市场－电力市场手册（精华版）.pdf

1、 电力市场手册（精华版）中国发行本手册精华版由以下人员编撰：让米歇尔格拉尚（Jean-Michel Glachant），佛罗伦萨法规学院尼科洛 罗塞托（Nicol Rossetto），佛罗伦萨法规学院电力市场手册各位原著者亦对本精华版的编写工作提供了大力支持。“电力市场手册 对中国电力行业改革的启示”一章，由剑桥大学的迈克尔 G.波利特（Michael G.Pollitt）撰写。免责声明经爱德华 埃尔加（Edward Elgar）出版社许可，本精华版手册中包含了 手册 原文第一章内容并使用了原书封面。文中所列信息和观点仅为作者个人观点，并不反映欧盟的官方观点。欧盟不对本文相关数据的准确性负责。

2、欧盟或任何其个人代表概不对本文信息的使用负责。欧盟 2022。版权所有。中文编辑：赤洁乔；英文编辑：Helen Farrell序 言2022 年夏季破纪录的高温凸显了全球变暖的影响。无论是在欧洲还是中国，在气候挑战面前没有人能置身事外。脱碳是唯一的出路：未来的发电必将在很大程度上来自可再生能源，并由其他低碳能源作为补充。可再生能源发电装机容量的迅猛增长正在从根本上改变全球电力系统，同时也给电网带来了巨大的挑战。过去十年，中国已经发展成为全球可再生能源领域的第一大国，可再生能源投资和发电量均位居世界首位。2021 年，中国发电装机容量达到 22 亿千瓦，其中太阳能、风电和水电等可再生能源发电装机

3、容量已经突破 10 亿千瓦。随着 2015 年新一轮的电力市场改革、2021 年 10 月煤电上网电价市场化改革的启动，以及 2022 年 1 月建设全国统一电力市场体系指导意见的宣布，中国电力市场建设正展现出良好的发展势头。中国电力市场的设计者和决策者正在努力解决在现有社会技术体系下有效整合可再生能源的相关问题。现在正是中国学习借鉴其他电力市场在处理类似问题上的宝贵经验的大好时机，以便更好地了解哪些市场举措能够有助于最大限度地减少弃电、停电和资产搁浅。这份2021年11月出版的 电力市场手册 可谓恰逢其时。该书由佛罗伦萨法规学院院长让 米歇尔 格拉尚（Jean-Michel Glachant

4、）、麻省理工学院保罗L乔斯科（Paul L.Joskow）和剑桥大学迈克尔G波利特（Michael G.Pollitt）联合编撰，集电力市场领域最杰出的思想家和专家们的贡献于大成。中欧能源合作平台（ECECP）在欧盟的资助下特委托编写了此份电力市场手册精华版，以便帮助公务繁忙的决策者们更好地把握手册中的各项要点。佛罗伦萨法规学院的 Jean-Michel Glachant 和 Nicol Rossetto 在咨询了众多专家的意见后浓缩梳理了手册中的精华内容。本精华版手册将以中英双语的形式同步发行中国和国际两个版本。其中，中国发行版本特针对中国读者增加了一个特别章节，即“电力市场手册 对中国电力

5、行业改革的启示”，由Michael G.Pollitt撰写。ECECP 委托出版此份精华版手册的初衷是期望将手册中丰富的信息传播给更广泛的读者，分享其中的重要发现，助力全球向零碳经济转型。Flora Kan 博士中欧能源合作平台（ECECP）执行主任目 录第 1 章电力市场手册概述 1第一部分 盘点：遗留问题 2第二部分 适应新技术和新政策重点 4第 2 章 传统供电模式的优势与不足 81.传统模式 82.改制重组替代方案 83.历史体制 84.新兴体制 95.初步结论 9第 3 章 最优批发定价与发电投资：基本理论 111.根据需求变化为不可存储商品定价 112.简单模型设定条件下的最优定价

