編者按：國(guó)網(wǎng)能源院財(cái)審所主要聚焦于電力市場(chǎng)價(jià)格理論、政策、國(guó)際經(jīng)驗(yàn)、價(jià)格機(jī)制、結(jié)算機(jī)制、價(jià)格跟蹤分析等領(lǐng)域，重點(diǎn)圍繞現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制、結(jié)算、輔助服務(wù)價(jià)格機(jī)制、零售市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的售電策略以及用戶可選擇銷售電價(jià)套餐體系、電力市場(chǎng)電費(fèi)結(jié)算系統(tǒng)建設(shè)、電力金融衍生品、容量市場(chǎng)機(jī)制等開展了課題研究。本專欄將圍繞電力市場(chǎng)價(jià)格的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)、體系設(shè)計(jì)、熱點(diǎn)問題等，結(jié)合相關(guān)成果和研究思考與讀者進(jìn)行交流分享。

文章導(dǎo)讀：發(fā)電容量充裕程度對(duì)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行具有至關(guān)重要的影響。在現(xiàn)行電力市場(chǎng)機(jī)制下，隨著發(fā)電功率具有高間歇性、高波動(dòng)性的可再生能源裝機(jī)容量顯著上升，在一定程度上擠壓了可靠性較高的火電機(jī)組的生存環(huán)境，導(dǎo)致火力發(fā)電廠收益下降且使整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠發(fā)電容量充裕度受到威脅。本文從保證電力系統(tǒng)發(fā)電容量充裕度的必要性出發(fā)，通過研究國(guó)外先進(jìn)電力市場(chǎng)中保障電力系統(tǒng)可靠發(fā)電容量的體制機(jī)制，希望探求出一套適合我國(guó)現(xiàn)行電力市場(chǎng)發(fā)展，且有助于建立保障全系統(tǒng)可靠發(fā)電容量充裕度并可以與現(xiàn)行電力市場(chǎng)銜接的市場(chǎng)機(jī)制。

適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)行電力市場(chǎng)環(huán)境下的容量市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)

執(zhí)筆人：孫啟星

國(guó)網(wǎng)能源院 財(cái)會(huì)與審計(jì)研究所

1 引言

隨著我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，電力生產(chǎn)由原來的計(jì)劃運(yùn)營(yíng)模式逐步向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式運(yùn)行下，電力系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電容量的充裕程度將成為保證電網(wǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的重要因素[1-3]。在未來的電能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)的機(jī)制下，由于發(fā)電企業(yè)對(duì)電網(wǎng)長(zhǎng)期發(fā)展中容量保障機(jī)制認(rèn)識(shí)不足且在市場(chǎng)化條件下具有一定逐利特性，電力系統(tǒng)中發(fā)電容量的充裕度將會(huì)受到一定威脅。因此，需進(jìn)一步完善和健全電力市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)，由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商建立起保證電力系統(tǒng)發(fā)電容量充裕的市場(chǎng)化制度機(jī)制，從全局層面保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)[4]。

隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量和可再生能源消納率的提高，2018年我國(guó)可再生能源發(fā)電量已達(dá)1.87萬億千瓦時(shí)，約占全社會(huì)用電量27%。并且，2019新增裝機(jī)容量高達(dá)7億千瓦。在可再生能滲透率逐漸提升的背后，火電機(jī)組的發(fā)電運(yùn)營(yíng)面臨較大的壓力。2018年，6000千瓦以上火電發(fā)電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)3862，火電生存壓力逐步顯現(xiàn)[5-6]。

火電廠利用小時(shí)數(shù)不足將不僅帶來其現(xiàn)階段營(yíng)收及效益問題，還會(huì)對(duì)火電機(jī)組未來的穩(wěn)定發(fā)展及運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生不利影響。

溫室氣體的排放和全球氣候變暖問題使全球各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度與日俱增，也推動(dòng)了能源領(lǐng)域的低碳化轉(zhuǎn)型升級(jí)。我國(guó)依然面臨著較為嚴(yán)峻的降低碳排放的壓力，確立了在2050年達(dá)成兩個(gè)“50%”（能源清潔化率和電氣化率超過50%）的目標(biāo)，也為火電等化石能源發(fā)電的發(fā)展帶來較大不確定性。因此，未來火電的功能定位將有可能由基荷機(jī)組向調(diào)峰機(jī)組轉(zhuǎn)變，使火電利用小時(shí)數(shù)更加不容樂觀。

