四、中國的電力系統(tǒng)效率

杜承軍認(rèn)為，中國如何進(jìn)行電力市場改革、如何做電力市場優(yōu)化？其實(shí)無外乎就三方面：發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)何電力用戶。這三方面也是說我們從發(fā)電到輸電到用電的一整套環(huán)節(jié)。電改的目的是提高這三個環(huán)節(jié)的使用使用效率，讓大家的資源配置達(dá)到最優(yōu)。

1、發(fā)電企業(yè)：首先是發(fā)電機(jī)組的利用率，發(fā)電設(shè)備的利用率其實(shí)浙江省并不高，大體上在1/2左右，基本上都兩臺機(jī)組停機(jī)一臺。其次是原料產(chǎn)出效率，浙江省的火電機(jī)組邊際成本在0.26元左右，整體的火電廠的利潤能控制在0.15元左右。最后是發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效率，浙江省所有的天然氣機(jī)組包括火電機(jī)組現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效率都不高，因?yàn)檎麄�網(wǎng)架結(jié)構(gòu)并不好。比如天然氣機(jī)組每天早晚都需要啟停關(guān)機(jī)一天的成本約20-30萬元，如果這個發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益能提高，每天的20-30萬元可以實(shí)惠到。

2、電網(wǎng)企業(yè)：中國的電網(wǎng)在全世界來講處于較高水平，特別是在安全方面應(yīng)該是在全球應(yīng)該能排前幾位的。電網(wǎng)主要包括三個大的方面，電網(wǎng)傳輸效率、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力設(shè)備運(yùn)行效率。

3、電力用戶：用戶是需求側(cè)，中國對于用戶整個的能源管理其實(shí)是比較缺失的，主要包括節(jié)能管理、能效管理、需求側(cè)管理等。

下面兩個圖表是浙江省現(xiàn)有能源效率的運(yùn)營情況。第一張圖表是浙江省所有火電機(jī)組的利用小時數(shù)，我們把利用小時數(shù)作為評估一個電廠現(xiàn)在的生產(chǎn)運(yùn)營情況的最主要的指標(biāo)。浙江去年3800多小時左右，那么一個電廠的最優(yōu)的滿載負(fù)荷全年是365天乘以24小時，一共是8760個小時，一個機(jī)組刨去檢修時間全年的滿載負(fù)荷能維持在7200小時左右。對于一個火電機(jī)組，一年發(fā)電5100小時基本上就可以盈虧平衡，可以還本付息、支付員工開工資、再投入建新機(jī)組。實(shí)際上整個浙江省的火電機(jī)組只有3000多個小時，意味著嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩，也就意味著我們這次電改有基礎(chǔ)可以推進(jìn)下去。

所謂負(fù)載率就是前面提到的管道流過多少電流。為了電網(wǎng)安全，一般國際上會把負(fù)載率控制在50%，是一個效率最優(yōu)的 時候。但是整個的華東電網(wǎng)超過50%的負(fù)債率的500千伏以上電網(wǎng)只有8.2%，低于10%的還有31%，在10%和30%之間的不超過40%，所以其實(shí)整個電網(wǎng)的冗余建設(shè)跟整個電網(wǎng)的運(yùn)行效率也是非常低的。整個的華東電網(wǎng)的負(fù)載率非常低，也為本輪浙江省電改進(jìn)行漸進(jìn)式改革提供了一個基礎(chǔ)。否則我們可能要一步一步到位，現(xiàn)在我們可以逐個產(chǎn)品往外發(fā)，然后整個中國電網(wǎng)的網(wǎng)損率，可能在6.67%，在全世界來講和整個中國電網(wǎng)的水平還是最好的。中國現(xiàn)在整體的新能源消納在全世界處于較低水平。全國平均水平的棄風(fēng)率已經(jīng)達(dá)到了接近了15%，還在逐漸提高，那么本輪電改也會為新能源消納做一部分優(yōu)化。用戶側(cè)的負(fù)荷率是評估用戶側(cè)的用電規(guī)劃最好的一個數(shù)據(jù)公式。負(fù)荷率的公式是一個企業(yè)或者一個用戶一年的平均負(fù)荷。比如，我每一天大體用100度電，那么每天我都用100度電，那這一年的平均負(fù)荷就是100千瓦。負(fù)荷率等于平均負(fù)荷÷最高負(fù)荷，比如我這個月用了500度電，那么我全年下來了最高負(fù)荷就是五百千瓦，那么負(fù)荷率就是1÷5就是1/5。負(fù)荷率越高說明整個的用電效率是越優(yōu)。比如全年每天都用100度電，那么整體電力的使用效率是最優(yōu)的。全世界基本維持60%到70%之間的水平，電改的主要優(yōu)化也是在優(yōu)化負(fù)荷率，只有負(fù)荷率提高到50%到60%之上，才能讓發(fā)電成本更優(yōu)、輸電成本更優(yōu)、用電成本更低。

