完善輔助服務(wù)市場需要合理貨幣化低碳發(fā)電的價值

2021年12月，為深入貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院的各項(xiàng)決策部署，規(guī)范電力系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行和輔助服務(wù)管理，深化電力輔助服務(wù)市場機(jī)制建設(shè)，國家能源局及時修訂《電力并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》（下稱《規(guī)定》）和《電力輔助服務(wù)管理辦法》（下稱《辦法》），以輔助服務(wù)市場為抓手推動源網(wǎng)荷儲共同發(fā)力，切實(shí)發(fā)揮電力輔助服務(wù)市場對能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的支撐作用?！兑?guī)定》和《辦法》提出要擴(kuò)大電力輔助服務(wù)新主體，豐富電力輔助服務(wù)新品種，完善用戶分擔(dān)共享新機(jī)制，健全市場形成價格新機(jī)制。本文從低碳發(fā)電的價值源頭入手，探討如何深化改革電量市場、輔助服務(wù)市場的配套價格形成機(jī)制和成本分?jǐn)倷C(jī)制，以適應(yīng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的要求。

現(xiàn)階段輔助服務(wù)實(shí)踐遇到的問題

從經(jīng)濟(jì)角度來看，現(xiàn)階段輔助服務(wù)市場構(gòu)建過程中遇到的問題主要在于：僅通過發(fā)電側(cè)單邊承擔(dān)整個系統(tǒng)輔助服務(wù)成本，已無法承載系統(tǒng)大量接入可再生能源產(chǎn)生的需求。

以西北地區(qū)輔助服務(wù)市場構(gòu)建為例，國家能源局西北監(jiān)管局于2015年印發(fā)了《西北區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》及《西北區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》，并于2019年印發(fā)了修訂版。這兩個文件指導(dǎo)了我國輔助服務(wù)市場建設(shè)的重要實(shí)踐。在西北地區(qū)開展深度的試點(diǎn)可以為輔助服務(wù)市場建設(shè)提供重要經(jīng)驗(yàn)，一方面西北地區(qū)間歇性可再生能源裝機(jī)容量比例高，另一方面西北地區(qū)本地負(fù)荷相對較少，風(fēng)、光的消納矛盾比較突出。在西北地區(qū)“兩個細(xì)則”的指導(dǎo)下，甘肅、新疆、寧夏、青海、陜西均開始構(gòu)建輔助服務(wù)市場，并取得了一定成績。2020年3月，據(jù)國網(wǎng)西北分部消息，西北區(qū)域調(diào)峰輔助服務(wù)市場累計(jì)調(diào)峰電量突破100億千瓦時，實(shí)現(xiàn)新能源減棄增發(fā)100.03億千瓦時，新能源利用率從市場構(gòu)建伊始的86%提升至93%以上，提升近7個百分點(diǎn)。

在試點(diǎn)過程中，也暴露出了一些問題。一是該市場并非雙邊完全競爭的，目前輔助服務(wù)的需求基本是由調(diào)度機(jī)構(gòu)提出的，而輔助服務(wù)的供給側(cè)是競爭的。這不可避免地造成輔助服務(wù)價格被扭曲的情況，表現(xiàn)為某些輔助服務(wù)不予計(jì)價或計(jì)價過低，甚至低于提供輔助服務(wù)的成本。這不利于對輔助服務(wù)能力的培育。二是系統(tǒng)中的不確定性源，比如風(fēng)、光發(fā)電商和不可控負(fù)荷，是造成系統(tǒng)需要調(diào)節(jié)資源的主要原因。但是，目前輔助服務(wù)需求量是由調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一測算的。不同的不確定性源需要多少輔助服務(wù)，無法直接在市場中得到響應(yīng)。這就導(dǎo)致無法從可靠性的視角，比較不同的不確定性源的效率。也就難以鼓勵相對更可靠的風(fēng)、光發(fā)電商進(jìn)行更多的生產(chǎn)。三是調(diào)節(jié)資源的消耗實(shí)際上構(gòu)成了間歇性可再生能源的發(fā)電成本，但是，這無法反映在它的價格中，這也限制了它們靠自身收益來承擔(dān)輔助服務(wù)成本的能力。

