論壇丨電力現貨市場加快建設推動綜合能源服務商業模式創新
來源：中能傳媒研究院 時間：2024-02-20 15:08
湯芳
2023年12月22日我國首個電力現貨市場正式運行，這標志著我國電力市場建設取得突破性進展。電力現貨市場正式運行將為綜合能源服務行業發展帶來新機遇和新挑戰。綜合能源服務商亟需深入把握電力現貨市場特征，迭代綜合能源系統運行邏輯，創新多元化商業模式。
一、電力現貨市場正式運行的重要意義
2023年10月，國家發展改革委、國家能源局聯合發布《進一步加快電力現貨市場建設工作的通知》，提出各省/區域、省間現貨市場連續運行一年以上，并依據市場出清結果進行調度生產和結算的，可按程序轉入正式運行。2023年12月，國家發展改革委召開全國發展改革系統體制改革工作會議，再次提出要推動電力現貨市場轉正式運行。2023年12月22日和28日，山西、廣東電力現貨市場相繼轉入正式運行。預計后續山東、甘肅等第一批試點省份電力現貨市場也將陸續轉為正式運行。
電力現貨市場正式運行是電力市場建設的重要里程碑，能夠更好釋放電力體制改革紅利，具有多重價值：
一是電力現貨市場正式運行將有效提高電力系統運行效率。電力現貨市場真實反映電能量在時空上的供需關系和市場參與主體的實時交易意愿，電力現貨市場正式運行后動態形成的海量市場數據，可以有效引導發用電資源調度迅速響應市場價格的波動，形成源網荷儲高效友好互動的新局面，也為電源、電網的合理配置提供有效決策依據。
二是電力現貨市場正式運行將推動電力市場有序競爭。新能源大發時段，電力現貨市場將通過“看不見的手”，推動火電企業壓降出力，促進新能源優先消納，實現新能源在更大范圍內的優化配置和協同消納。同時，獨立儲能、虛擬電廠等新型主體可自主參與現貨市場申報，為電力市場注入新的市場競爭主體，進一步促進電力市場公平競爭。
三是電力現貨市場正式運行有助于提升電力安全保供能力。電力市場化改革不僅是優化能源資源配置的有效手段，也是保證能源安全的有效手段。“能漲能降”的市場價格機制能夠及時反映市場供需形勢及一次能源價格變化趨勢，通過短時尖峰價格信號一方面有效激勵燃氣機組等發電側靈活資源頂峰發電，另一方面吸引大工業用戶等移峰填谷，大幅提升電力系統調節能力。
二、電力現貨市場的特征
一是交易周期更短。電力市場由中長期市場和現貨市場組成，中長期市場指年度、月度、月內交易，電力現貨市場泛指日前或更短時間內的電能量交易市場，兩者有效銜接使得電力市場能夠覆蓋年度、月度、月內、日前、實時等多個時間尺度。相較于電力中長期交易，現貨交易周期明顯要短，實時市場可在運行時刻前4小時至前1小時滾動出清。
二是價格波動更大。根據第一批試點省份現貨市場2023年12月運行情況，時點最低價格出現在山東，為負電價，山西、蒙西次之，為零電價；時點最高價格出現在蒙西，接近2元/千瓦時，山西次之，接近1.5元/千瓦時。分時平均峰谷差率最高可達80%以上，出現在甘肅；廣東最低，但也可達到50%以上。
三是市場競爭性更強。相較于中長期市場，現貨市場中交易周期短、價格波動大，市場主體自然需要通過博弈來增加自身收益，競爭屬性隨之增強。各類發電主體、用電主體紛紛加強短時間尺度內氣象因素、用戶用電需求、新能源機組出力等的預測能力，基于高精度預測和現貨市場出清機制，不斷優化電力和電價申報策略。雖然山東等省現貨市場交易電量只占全年的10%~20%，但好的交易策略足以影響發電廠和售電公司的盈利水平。
三、電力現貨市場對綜合能源服務的影響分析
用戶側綜合能源系統構成的設備單元包括天然氣三聯供、地源/水源/空氣源熱泵、直熱/蓄熱電采暖、空調/冷水機組、蓄冷蓄熱、電化學儲能等。各個設備單元的運行特性各不相同，可分別實現電能量供給、轉換、存儲、消費等，例如天然氣三聯供是發電設備，熱泵、電采暖、空調等是用電設備，電化學儲能可充可放屬于雙向設備。這些設備有機組合在一起，使得綜合能源系統可隨著電力現貨市場的價格信號采取多種不同的運行策略。由此，電力現貨市場正式運行深刻影響綜合能源系統的電價輸入、運行策略和服務需求，為系統優化和行業發展創造“新空間”。
一是電力現貨市場為綜合能源系統用電價格創造優化空間，更好發揮綜合能源系統成本優勢。電價影響對綜合能源系統來講是最重要的。以往綜合能源系統以工商業目錄電價為輸入，用電成本較為固定；現在演變為中長期交易電價，據調研，用戶普遍表示用電成本有所抬高；未來將逐步接受現貨電價，考慮到現貨市場日前、實時出清電價波動大，用電成本將可高可低。如果綜合能源系統可以在低電價時段大量用電和儲電，在高電價時段不用電或自供電，則會大幅降低電費成本，提高利潤率。
