������������������������������������������������21 4�2储能发展机制的国际经验借鉴��������������������������������������������������������23 4�3储能发展市场机制创新对策建议�����������������������������������������������������25 5�推动用户侧资源参与系统调节的市场机制创新����������������������������27 5�1用户侧参与系统调节的现状与问题�������������������������������������������������27 5�2用户侧参与系统调节的国际经验借鉴����������������������������������������������30 5�3推动用户侧参与系统调节的市场机制建议���������������������������������������32 参考文献��������������������������������������������������������������������������������������34 摘要 2023年7月11日，中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过了《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》，会议强调要深化电力体制改革，健全适应新型电力系统的体制机制，推动加强电力技术创新、市场机制创新、商业模式创新，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统。 构建新型电力系统涉及一系列复杂的资源配置问题。新型电力系统具有高度分散化、多元化的特征，难以依靠传统的计划手段集中管理，必须通过市场机制的创新，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。同时，需要基于激励相容的市场设计和有针对性的政府政策，更好发挥政府作用，从而实现有效市场与有为政府的统一，实现资源的优化配置。 为助力新型电力系统的建设，课题组系统分析了我国现阶段电力系统的资源配置问题，通过国内外文献综述、案例分析和政策评估，探讨如何通过市场机制优化资源配置，促进新能源发展、加快煤电转型、推动储能多场景应用和用户侧资源参与系统调节，在借鉴国际经验的基础上对适应新型电力系统的市场机制创新提出了建议。 课题组认为，市场体系方面，基于新型电力系统中各种资源的价值，需要合理设计建设三个层次的市场。一是体现电能量价值的电力现货市场和中长期合约市场，现货市场由供求关系决定价格，实现资源高效配置并有效引导电力投资建设，中长期合约市场提供价格波动风险管理的方法，各类电源主体可以自主选择参与市场的方式，畅通参与市场的渠道。二是体现系统灵活性和丰裕度价值的辅助服务市场和容量市场，这两类市场重在坚持 技术中立原则，实现高效的系统灵活性资源和备用容量配置。三是体现环境价值的碳市场和绿证市场，并通过电-碳-证价格耦合，以最小制度成本推进绿色发展和低碳转型。 政府作用方面，基于有效竞争的市场，制定针对性的政策，明确不同电力资源品种参与市场的边界条件。对于风电、光伏等新能源发展，在畅通新能源市场化消纳渠道的基础上，重点实施强制性的可再生能源消纳责任制并压实到用户侧，为新能源消纳创造需求。同时，通过全国统一的绿证交易市场，优化可再生能源消纳责任制实施的制度成本。对于煤电，以容量电价为过渡，推进容量市场建设，推动煤电与气电、储能等其他容量资源同台竞价。在煤电通过电能量市场、辅助服务市场和容量市场实现其价值的同时，通过碳排放配额及碳排放权交易市场将其外部成本内部化。对于储能，区分电源侧、电网侧、用户侧储能不同作用功能——电源侧取消新能源强制配储政策，推动新型储能与所配套的电源一起参与电力市场；电网侧储能以容量电价为过渡，推动其参与辅助服务市场和容量市场；用户侧储能主要作为用户侧资源挖掘。用户侧资源挖掘的核心是建立需求响应机制，在实现分时计量的基础上，以峰谷电价为过渡，推动用户适度以现货价格结算。另外，通过立法等方式明确风光储联合单元、负荷聚合商、虚拟电厂等主体的独立市场地位，遵循技术中立原则，鼓励各类主体公平参与电能量市场、辅助服务市场、容量市场、绿色市场等各类市场，与发电企业、电力用户、售电公司等经营主体享有平等的权利义务，同等承担各类市场的经济责任、履行市场交易结果。 1 新型电力系统对市场机制的新要求 1.1构建新型电力系统亟需优化资源配置 为实现碳达峰碳中和战略目标，中国进行了加快构建“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”新型电力系统的战略部署。构建新型电力系统不是“另起炉灶”，而是以当前电力系统为基础，破立结合，逐步建成以新能源为主体电源的新型电力系统。因此，为适应新的生产力的发展，必须改革和重塑资源优化配置的规则和秩序，从而建立起相适应的生产关系。 一是电源结构的深度调整。根据史玉波、林卫斌等（2022），按照2060年非化石能 源消费比重达到80%以上的目标测算，碳中和情景下，在发电量的电源结构中，非化石 能源发电的比重需要达到90%以上，这就意味着中国的电源结构需要在用电需求仍有较大增长空间下的进行结构深度调整。一方面，要做好加法：要大力发展风电、太阳能发电等新能源，预计到2060年风光电装机容量将达到60亿千瓦以上，在总发电量中占比 65%左右；要积极有序发展水电、核电与生物质发电等非化石能源，预计到2060年水电、核电、生物质发电装机容量为10亿千瓦左右，在总发电量中占比超过25%。另一方面，要做好减法，在保障电力安全可靠供应的前提下，煤电有序退出主体电源地位，预计到2060年煤电装机4亿千瓦左右，在总发电量中的占比降低至5%左右。 二是系统调节能力建设。不同于传统电力系统中的主体电源可以提供稳定出力，新型电力系统以风、光为主体的电源出力具有波动性和间歇性，因此对大幅度提升系统调节能力有迫切的需求，以保障发用电曲线相匹配和电力供需平衡。系统调节能力建设需要多措并举，主要包括三个方面：第一是火电，涉及到火电的改造和退出等问题，推进煤电、气电向支撑性和调节性电源转变；第二是储能，包括抽水蓄能、新型储能和氢储能等，预计到2060年各种储能装机规模将达到15亿千瓦左右；第三是用户侧资源，通过挖掘用户侧资源参与系统调节，调节发用电曲线，更好地保障电力供需平衡。 三是新能源与传统能源的优化组合、协同运行。在新型电力系统的建设进程中，随着新能源的占比逐步提高，逐步占据主体电源地位的新能源出力曲线必然严重偏离用电负荷曲线，在风光大发时的出力可能数倍于用电负荷，造成弃风弃光现象；在风光低谷时的出力可能远小于用电负荷，威胁到电力安全供应。因此，为确保电源侧出力曲线的相对稳定，需要将火水等传统能源与风光等新能源优化组合、协同运行，才能确保全局最优，实现最大化的经济价值和社会效益，这是构建新型电力系统的关键所在。 1.2创新市场机制是优化资源配置的必然要求 电源和系统调节能力的合理建设，以及新能源与传统能源的协同运行，都对优化的、高效的资源配置提出需求。总体上，资源配置方式包括政府有形之手和市场无形之手两种。过去，在中国电力系统的建设进程中，政府有形之手发挥着主导作用，指导着电力部门的稳定发展；现在，随着新型电力系统中新能源地位逐渐增强，同时需求侧也发生很大变化，传统的政府主导的资源配置模式无法适应新形势的需求，需要重塑“有为政府+有效市场”的模式，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。应基于有针对性的政府政策和激励相容的市场设计，实现有为政府与有效市场的统一，优化资源配置并改革和创新市场机制，理由如下： 一是新型电力系统具有高度分散化、多元化的特征，难以靠计划手段