6、 113.更贴近实际情况的最优定价 124.现在比以往任何时候都更需要最优定价 12第 4 章 电力批发市场设计 141.市场机制和实际系统运行的匹配 142.确保长期资源充裕度的机制 143.管理和缓解全系统和地方市场力 154.终端需求方积极参与批发市场 15第 5 章 竞争性电力零售市场的发展 161.如何开放零售市场 162.如何解决零售竞争中一直存在的各种问题 163.如何为以复合型市场、产消者及能源终端用户电气化为特征的新时代做好准备 17第 6 章 英国电力市场模式的优势与不足 181.英国的电力改制重组 182.持续的改革进程 183.经验教训 19第 7 章 PJM 市场模式

7、的优势与不足 201.PJM 批发电力联营体简史 202.向开放和非歧视接入过渡 203.电力市场和经济调度 214.价格构成及市场设计方面的挑战 215.结论 21第 8 章 得州电力市场：（目前为止的）成功经验与教训 221.ERCOT 概述 222.建立独立维持的电力市场面临的挑战 223.得州如何应对这些挑战 23第 9 章 澳大利亚国家电力市场：改革经验的优势与不足 251.发电部门 252.输电和配电部门 263.零售部门 264.改革的优势 275.改革的不足 27第 10 章 北欧电力市场模式的优势与不足 281.多合作伙伴治理的多国市场 282.混合结构和分区定价 283.低

8、电价和雄心勃勃的气候目标 29第 11 章 欧洲电力市场模式的演变 301.边界开放的国家市场自由化 302.通过欧洲一揽子法律和通用电网规范实现的欧洲市场一体化 303.以协调公共政策目标规划和竞争市场为目的的国家市场混合化 31第 12 章 供应侧新技术 321.对新技术组合的评估 322.可再生能源技术的经济性 323.系统友好型可再生能源的部署 33第 13 章 需求侧新技术 341.消费者和需求侧何以并且如何发生变化 342.新型中介机构如何促成用户和需求转型 343.用户和需求转型的影响 35第 14 章 促进电力行业脱碳的工具和政策 361.基于价格的机制 362.基于特定技术的

9、机制 373.能效 374.政策的相互影响 37第 15 章 供需变化：高比例可再生能源系统的新电力经济学 391.可再生能源如何影响定价 392.系统运营商必须采取哪些措施确保电网的平稳运行 393.电能存储如何改变定价 40第 16 章 未来电力市场设计 411.不断发展演变的电力系统 412.多种可能的设计模式 413.两种观点 42第 17 章 电力行业的新商业模式 431.绿色电力新资产及新收入流 432.针对目标客户的新产品特性 433.新资产与新产品特性之间：受监管的电网面临的挑战 44第 18 章 交通电气化：问题与机遇 451.盈亏平衡成本 452.能源需求的影响 463.燃

10、油税收入的减少 464.结论 46第 19 章 住宅和商业供暖的电气化 481.电气化仍处在早期阶段 482.电气化面临的四个挑战 48第 20 章 利用整合的力量实现电力普及：综合配电架构案例 501.电力接入和配电环节 502.整合的价值：用整体的眼光看待电气化挑战 513.综合配电架构（IDF）51第 21 章 中国电力行业改革：国家愿望、官僚帝国、地方利益 52第 22 章 非洲电力行业的发展演变：实现电力普及目标的现有障碍和新兴机遇 531.非洲电力行业面临的挑战 532.发电、输电和电力接入投资进展 533.电力行业改革进展 544.快速而颠覆性的创新推动新一轮改革的可能性 54电

11、力市场手册对中国电力行业改革的启示 55第一部分：“盘点：遗留问题”对中国的启示 55第二部分：“适应新技术和新政策重点”对中国的启示 57术语表缩写术语ACER欧盟能源监管合作署 AEMC澳大利亚能源市场委员会 AEMO澳大利亚能源市场运营商 AER澳大利亚能源监管机构 bbl桶BBSCEDLMP基于出价、采用节点边际电价的安全约束经济调度模型 BEV纯电动汽车 CAISO加州独立系统运营商 CCGT燃气轮机联合循环 CCS碳捕集与封存 CEGB英国中央电力局 CfD差价合约 CPS碳价格附加税 CSG中国南方电网公司 DG分布式发电 EMDE新兴市场及发展中经济体 EMR电力市场改革 EN