合理貨幣化低碳發(fā)電價值的必要性

長期以來，在衡量低碳發(fā)電的價值時，實(shí)際上缺乏合理的貨幣化標(biāo)準(zhǔn)。所謂貨幣化標(biāo)準(zhǔn)，通俗地講，就是“低碳”發(fā)電值多少錢。在2020年以前，對低碳發(fā)電的價值確認(rèn)是通過補(bǔ)貼實(shí)現(xiàn)的，主要的補(bǔ)貼方式是上網(wǎng)電價。所謂上網(wǎng)電價補(bǔ)貼，即無論發(fā)電商的真實(shí)成本是多少，都以一個特定的標(biāo)準(zhǔn)確定其上網(wǎng)電價。從電網(wǎng)收購的角度來看，該上網(wǎng)電價超出標(biāo)桿燃煤電廠上網(wǎng)電價的部分，就是需要補(bǔ)貼的部分。這部分是全社會共擔(dān)的。上網(wǎng)電價一般是根據(jù)平準(zhǔn)化發(fā)電成本（Levelized Cost of Electricity，LCOE）確定的。也就是說，全社會為低碳發(fā)電方式確認(rèn)的價值就是LCOE減去標(biāo)桿燃煤電廠上網(wǎng)電價的部分。在2017年以后，風(fēng)、光發(fā)電的上網(wǎng)電價逐漸退坡，在2020年之后，要基本達(dá)到平價上網(wǎng)。

可以看出，傳統(tǒng)的低碳發(fā)電價值確認(rèn)方式是基于成本視角的，即以保證風(fēng)、光等發(fā)電商可以收回成本為標(biāo)準(zhǔn)。但是，這部分補(bǔ)貼并不是真正的“減碳”價值。也就是說，風(fēng)、光的發(fā)電商每發(fā)一度電的價值，除了供給電能需求外，還應(yīng)該表現(xiàn)為對傳統(tǒng)“含碳”發(fā)電方式的替代所帶來的價值。然而，在補(bǔ)貼退坡之后，這部分價值還未被合理貨幣化。

之所以要強(qiáng)調(diào)合理貨幣化低碳發(fā)電的價值，是因?yàn)椤兑?guī)定》和《辦法》確認(rèn)了“誰受益、誰承擔(dān)”的成本分擔(dān)原則。顯然風(fēng)、光發(fā)電商是輔助服務(wù)的受益者，這意味著它們需要承擔(dān)輔助服務(wù)成本。然而一方面，補(bǔ)貼退坡之后，風(fēng)、光發(fā)電商的利潤受到限制；另一方面，風(fēng)、光發(fā)電的減碳價值尚未被合理貨幣化。這可能大大降低風(fēng)、光發(fā)電商的盈利能力，降低其發(fā)電和進(jìn)一步投資的意愿。

所謂“合理”的貨幣化低碳發(fā)電的價值，意味著既不能高估也不能低估其價值。那么，需要準(zhǔn)確量化每替代一千瓦時含碳發(fā)電量的價值，也就是需要確定每減少一單位碳排放可以帶來多少價值。這意味著必須綜合考慮碳價格。

間歇性可再生能源發(fā)電定價新思路

對間歇性可再生能源發(fā)電定價，決定于社會對它的需求程度。風(fēng)、光等間歇性可再生能源可以生產(chǎn)無碳排放的電力，但是，是否要做到將燃煤等有碳排放的發(fā)電100%替換為風(fēng)、光發(fā)電呢？換句話說，就是間歇性可再生能源的滲透率應(yīng)該是多少，對社會的凈收益是最大的。風(fēng)、光發(fā)電在一個特定滲透率下，帶給社會的凈收益（帶給社會的收益減去給社會造成的成本）達(dá)到最大值，這就是“最優(yōu)滲透率”的概念。