我國(guó)是典型的富煤、貧油、少氣的國(guó)家。煤電機(jī)組可以長(zhǎng)期穩(wěn)定的提供電能保證電網(wǎng)穩(wěn)定，所以未來煤電機(jī)組仍將會(huì)是我國(guó)火力發(fā)電的主力軍。相對(duì)于電量平衡而言，未來電力平衡將成為保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵問題。電力平衡和對(duì)其他電源的補(bǔ)償調(diào)節(jié)決定了煤電在電力系統(tǒng)中仍將繼續(xù)發(fā)揮‘壓艙石’和‘穩(wěn)定器’的作用。國(guó)網(wǎng)能源研究院預(yù)測(cè)表示，2030年前后，電力系統(tǒng)中仍需12億千瓦以上的煤電裝機(jī)，不宜過早過快大規(guī)模淘汰煤電[7-8]。

未來，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性，調(diào)整電網(wǎng)發(fā)電結(jié)構(gòu)不能以簡(jiǎn)單的行政命令方式解決。需建立整套完備的價(jià)格機(jī)制及方式，引導(dǎo)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展走向。因此需解決三方面問題：一是如何保證優(yōu)質(zhì)火電企業(yè)合理收入；二是如何疏導(dǎo)落后煤電產(chǎn)能退出市場(chǎng)；三是如何有效指引機(jī)組未來投資。

發(fā)電容量充裕是保證電力系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素[9-10]。發(fā)電設(shè)備建設(shè)周期長(zhǎng)，用戶用電波動(dòng)大，電能不易儲(chǔ)存。為保證電網(wǎng)安全，應(yīng)對(duì)用電高峰需求，發(fā)電容量必須保證在滿足最大用電高峰同時(shí)留有適當(dāng)充裕的電源容量以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的負(fù)荷突變和發(fā)電機(jī)組故障[11]。因此發(fā)電容量適當(dāng)多于負(fù)荷需求容量即稱為發(fā)電充裕度。充裕度高代表電網(wǎng)長(zhǎng)期安全得到保障但過多的發(fā)電容量會(huì)使發(fā)電機(jī)組平均利用小時(shí)數(shù)降低，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。充裕度低會(huì)使電網(wǎng)在高峰時(shí)段用電緊張從而影響電網(wǎng)安全。

從2015年開始的本輪電力市場(chǎng)改革中，改革由售電開放，中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易到電力現(xiàn)貨市場(chǎng)轉(zhuǎn)變[12-13]。大多數(shù)研究集中在電力市場(chǎng)中電能量市場(chǎng)的出清方式[14-15]、結(jié)算機(jī)制[16-17]和輔助服務(wù)市場(chǎng)的研究[18-19]。目前，鮮有研究針對(duì)我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展和電力市場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)適應(yīng)我國(guó)的容量市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)性的分析與研究，且在如何保證發(fā)電商合理收益、保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行方面的考慮有所欠缺。在現(xiàn)有的電能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制下，如不能建立有效的市場(chǎng)機(jī)制確保發(fā)電容量的充裕性，未來可能會(huì)造成穩(wěn)定性電源（如煤電，氣電）因電能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)帶來的收益不足而導(dǎo)致關(guān)停的情況。若情況進(jìn)一步加劇，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電容量不能滿足電力尖峰負(fù)荷，將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)可靠性帶來較大威脅。因此，需對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)電容量可靠性建立有效的容量市場(chǎng)保障機(jī)制，維持電力系統(tǒng)內(nèi)有充足的有效發(fā)電容量，保證電網(wǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

另一方面，根據(jù)季節(jié)不同，可再生能源在電力生產(chǎn)中也提供一部分可靠發(fā)電容量。美國(guó)PJM容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)中，非水可再生能源可計(jì)入可靠發(fā)電容量為5%-35%的裝機(jī)容量。水電計(jì)入可靠發(fā)電容量為30%-50%的裝機(jī)容量。接下來的討論中也將會(huì)對(duì)可再生能源部分進(jìn)行討論。

本文將集中討論適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)行電力體制機(jī)制下的容量市場(chǎng)建設(shè)路徑。通過合理的機(jī)制及過渡方式建設(shè)容量市場(chǎng)，不僅加劇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)并保證全系統(tǒng)發(fā)電充裕程度而且保證電力價(jià)格總體穩(wěn)定，減少電力市場(chǎng)中引入容量市場(chǎng)帶來的價(jià)格波動(dòng)。

2 國(guó)外電力市場(chǎng)保證發(fā)電容量的機(jī)制設(shè)計(jì)