12、TSO-E欧洲输电系统运营商网络 EPRI美国电力研究院 Electric ERCOT得州电力可靠性委员会 ESIs电力供应行业 EUPHEMIA欧洲通用价格耦合算法 EV电动汽车FCAS频率控制辅助服务 FERC美国联邦能源管理委员会 FiT上网电价 FTR金融输电权GB英国 ICEV内燃机汽车 IDF综合配电架构 IEA国际能源署 IOU投资者所有的公用事业公司IPP独立发电商 ISO独立系统运营商LDV轻型汽车 LMP节点边际电价缩写术语LMPM地方市场力缓解机制 LNG液化天然气 M&A并购 MCP市场出清价格 MIT麻省理工学院 MW兆瓦 MWh兆瓦时 NDRC中国国家发展与改革委员

13、会 NEA中国国家能源局 NEM澳大利亚国家电力市场 NETA新电力交易制度 O&M运维 OECD经济合作与发展组织 OFTO海上输电设施运营商 ORDC运行备用需求曲线 PHEV插电式混动汽车PJM宾夕法尼亚-泽西-马里兰 PPA电力采购协议 PUCT得州公用事业委员会 PV光伏 RES可再生能源供应 RPS可再生能源发电配额制 RTO区域输电组织SASAC国有资产监督管理委员会SEM单一电力市场 SGCC国家电网有限公司SPC国家电力公司 T&D输配电 TSO输电系统运营商VoLL失负荷价值 VRE可变可再生能源WACC加权平均资本成本 1第 1 章电力市场手册概述让米歇尔格拉尚（Jean

14、-Michel Glachant）、保罗L乔斯科（Paul L.Joskow）、迈克尔G波利特（Michael G.Pollitt）向社会公众供电的中央发电及输配电系统已有大约 140 年的历史了。在此期间全球各国的电力行业都发了巨大变化。这种巨变体现在供需两侧的技术变革、规模经济的利用、环境及其他政策约束、组织和监管创新、利益集团政治和意识形态方面。1 本手册重点介绍全球电力行业的最新体制改革，通常使用重组、竞争、脱碳和监管改革等字眼。当代电力行业重组涉及以下几个方面：（1）通过签署共同所有权合同或受监管的长期合同，将之前（通常）垂直整合的电力行业的发电、输电、配电和零售供电部门分离或拆分开

15、来；（2）发电部门的去中心化及自由进入；（3）输电/系统运营部门的重组；（4）分离物理配电（供应）与零售电的金融业务。这些重组措施旨在促进批发市场中开展发电、辅助服务及容量方面的竞争，以及开放零售供电竞争。监管改革的重点是促进竞争有效进行，提升行业其他受监管的垄断部门的监管水平。而且，随着最近电力系统面临温室气体排放量限制，监管改革还着眼于有效整合间歇性的风电与太阳能发电以及储能。政府政策法规在指导批发市场设计、界定输电网业主和系统运营商的义务及行为、改进对输配电系统业主和系统运营商的补偿机制、防范批发市场和零售市场反竞争行为方面发挥着尤为重要的作用。用零碳电源来替代化石燃料发电以实现电力行业

16、脱碳的政策设计，主要是通过部署间歇性风能和太阳能发电以及储能，给电力系统运营、批发市场和零售电价的设计、风能和太阳能及储能的投资框架以及电力可靠性等带来了一系列新问题。传统的电力系统围绕可调度发电建设，主要以火电为主，并且有容量限制，而如今电力系统正在不断发展演变以管理大规模的间歇性风电和太阳能发电以及储能，并且随着零边际运营成本的间接性电源的渗透，电力系统还需要应对高水平的现货市场价格波动。深度脱碳正在推动电力系统从容量受限系统向电量受限系统转变。这种转变需要有严格的碳排放限制和电网可靠性标准。全球各国甚至是国家内部的不同州（省）都对这一基本的电力重组采取了不同的处理方式。第一项重大重组计划于 1989 年由英格兰和威尔士推出。2 20 世纪 90 年代末和 21 世纪初，美国、加拿大、澳大利亚、欧盟及其他国家（地区）也陆续推出了重组及竞争举措。大多数情况下，早期改革过后，各国针对改革过程中出现的问题进行了额外的设计并调整监管举措，总结经验教训，并且制定了一些新的环境政策（特别是应对气候变化政策），同时发展了与这些环境政策相匹配的发电、供电和储能相关技术，比如风能、太阳能、储能、系统