五、 電力交易制度

杜承軍對世界上主流的交易制度做了介紹，并站在政策制定者的角度來解讀為什么要電改。

電力體制改革的本質(zhì)上其實(shí)是四點(diǎn)：（1）發(fā)電計(jì)劃，因?yàn)殡娔軣o法儲存，所以我們需要有電力調(diào)度部門來完成發(fā)電計(jì)劃的下達(dá)與調(diào)度，在每個發(fā)電廠都會有一個叫做ADC的調(diào)度系統(tǒng)。省級調(diào)度部門給電廠下發(fā)命令，發(fā)電網(wǎng)負(fù)責(zé)調(diào)動。電改第一件事就是說發(fā)電計(jì)劃由誰保證、由誰制定這個政策。（2）實(shí)時平衡，制定的發(fā)電計(jì)劃不一定是用戶實(shí)際使用的發(fā)電計(jì)劃，因?yàn)槎际侨藶楹怂愣嗌贂�有一些出入。出入部分如何平衡變量、誰組織這部分電力平衡的規(guī)劃以及誰來負(fù)責(zé)。（3）輔助服務(wù)，主要是一些調(diào)控調(diào)峰調(diào)頻的工作由誰來做。（4）阻塞管理，當(dāng)管道阻塞無法傳輸如何處理。

電力交易主要分為三種模式在全世界通用，分別是過網(wǎng)交易、分散交易、一體化交易。

1、過網(wǎng)交易：所謂的過網(wǎng)交易其實(shí)就是我們現(xiàn)在的用電模式。發(fā)電計(jì)劃由國網(wǎng)調(diào)度部門來做負(fù)荷預(yù)測，根據(jù)自身的調(diào)控調(diào)頻機(jī)組跟自己的省內(nèi)統(tǒng)調(diào)機(jī)組，由國家電網(wǎng)來做發(fā)電計(jì)劃。實(shí)施平衡，由國家電網(wǎng)的調(diào)度部門來做調(diào)峰調(diào)頻跟備份容量機(jī)組來實(shí)現(xiàn)實(shí)時平衡。輔助服務(wù)，由電網(wǎng)公司通過一些政策性的命令來制定一些價格對輔助服務(wù)市場進(jìn)行收費(fèi)。阻塞管理，因?yàn)楝F(xiàn)在沒有價格機(jī)制，國家電網(wǎng)最好的辦法就是進(jìn)行冗余的網(wǎng)站建設(shè)加粗管道降低阻塞，另一個辦法，可能就需要把輸配電價提高，不過中國整體的輸配電價是全世界最高的。一旦發(fā)生阻塞，比如高峰時期在八九月份大家都用空調(diào)導(dǎo)致阻塞，政府就會下達(dá)命令，比如片區(qū)性停電，這也就是季節(jié)性停電主要產(chǎn)生原因。大家會發(fā)現(xiàn)，整體是一個壟斷條件下的價格模式。