國(guó)外部分國(guó)家電力市場(chǎng)建立較早，模式較為成熟。通過借鑒國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)電力市場(chǎng)實(shí)際有助于建立和完善我國(guó)發(fā)電容量市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)[20]。為提高發(fā)電容量充裕度和提高電力系統(tǒng)可靠性，合理調(diào)控發(fā)電機(jī)組的投資規(guī)模，國(guó)外電力市場(chǎng)發(fā)電容量充裕性保障機(jī)制主要分為三種做法：1）稀缺定價(jià)機(jī)制[21-23]；2）戰(zhàn)略備用機(jī)制[24-25]；3）容量市場(chǎng)機(jī)制[26-28]。

2.1 稀缺定價(jià)機(jī)制

稀缺定價(jià)機(jī)制是電能量市場(chǎng)中的一種存在形式，一般應(yīng)用于純電能量市場(chǎng)機(jī)制[29]。稀缺定價(jià)機(jī)制允許部分發(fā)電商存在發(fā)電容量持留，使其可通過系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中短時(shí)供電短缺時(shí)產(chǎn)生的稀缺電價(jià)回收成本并且創(chuàng)造收益[30]。另外有效的市場(chǎng)監(jiān)管是稀缺定價(jià)機(jī)制的重點(diǎn)，有力的監(jiān)管消除市場(chǎng)力帶來的電價(jià)虛高的現(xiàn)象。此外，用戶側(cè)及時(shí)有效的需求響應(yīng)也是減少稀缺電價(jià)機(jī)制影響的重要因素[31]。當(dāng)用戶對(duì)電價(jià)足夠敏感并且可以按照電價(jià)調(diào)整用電行為時(shí)，用戶才可以避免稀缺機(jī)制引起的用電費(fèi)用上升，進(jìn)而從需求側(cè)保證電力市場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。稀缺定價(jià)機(jī)制雖使用有效監(jiān)管降低市場(chǎng)力，但其在供電短缺時(shí)允許電能量市場(chǎng)中尖峰價(jià)格的出現(xiàn)，沖擊了電力市場(chǎng)價(jià)格穩(wěn)定性。

定價(jià)機(jī)制方面，澳大利亞的最高價(jià)格限定為13500澳元/MWh；美國(guó)德州最高價(jià)格限定價(jià)為9000美元/MWh。美國(guó)德州在2019年8月12日尖峰時(shí)刻電價(jià)達(dá)到8983.88美元/MWh,電價(jià)約合63元/度。2014年美國(guó)也曾出現(xiàn)800美元/MWh的稀缺電價(jià)持續(xù)幾小時(shí)的極端情況。此外，法國(guó)電網(wǎng)也在2012年2月9日出現(xiàn)過2000歐元/MWh的尖峰電價(jià)。電能量市場(chǎng)中稀缺電價(jià)的產(chǎn)生，可客觀反映所在地區(qū)發(fā)電容量充裕程度的不足，也在一定程度上影響了市場(chǎng)秩序，提升了用戶用能成本。稀缺定價(jià)機(jī)制不能前瞻性的提升電網(wǎng)發(fā)電容量，不利于電力市場(chǎng)價(jià)格穩(wěn)定。

2.2 戰(zhàn)略備用機(jī)制

戰(zhàn)略備用機(jī)制是指電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商與一些面臨退役或停用的發(fā)電機(jī)組簽訂合約，在需要時(shí)使用其發(fā)電容量對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷需求進(jìn)行響應(yīng)。在系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行時(shí)，參與戰(zhàn)略備用的機(jī)組將不被調(diào)用。在整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)容量短缺時(shí)，簽訂備用合約的機(jī)組將會(huì)被調(diào)用以應(yīng)對(duì)短時(shí)電力供需矛盾突出問題。在戰(zhàn)略備用機(jī)制中，參與備用的機(jī)組將不會(huì)被允許參加電能量市場(chǎng)。因此，此類機(jī)組收入的唯一來源為與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商簽署的戰(zhàn)略備用合約。

戰(zhàn)略備用機(jī)制采用的容量一般由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商確定，并采用招標(biāo)的方式進(jìn)行采購(gòu)。采購(gòu)發(fā)電容量的成本通過輸電價(jià)格或者平衡費(fèi)用回收，最終將成本疏導(dǎo)到用戶[32]。

戰(zhàn)略備用是將一部分發(fā)電裝機(jī)剝離出電力市場(chǎng)之外，該部分戰(zhàn)略備用容量不能參與市場(chǎng)。因此，不能通過電能量市場(chǎng)獲利，這導(dǎo)致該機(jī)制不能給發(fā)電商的投資行為起到正向引導(dǎo)作用。另一方面，戰(zhàn)略備用會(huì)使用戶承擔(dān)因戰(zhàn)略備用支付給備用機(jī)組的費(fèi)用，會(huì)導(dǎo)致終端電價(jià)上升。目前瑞典和比利時(shí)采用戰(zhàn)略備用機(jī)制，但瑞典計(jì)劃于2020年逐步退出戰(zhàn)略備用機(jī)制。