二是電力現貨市場為綜合能源系統運行策略創造調整空間，更好體現綜合能源系統快速響應優勢。由于電價輸入發生重大變化，能源系統運行調控策略變得更為重要，需要根據實時動態變化的價格信號不斷進行優化，在滿足運行邊界約束的條件下，通過快速響應以實現能源系統最優運行。綜合能源系統的設備單元響應速度均較快，分鐘級響應的設備單元有熱泵、空調、電化學儲能等，1小時內可響應的設備有冷水機組、天然氣三聯供等。因此，綜合能源系統可以根據實時市場15分鐘滾動出清的價格，進一步精細化調節未來1小時至4小時節點的設備運行狀態，甚至快速啟停。
三是電力現貨市場為綜合能源系統平臺建設、管理優化等創造需求空間，帶來綜合能源行業新增長點。不管擁有綜合能源系統的用戶主體是批發用戶直接參與市場交易，還是委托售電公司或電網企業代理購電，都需要投入一定的時間精力，甚至成本，系統性了解、測算自身的可調節能力，制定交易策略或更省錢的購電合約。直接參與市場的用戶還需要及時進行電價預測、參與交易報量報價（或不報價）、獲取出清電價信息、優化報價行為等，這就需要管理平臺、管理機制、交易能力等作為配套，這些業務也會成為綜合能源服務行業新的增長點。
四是電力現貨市場為綜合能源系統電力間接碳排放創造下調空間，助力綜合能源系統實現綠色低碳運行。除了保障性收購電量，部分新能源發電進入現貨市場，并在光伏大發的午間，使現貨市場形成明顯的低谷電價。清華大學江億院士提出電力動態碳排放因子的概念，根據這一概念，午間電力碳排放因子極低，從而用戶電力間接碳排放量也隨之降低。因此，綜合能源系統大量使用午間低谷電，不僅能夠降低用電成本，還可以降低碳排放量，是一箭雙雕的好方式。
四、綜合能源服務商業模式創新方向
電力現貨市場價格信號將引導綜合能源系統柔性資源調整24小時供用電模式，形成“現貨市場電能量價格預判→綜合能源系統運行優化策略制定與現貨市場日前交易→現貨市場日前出清→綜合能源系統根據日前出清結果再優化→綜合能源系統根據實時市場出清價格滾動優化”的傳導路徑，從而孕育新的商業模式和行業發展機遇。
一是利用偏差結算機制實現小幅盈利。體量較大的用戶側綜合能源系統可作為獨立用戶參與電力市場交易，目前主要是作為用電主體購電，報量不報價，接受市場價格。在現貨市場，用戶在申報曲線20%上下限范圍內的偏差電量按照現貨價格進行結算，因此在準確預判日前電價或已知實時電價的情況下，在20%上下限范圍內對綜合能源系統進行精細化調節，價低時多用電20%，價高時少用電20%，則可小幅降低用電成本。
二是依托柔性資源調節能力爭取購電優惠。目前大部分擁有綜合能源系統的用戶與售電公司簽訂代理購電合同。售電公司作為用戶與電力現貨市場的中間環節，希望用戶能夠按照合同約定曲線精準用電，但實際運行總會有所偏差。因此，售電公司一方面簽訂大量負荷穩定的用戶，例如數據中心，形成較高的基礎負荷，另一方面簽訂大量具有柔性資源的用戶，隨時調節用電行為，減少偏差。因此，現貨市場推行后，柔性資源豐富的綜合能源系統用戶具有較強的談判能力，可與售電公司爭取更大的購電優惠。
三是參與虛擬電廠聚合獲得收益分成。虛擬電廠是電力市場中的新興主體。由于綜合能源系統柔性可調設備在響應時長、響應速度、響應規模等方面存在較大差異，綜合能源系統可作為一個柔性資源被虛擬電廠聚合參與現貨市場，也可以是其中的某個設備作為一個柔性資源被聚合。目前國內虛擬電廠多以第二種形式為主，即聚合海量單一品種設備，例如儲能、空調、充電樁等。隨著虛擬電廠技術和業態的不斷成熟，綜合能源系統整體聚合也將逐步普及。
四是為用戶延伸提供實時碳排放量測算服務。這是依托現貨市場實現的一種遠期商業模式設想。目前綜合能源服務商能夠根據下網電量、綠電交易量和電力碳排放因子等計算電力間接碳排放量，為用戶提供年度或階段性碳盤查服務。但隨著碳排放雙控制度的建設，用戶對自身碳排放量測算的實時性要求將有所提高。綜合能源服務商若能依托電力現貨市場結算數據實時計算電力間接碳排放量，或推動地方政府和電力公司實時公布電力碳排放因子，則能為用戶提供碳排放量實時監測分析服務，并推動綜合能源系統低碳運行、引導用戶優化碳排放行為。
五、行業發展建議
由于電力現貨市場建設處于初期，綜合能源系統參與電力現貨市場更屬于前瞻性課題，需要全行業共同研究、共同探索，結合當前發展形勢和問題，提出以下行業發展建議：
一是建議電力現貨市場建設者在電力現貨市場中明確綜合能源系統的參與主體地位，并明確參與方式，支持成為發電和用電雙向主體。遠期可考慮依據實時結算數據發布實時碳排放因子。
二是建議綜合能源服務商緊密跟蹤電力市場建設進展，研究現貨市場機制，積極試點綜合能源系統參與現貨市場交易，創新商業模式，尋找新的利潤增長點。
三是建議科研單位、技術公司、綜合能源服務商等聯合開展技術創新，提高現貨市場下綜合能源系統優化調控的系統安全性、供能可靠性，通過能源信息技術融合打破“能源不可能三角”，使綜合能源系統運行實現更經濟、更綠色、更安全。
（作者單位系國網能源研究院有限公司）
責任編輯：楊娜