2、分散交易：發(fā)電計(jì)劃由三廠和實(shí)際用電戶私底下協(xié)商，溝通買賣價格私下簽合同決定。實(shí)施平衡由電力交易中心完成，電力交易中心，其實(shí)就是政府組織的一個電力的交易機(jī)構(gòu)，一般由電網(wǎng)主導(dǎo)的，或者有一些社會資本來主導(dǎo)，還是一個非營利組織。大家可以把這個交易中心看成是能源交易所或者一些商品交易所的角色。輔助服務(wù)依然由電網(wǎng)負(fù)責(zé)，阻塞管理由電網(wǎng)調(diào)度部門來負(fù)責(zé)。廣東從2016年開始的電改和馬上到來的電力現(xiàn)貨市場，主要就采取這種模式，美國加州早期也主要采用這種模式。這種模式的特點(diǎn)是誰的活歸誰干，電的買賣雙方私下去談實(shí)施平衡。私下解決不了的問題由交易中心完成。廣東從去年到前年的整個的電力體制改革，目前發(fā)展計(jì)劃依然由年度雙邊協(xié)商或者叫做場外交易決定，就是發(fā)電廠跟用戶或售電公司談判約定價格進(jìn)行執(zhí)行調(diào)度。因?yàn)閺V東現(xiàn)在沒有實(shí)施平衡系統(tǒng)，采用了比較政策性的方法叫做偏差考核，意思是預(yù)測偏差需要罰款，沒有任何技術(shù)性的，主要來自于政策性。廣東現(xiàn)在沒有輔助服務(wù)市場。阻塞管理是影響廣東電改進(jìn)展的一個主要原因，因?yàn)閺V東電改還沒有阻塞管理方案。它導(dǎo)致的問題就是參與市場的總規(guī)模不能太大。去年廣東參與這個市場的規(guī)模大約在1100億度電，占總盤子的20%，如果繼續(xù)開放可能會產(chǎn)生阻塞，此后價格如何確定還沒有一個很好的方法。那么廣東可能今年開始建立一個能夠?qū)嵤┢胶獾默F(xiàn)貨交易市場，依然按照現(xiàn)在這個客戶量在繼續(xù)滾動幾年，但是這種交易模式在加州出現(xiàn)過幾次嚴(yán)重的危機(jī)，主要是證明不同部門負(fù)責(zé)各自事情。在2011年到2012年之間，加州經(jīng)常性的大規(guī)模停電，可能主要原因還是由于電容阻塞導(dǎo)致的。所以我個人對廣州未來1到3年的電力市場改革如果還是繼續(xù)采用這個這種加入模式，保持一個謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。

3、一體化交易：這個政策的制定者是美國的PJM，是美國東部電力交易中心大廳，現(xiàn)在已經(jīng)從3個州已經(jīng)擴(kuò)展到17個州了，是現(xiàn)在世界上最優(yōu)的一種電力交易制度。浙江省呢從2019年4月開始，是由PJM主導(dǎo)建設(shè)實(shí)行這一整套制度。PJM模式其實(shí)跟最前面提到的整體配套制改革很像，發(fā)電、平衡、輔助服務(wù)、阻塞在一個池子里完成。大家可能看過一些電改的資料，它是電力庫升級的一種模式，這種模式在美國應(yīng)用了15年幾乎沒有任何問題，是一種價格最優(yōu)、市場最優(yōu)、效率最優(yōu)的方案，所有方式都由交易中心組織。回頭看下廣東的電力交易中心，是由幾大發(fā)電集團(tuán)以及一些社會資本組成，股東主要來自發(fā)電廠，這種股權(quán)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致各干各事。而浙江省電力交易中心由國家電網(wǎng)全資，把所有包括調(diào)動、價格制定等業(yè)務(wù)都拿到交交易中心完成也不會影響到現(xiàn)在國家電網(wǎng)體制和現(xiàn)有的既得利益。所以這種推廣方式比較簡單。