2.3 容量市場(chǎng)機(jī)制

容量市場(chǎng)區(qū)別于電能量市場(chǎng)，是兩種不同的市場(chǎng)方式。電能量市場(chǎng)是發(fā)電和用電的實(shí)時(shí)平衡，保證整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。容量市場(chǎng)目標(biāo)是保證電力系統(tǒng)中總體可靠發(fā)電容量的充裕度，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行[33]。

2.3.1 美國(guó)PJM容量市場(chǎng)

本文將通過容量市場(chǎng)的需求曲線確定和容量市場(chǎng)結(jié)算方式兩部分介紹美國(guó)PJM容量市場(chǎng)。通過調(diào)整需求曲線參數(shù)可以體現(xiàn)全系統(tǒng)容量需求、釋放價(jià)格指導(dǎo)信號(hào)，從而引導(dǎo)發(fā)電企業(yè)投資及運(yùn)營(yíng)，通過容量市場(chǎng)結(jié)算可將合理的市場(chǎng)價(jià)格傳導(dǎo)到用戶[34]。

2.3.1.1 需求曲線確定

圖1為PJM容量需求曲線，該曲線分為三部分折線，分別對(duì)應(yīng)三種不同的供需情況及報(bào)價(jià)[35-36]。特征點(diǎn)坐標(biāo)如表1所示，其中b點(diǎn)表示電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商期望的區(qū)域發(fā)電容量總量及容量?jī)r(jià)格，d點(diǎn)到a點(diǎn)表示當(dāng)容量資源極度稀缺時(shí)，對(duì)應(yīng)的容量?jī)r(jià)格為限定的最高值。b點(diǎn)向左表示當(dāng)容量資源較稀缺時(shí)，對(duì)應(yīng)容量?jī)r(jià)格上升；b點(diǎn)向右表示容量資源較為充裕，容量單價(jià)價(jià)格下降，減少了發(fā)電商收益并給出了市場(chǎng)投資信號(hào)。c點(diǎn)向右表示資源嚴(yán)重過剩，容量單價(jià)價(jià)格為零。

圖1 PJM容量需求曲線示意圖

表1 PJM容量需求曲線特征點(diǎn)坐標(biāo)

表1中，CONE表示新建機(jī)組總成本，PJM參考的是通用電氣聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)7HA的成本；E&AS表示電能量市場(chǎng)和容量市場(chǎng)獲利抵消量；Lp表示區(qū)域峰值負(fù)荷；IRM表示裝機(jī)容量裕度（目前PJM規(guī)定為0.15）；FRR表示負(fù)荷自供應(yīng)部分；RelReq表示區(qū)域可靠裝機(jī)需求，計(jì)算公式為：

RelReq=LP*（1+IMR）*（1-等效停機(jī)率）-FRR

由此可見，PJM容量市場(chǎng)的需求曲線中，當(dāng)總裝機(jī)容量低時(shí)，容量?jī)r(jià)格為制定的容量?jī)r(jià)格最大值。當(dāng)容量小于點(diǎn)b時(shí)，單位容量的價(jià)格變化越高。代表參與容量市場(chǎng)的機(jī)組獲利增加，并且刺激發(fā)電商增加發(fā)電裝機(jī)以滿足未來供電需求。當(dāng)容量大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)容量時(shí)，單位容量?jī)r(jià)格下降較為緩慢。代表參與容量市場(chǎng)的機(jī)組容量少量過剩，單位容量獲利減少，加速電力企業(yè)轉(zhuǎn)型，促使其通過電能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)獲利。在規(guī)則中，原則上容量市場(chǎng)不會(huì)為超過區(qū)域可靠性裝機(jī)需求過多的機(jī)組提供補(bǔ)償（即超過c點(diǎn)）。這也側(cè)面以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制引導(dǎo)發(fā)電商改造或關(guān)停經(jīng)濟(jì)效益差的機(jī)組（多為高耗能機(jī)組）。

另一方面，容量市場(chǎng)價(jià)格與輔助服務(wù)市場(chǎng)和電能量市場(chǎng)存在一定聯(lián)系。當(dāng)在其他兩個(gè)市場(chǎng)收益提升時(shí)，容量市場(chǎng)的收益會(huì)降低，該機(jī)制可在保證發(fā)電商收益率的同時(shí)降低用戶的用能漲價(jià)風(fēng)險(xiǎn)。