應(yīng)該以“最優(yōu)滲透率”來確定間歇性可再生能源的發(fā)電價格。簡單來說，相比于燃煤發(fā)電，風(fēng)、光發(fā)電可以為社會節(jié)約碳排放成本。這可以看作一種收益，而這個收益的貨幣化值決定于碳價格。合理有效的碳市場是確認(rèn)碳價格的基礎(chǔ)。碳市場以排放帽交易（Cap and trade）原則，確認(rèn)了每一噸碳排放的社會邊際成本。同時，隨著風(fēng)、光發(fā)電量滲透率的增加，它們給系統(tǒng)帶來的波動性增加，又需要消耗更多的輔助服務(wù)資源來進(jìn)行調(diào)節(jié)。這會增加社會的成本。有效的輔助服務(wù)市場可以將這部分成本貨幣化。

所以，風(fēng)、光發(fā)電的最優(yōu)滲透率應(yīng)該是它們給全社會帶來的邊際收益等于邊際成本時的滲透率。這時，依據(jù)邊際成本定價原理，由輔助服務(wù)市場確認(rèn)的邊際成本可以確定為風(fēng)、光的發(fā)電價格?？梢姡藭r的間歇性可再生能源發(fā)電商所獲得的價格可以覆蓋它們要承受的輔助服務(wù)成本。

輔助服務(wù)市場新業(yè)態(tài)的展望與啟示

筆者團(tuán)隊(duì)對一個中小型電力系統(tǒng)做過測算：間歇性可再生能源的裝機(jī)容量比例約為40%時，假設(shè)度電碳排放量為750克/千瓦時，平均上網(wǎng)電價為0.4元/千瓦時，當(dāng)碳價格達(dá)到700元/噸時，最優(yōu)滲透率大約在裝機(jī)容量比率的40%左右。當(dāng)碳價格上升時，最優(yōu)滲透率會相應(yīng)上升。當(dāng)碳價格達(dá)到1600元/噸時，最優(yōu)滲透率大約在裝機(jī)容量比率的50%左右。目前來看，中國現(xiàn)階段擴(kuò)大輔助服務(wù)市場的經(jīng)濟(jì)動力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。一方面，碳價格尚處于非常低的位置，北京碳交易所2020年全年均價約為60元/噸。而在歐洲，隨著發(fā)電退煤的推進(jìn)，碳價格將不低于60歐元/噸，也就是約600元/噸。另一方面，就如本文提到的，2020年之后新增風(fēng)、光發(fā)電機(jī)組基本以平價上網(wǎng)，如果不對它們的減碳價值進(jìn)行合理貨幣化，它們的盈利能力將受限，對輔助服務(wù)的支付能力和購買意愿就受到限制。通俗地說，輔助服務(wù)市場的規(guī)模和活力起不來。隨著2030年碳達(dá)峰期限的臨近，可以預(yù)見碳市場應(yīng)該逐步活躍起來，碳價格應(yīng)該平穩(wěn)提升至合理水平。當(dāng)輔助服務(wù)市場有足夠的經(jīng)濟(jì)動力之后，對各類新型調(diào)節(jié)資源的投資將是回報(bào)可期的。

隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，電力市場化過程必然繼續(xù)深化。在這個過程中，電網(wǎng)企業(yè)必須考慮自身的角色轉(zhuǎn)變問題，抓住機(jī)遇，尋找新的增長點(diǎn)。其一，電網(wǎng)的傳統(tǒng)盈利途徑將會繼續(xù)受限。為了增強(qiáng)電力市場的活力，電網(wǎng)企業(yè)的交易平臺職能和調(diào)度職能必然趨于非營利化。其二，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)該積極擁抱輔助服務(wù)市場建設(shè)。拓展負(fù)荷和發(fā)電兩端的增值服務(wù)，是電力市場化過程中的盈利點(diǎn)。目前在售電側(cè)，電網(wǎng)企業(yè)的傳統(tǒng)渠道優(yōu)勢凸顯。而在輔助服務(wù)側(cè)，電網(wǎng)企業(yè)也擁有大量抽蓄電站等優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)，應(yīng)該考慮在各類細(xì)分輔助服務(wù)市場中進(jìn)行布局。其三，作為新型調(diào)節(jié)資源，集中式儲能的調(diào)節(jié)能力受局部電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的約束。電網(wǎng)企業(yè)在這個領(lǐng)域具有先天優(yōu)勢。集中式儲能在哪些節(jié)點(diǎn)可以發(fā)揮最大作用，決定于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和調(diào)度方式?？梢钥紤]進(jìn)行早期投資，儲備優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)。