浙江省明年馬上要到來的這種電力交易模式，可能會影響到在浙江生活的每一個人未來的用電習(xí)慣，以及可能會影響到每一個浙江省創(chuàng)業(yè)企業(yè)的能源成本。首先介紹一些專有名詞方便理解。節(jié)點(diǎn)邊際電價（LMP）= 系統(tǒng)電能價格 + 輸電阻塞費(fèi)用 + 邊際網(wǎng)損費(fèi)用，它是一個公式叫做電能價格，第三部分邊際網(wǎng)損費(fèi)用其實(shí)就是國家電網(wǎng)6.8%的網(wǎng)損價值。實(shí)際上現(xiàn)在華東電網(wǎng)的輸電情況管道還是非常富余的，意味著我們只需把系統(tǒng)電價（或叫上網(wǎng)電價）這部分市場做好，另外兩部分的阻塞管理，給我們至少還有5到10年時間去優(yōu)化阻塞管理市場建設(shè)，那么電器網(wǎng)阻費(fèi)用只需乘6.68的系數(shù)。主要的電力市場建設(shè)其實(shí)就兩套軟件程序：基于安全約束的計(jì)算機(jī)程序、基于安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度的計(jì)算機(jī)程序。這兩個程序在整個國家電網(wǎng)內(nèi)部已經(jīng)有十多年歷史了，我們整個國家電網(wǎng)技術(shù)儲備對于軟件的研發(fā)、智能調(diào)度是非常完善的。我們欠缺的是每個省使用系統(tǒng)的人才和監(jiān)管。明年整個浙江省會形成一個比較完善的批發(fā)市場，主要有兩部分組成：（1）日前市場，它的交易雙方分別是用電方和發(fā)電方，雙方到網(wǎng)上交易。關(guān)于如何交易，首先用電方提交第二天計(jì)劃，每15分鐘需要用電量，大體上提交72個時段的用電量。其次發(fā)電廠同樣提交第二天72個時段計(jì)劃發(fā)電量。此后軟件程序會給出一個最終價格，大家就按照這個價格執(zhí)行這72個時段的結(jié)算價。那么會導(dǎo)致一個問題就是我們現(xiàn)在的這個尖峰谷平的電價就沒有了，峰谷價差會拉大。在國外特別是美國的PJM地區(qū)，它的谷電可能會是負(fù)的，這是因?yàn)榘l(fā)電廠為了不關(guān)機(jī)降低關(guān)機(jī)成本，但是最貴可能會達(dá)到大約0.3美元。（2）實(shí)時市場，前面提到用電、發(fā)電雙方提前報(bào)量，但是數(shù)量可能不精確與實(shí)際用電/發(fā)電量有出入，國家電網(wǎng)又成立的另外一個市場叫做實(shí)時市場。實(shí)時市場主要由調(diào)峰調(diào)頻的機(jī)組參與，或者一些擁有備用容量、功率不滿的火電機(jī)組。這個市場由發(fā)電方來單方報(bào)價，幫助國網(wǎng)應(yīng)對這一部分的負(fù)荷，收取費(fèi)用。通過這個實(shí)時市場就可以把日前報(bào)的量跟日中實(shí)際的使用交割量之間的偏差平衡掉。

接下來介紹美國對沖風(fēng)險的方式，（1）價差合約（CFD），簡單來講，現(xiàn)貨市場的價格波動非常大，電價可能從-0.2元到100元，當(dāng)真正達(dá)到100元時，可能會出現(xiàn)問題。那么政府給出的一種交易模式就是用電方跟發(fā)電廠簽一種價差合約，約定一個價格，當(dāng)價格過高的時候進(jìn)行返還給用電方；如果價格太低返還給發(fā)電廠。價差合約模式主要來自于場外市場，需要單獨(dú)跟發(fā)電廠談判。（2）金融輸電權(quán)（FTR），是阻塞管理的方式，如果發(fā)生阻塞會產(chǎn)生費(fèi)用的，但可以提前購買管道的使用權(quán)利，當(dāng)發(fā)生阻塞時負(fù)責(zé)分配這一部分阻塞產(chǎn)生的費(fèi)用。

其他市場還包括輔助服務(wù)市場（調(diào)頻與備用市場）、容量市場（長期容量富裕性與市場）、市場外調(diào)度市場與上抬費(fèi)用。因?yàn)橛?jì)算機(jī)調(diào)度難免會出錯，還需要一些人為補(bǔ)償性的人工調(diào)度，但肯定會產(chǎn)生額外的費(fèi)用，導(dǎo)致價格會更高。