在現(xiàn)實(shí)報(bào)價(jià)中，由于結(jié)算機(jī)制的存在，在供電區(qū)域中發(fā)電容量富裕會(huì)整體壓低單位容量?jī)r(jià)格，當(dāng)發(fā)電容量緊缺時(shí)會(huì)提升單位容量?jī)r(jià)格。

2.3.1.2 容量市場(chǎng)結(jié)算

（1）容量市場(chǎng)結(jié)算方式及時(shí)間

美國(guó)PJM容量市場(chǎng)結(jié)算分為三種主要的結(jié)算方式，分別為基本市場(chǎng)拍賣、追加市場(chǎng)拍賣和雙邊合約。雙邊合約結(jié)算方式是用戶和發(fā)電企業(yè)直接簽訂容量合約以實(shí)現(xiàn)容量交易。

基本拍賣市場(chǎng)主要目的為釋放價(jià)格信號(hào)并引導(dǎo)發(fā)電商投資?；九馁u中允許新建和在容量交付日期前建成的發(fā)電設(shè)備參與基本拍賣，基本拍賣一般在交付前3年完成。區(qū)域內(nèi)的可用容量必須參與基本拍賣，區(qū)域外的機(jī)組可選擇自愿參加容量市場(chǎng)拍賣。

三個(gè)追加市場(chǎng)拍賣為每個(gè)交付年前的第20月、10月和3月開展。追加市場(chǎng)拍賣的設(shè)立是為了應(yīng)對(duì)負(fù)荷水平和機(jī)組建設(shè)計(jì)劃等不確定性因素，從而對(duì)基本拍賣起到有效的補(bǔ)充作用。

（2）容量拍賣結(jié)算方式

如圖2，結(jié)算拍賣以邊際結(jié)算方式結(jié)算[37]。以兩組（S1和S2）報(bào)價(jià)為例，S1與S2分別有4個(gè)機(jī)組參與市場(chǎng)競(jìng)拍。S1的情況中，四個(gè)機(jī)組組合的報(bào)價(jià)情況與容量需求曲線相交于e點(diǎn)，則第4個(gè)機(jī)組成為容量邊際機(jī)組。并且此點(diǎn)的單位容量?jī)r(jià)格高于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)價(jià)格，體現(xiàn)容量市場(chǎng)中發(fā)電容量充裕度不夠，釋放鼓勵(lì)發(fā)電企業(yè)增加電力系統(tǒng)發(fā)電容量建設(shè)信號(hào)。S2的情況中，四個(gè)發(fā)電機(jī)組報(bào)價(jià)組成的報(bào)價(jià)曲線與容量需求曲線相交于f點(diǎn)，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)單位容量?jī)r(jià)格低于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)價(jià)格。則說明市場(chǎng)容量資源相對(duì)富裕，釋放發(fā)電投資要謹(jǐn)慎的市場(chǎng)信號(hào)。

圖2 容量市場(chǎng)結(jié)算方式

（3）容量市場(chǎng)參與方的義務(wù)

發(fā)電商在容量市場(chǎng)拍賣中標(biāo)的容量必須在交付年中任意時(shí)間可以有效提供不少于中標(biāo)容量的發(fā)電功率。由于容量市場(chǎng)干預(yù)使得發(fā)電容量留有部分裕度，使電力市場(chǎng)避免發(fā)生稀缺性定價(jià)引起的電價(jià)突增。區(qū)別于戰(zhàn)略備用機(jī)制，參與容量市場(chǎng)的發(fā)電商必須參與電能量市場(chǎng)報(bào)價(jià)，在系統(tǒng)運(yùn)行需要時(shí)將會(huì)被優(yōu)先調(diào)用。如不達(dá)標(biāo)將會(huì)對(duì)發(fā)電商產(chǎn)生罰款，未完成發(fā)電容量需求的第一年容量報(bào)酬減半，第二年降至25%，第三年取消其參與容量市場(chǎng)資格。

2.3.1.3 美國(guó)PJM容量市場(chǎng)運(yùn)行效果

在PJM運(yùn)營(yíng)管理區(qū)域，容量市場(chǎng)的介入使得其容量緊缺的東部地區(qū)引入新的發(fā)電機(jī)組投資。同時(shí)，容量市場(chǎng)彌補(bǔ)了發(fā)電商的大部分固定成本，使得發(fā)電廠在電能量市場(chǎng)報(bào)價(jià)接近其邊際成本。

在2014/15年容量市場(chǎng)價(jià)格提升了34%，用以彌補(bǔ)發(fā)電商環(huán)保升級(jí)帶來的成本增加。然而，部分老舊機(jī)組因環(huán)保改造費(fèi)用過高，導(dǎo)致容量市場(chǎng)獲利不足以彌補(bǔ)其費(fèi)用，不具備經(jīng)濟(jì)性而淘汰。

對(duì)于發(fā)電商而言，容量市場(chǎng)彌補(bǔ)了發(fā)電設(shè)備的大部分固定成本，提升了發(fā)電企業(yè)收益。圖3為2018年P(guān)JM用戶電價(jià)構(gòu)成組成。其中，電能量費(fèi)用占63.05%，容量費(fèi)用占19.82%，輸電費(fèi)用占14.73%，剩下2.4%為輔助服務(wù)產(chǎn)生的費(fèi)用。

圖3 2018年P(guān)JM電價(jià)及其構(gòu)成

由圖可以看出，容量市場(chǎng)在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)彌補(bǔ)了發(fā)電企業(yè)大部分固定成本，剩余固定成本和變動(dòng)成本由電能量市場(chǎng)回收。由于電能量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的存在，發(fā)電商為保證成本回收和獲得合理利潤(rùn)將會(huì)壓低電能量市場(chǎng)的報(bào)價(jià)，這會(huì)使用戶電價(jià)仍處在合理的范圍。與此同時(shí)，部分老舊機(jī)組和高耗能機(jī)組由于會(huì)因容量市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)獲利價(jià)格水平低或因電能量市場(chǎng)發(fā)電價(jià)格沒有競(jìng)爭(zhēng)力而加速退出市場(chǎng)，從而達(dá)到由價(jià)格信號(hào)優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)的目的。

3 我國(guó)容量市場(chǎng)制定方法研究

我國(guó)現(xiàn)有的電力市場(chǎng)研究主要集中在電能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)，沒有對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)電充裕度進(jìn)行過系統(tǒng)化的市場(chǎng)機(jī)制研究?，F(xiàn)行的電力市場(chǎng)化機(jī)制設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益好的發(fā)電機(jī)組支撐電力系統(tǒng)的大部分用能需求，發(fā)電效益不好的機(jī)組僅能在少數(shù)用電高峰時(shí)段發(fā)電，導(dǎo)致其有效利用小時(shí)數(shù)不高。有效利用小時(shí)數(shù)與發(fā)電機(jī)組收益成正相關(guān)關(guān)系，發(fā)電設(shè)備過低的有效利用小時(shí)數(shù)可能導(dǎo)致以下兩種情況發(fā)生：1）發(fā)電設(shè)備通過尖峰時(shí)段利用小時(shí)數(shù)回收其固定成本及變動(dòng)成本，導(dǎo)致尖峰時(shí)段電價(jià)過高，增加了電力市場(chǎng)的不確定性，并潛在增加了用戶的用能成本（參考稀缺定價(jià)機(jī)制對(duì)電力市場(chǎng)帶來的影響）；2）發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)低嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益，造成持續(xù)虧損，最終導(dǎo)致發(fā)電設(shè)備關(guān)停，可能引發(fā)用電高峰時(shí)段電力供給不足，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。

在我國(guó)原有的計(jì)劃發(fā)電時(shí)代，電力系統(tǒng)發(fā)電容量較為充裕，容量安全性問題尚未凸顯。但隨著電力改革不斷深入，可再生能源發(fā)電量占比逐步上升，影響可以長(zhǎng)期保證穩(wěn)定發(fā)電容量的火電機(jī)組，壓降火電利用小時(shí)數(shù)。火電發(fā)電商長(zhǎng)期虧損會(huì)導(dǎo)致區(qū)內(nèi)發(fā)電容量降低，影響區(qū)內(nèi)系統(tǒng)安全性。隨著發(fā)改委能源局807號(hào)文政策要求提高可再生能源消納率，區(qū)域內(nèi)發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)又將受到進(jìn)一步擠壓。因此需要建立容量市場(chǎng)，從更高層面保證電力系統(tǒng)整體發(fā)電容量充裕性，保證電網(wǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)優(yōu)化電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)。

非水可再生能源未來在電能量市場(chǎng)和補(bǔ)貼等多方面有多方面獲得收益渠道，因此在容量市場(chǎng)建設(shè)初期不考慮非水可再生發(fā)電進(jìn)入容量市場(chǎng)，未來在機(jī)制成熟及可再生能源能達(dá)到以擺脫補(bǔ)貼形式參與發(fā)電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況下，再考慮將可再生能源發(fā)電納入容量市場(chǎng)。核電、水電可在容量市場(chǎng)第二階段實(shí)施時(shí)進(jìn)入容量市場(chǎng)。因此，容量市場(chǎng)前期可僅納入煤電和氣電。通過煤電氣電充分進(jìn)行容量市場(chǎng)交易，為全面開放容量市場(chǎng)和允許更多類型的發(fā)電資源進(jìn)入容量市場(chǎng)提供經(jīng)驗(yàn)。

我國(guó)電價(jià)政策以穩(wěn)定為主基調(diào)，以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方式產(chǎn)生最合理的用戶電價(jià)。因此稀缺定價(jià)機(jī)制潛在的用戶高電價(jià)風(fēng)險(xiǎn)是不適應(yīng)我國(guó)當(dāng)前情況的。戰(zhàn)略備用機(jī)制雖可以穩(wěn)定用戶電價(jià)，但會(huì)從電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制中剝離部分發(fā)電容量，而電價(jià)由用戶承擔(dān)，也不適宜我國(guó)現(xiàn)狀。因此容量市場(chǎng)機(jī)制較為適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)有情況，并且需要根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況做修改，從而建成機(jī)制完善的中國(guó)特色電力市場(chǎng)體系。

另一方面，火電發(fā)電商的成本由固定成本和變動(dòng)成本兩部分組成。固定成本包含材料費(fèi)、員工工資和折舊費(fèi)等，變動(dòng)成本與燃料價(jià)格直接相關(guān)。我國(guó)現(xiàn)有的價(jià)格機(jī)制中，設(shè)計(jì)電能量市場(chǎng)回收發(fā)電商的變動(dòng)成本和固定成本。發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)與收益的關(guān)系可用圖4表示。

圖4 單一電能量市場(chǎng)下發(fā)電設(shè)備收入及成本與發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)關(guān)系

如圖，不同發(fā)電設(shè)備由于能效不同，單位利用小時(shí)數(shù)收益也不同,其收益可以表示為一個(gè)區(qū)間。當(dāng)發(fā)電利用小時(shí)數(shù)低于h1時(shí)發(fā)電設(shè)備虧損，當(dāng)利用小時(shí)數(shù)高于h2時(shí)盈利。在h1和h2之間由發(fā)電設(shè)備效益不同，營(yíng)收狀況也不同。我國(guó)電力市場(chǎng)可以實(shí)行“電能量市場(chǎng)+容量市場(chǎng)”模式，即保證電網(wǎng)充裕度的同時(shí)保證發(fā)電商獲得合理收益，并且盡量確保用戶用電價(jià)格接近發(fā)電商充分競(jìng)爭(zhēng)條件下其“實(shí)際成本+合理收益”決定的電能邊際價(jià)格。由容量市場(chǎng)覆蓋部分或全部固定成本，由電能量市場(chǎng)覆蓋發(fā)電廠變動(dòng)成本加合理收益。同時(shí)有足夠的激勵(lì)機(jī)制保證發(fā)電商有足夠動(dòng)力提高發(fā)電效率效益從而獲得更大利潤(rùn)。

本論文將主要考慮現(xiàn)階段適合我國(guó)目前電力市場(chǎng)條件下的容量市場(chǎng)機(jī)制實(shí)施路徑及過渡方式。以求減少新建容量市場(chǎng)后對(duì)電力市場(chǎng)帶來的干擾及價(jià)格大幅波動(dòng)。不同于以廣東省起步的南方電網(wǎng)[38]及部分國(guó)家電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)區(qū)內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)單獨(dú)開辟容量市場(chǎng)的情況。此方式目的在于通過使用合理的機(jī)制進(jìn)行向容量市場(chǎng)過度，從而減少新機(jī)制對(duì)價(jià)格的沖擊及防止市場(chǎng)因不熟悉新規(guī)則帶來的價(jià)格大幅波動(dòng)。通過過渡機(jī)制引導(dǎo)市場(chǎng)熟悉容量市場(chǎng)規(guī)則并明確容量?jī)r(jià)值，為容量市場(chǎng)實(shí)施開辟道路。

未來將會(huì)對(duì)可再生能源及其他發(fā)電資源并網(wǎng)對(duì)需求曲線影響、結(jié)算規(guī)則、適應(yīng)中國(guó)特色電力市場(chǎng)機(jī)制的補(bǔ)充條款等進(jìn)行詳細(xì)的論證說明。本文將不作討論。

4 適應(yīng)我國(guó)容量市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)框架

我國(guó)現(xiàn)有的電力市場(chǎng)發(fā)展情況較為復(fù)雜，新引入的容量市場(chǎng)應(yīng)較好的接入現(xiàn)有電力市場(chǎng)，形成良性互動(dòng)。為促進(jìn)容量市場(chǎng)的順利開展，在機(jī)制設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮與現(xiàn)有電力市場(chǎng)規(guī)則和結(jié)算方式的銜接問題。我國(guó)容量市場(chǎng)應(yīng)以完全覆蓋或大部分覆蓋穩(wěn)定電源固定成本為最終目標(biāo)，由電能量市場(chǎng)覆蓋“變動(dòng)成本+合理收益+容量市場(chǎng)未覆蓋的固定成本”。形成較為穩(wěn)定的電力市場(chǎng)環(huán)境，直觀表達(dá)電能發(fā)生成本，明確用戶承擔(dān)費(fèi)用。

4.1 容量市場(chǎng)需求曲線方案

圖5為我國(guó)容量市場(chǎng)需求曲線設(shè)計(jì)，市場(chǎng)建設(shè)初期需求曲線應(yīng)以需求與價(jià)格線性變化為基準(zhǔn)。在后期電力數(shù)據(jù)充足，容量市場(chǎng)對(duì)價(jià)格的響應(yīng)情況可以預(yù)估的情況下，可逐步確定參考點(diǎn)，并引導(dǎo)電力系統(tǒng)總發(fā)電容量向容量需求點(diǎn)靠攏。

圖5 容量市場(chǎng)需求曲線設(shè)計(jì)

前期需求曲線應(yīng)采用線性遞減變化設(shè)計(jì)，一是因?yàn)樵O(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，二是可收集發(fā)電側(cè)的價(jià)格響應(yīng)情況數(shù)據(jù)，為容量需求曲線設(shè)計(jì)的第二步做準(zhǔn)備。容量需求曲線設(shè)計(jì)的第二步為利用明確的期望容量并對(duì)發(fā)電投資方良好的投資起到有效指引作用，有助于電網(wǎng)發(fā)電容量規(guī)劃的科學(xué)有序發(fā)展。

4.2 適應(yīng)我國(guó)電力市場(chǎng)的容量市場(chǎng)組織形式及資金回收方式

在目前中國(guó)電力市場(chǎng)體系下，容量市場(chǎng)費(fèi)用不應(yīng)通過輸配電價(jià)和輔助服務(wù)市場(chǎng)回收，應(yīng)通過市場(chǎng)化手段形成價(jià)格并回收資金。

電能量市場(chǎng)報(bào)價(jià)中，產(chǎn)生的費(fèi)用包含發(fā)電的變動(dòng)成本和固定成本。未來，容量市場(chǎng)的費(fèi)用可以通過原有的電能量市場(chǎng)拆分出來，將一定比例的發(fā)電固定成本由容量市場(chǎng)負(fù)責(zé)回收，而變動(dòng)成本由電能量市場(chǎng)回收。因此不會(huì)對(duì)用戶側(cè)電費(fèi)價(jià)格產(chǎn)生過多影響。未來容量市場(chǎng)支付給發(fā)電商的費(fèi)用計(jì)劃通過容量市場(chǎng)賬戶進(jìn)行支付。

由于目前各省的電力市場(chǎng)都是以電能量市場(chǎng)為主，在容量市場(chǎng)實(shí)行的初期，可建立僅面向發(fā)電商的容量市場(chǎng)。用于容量市場(chǎng)的費(fèi)用可由在容量市場(chǎng)拍賣中中標(biāo)的發(fā)電商以每千千瓦時(shí)a元形式從交易電價(jià)中扣除，用于“容量基金”賬戶。在此過度機(jī)制下，發(fā)電商每千千瓦時(shí)扣除費(fèi)用a元和容量市場(chǎng)需求曲線可在容量市場(chǎng)拍賣前確定，發(fā)電商依此作為報(bào)價(jià)參考。

因此火電發(fā)電企業(yè)獲得的電能量市場(chǎng)的收入為

其中，I1表示發(fā)電企業(yè)在電能量市場(chǎng)的收入，T1為在電能量市場(chǎng)中發(fā)電商的結(jié)算價(jià)格，E1為發(fā)電企業(yè)按T1價(jià)格結(jié)算所發(fā)出的電量。σ1為發(fā)電企業(yè)偏差考核費(fèi)用（如所在地存在現(xiàn)貨交易，則此項(xiàng)費(fèi)用為零）。

因此中標(biāo)的火電發(fā)電企業(yè)需要上繳的容量市場(chǎng)費(fèi)用為：

其中C1表示在容量市場(chǎng)中標(biāo)的火電企業(yè)需上繳的容量市場(chǎng)費(fèi)用。

此種方式下，在容量市場(chǎng)拍賣之前市場(chǎng)組織者將確定容量拍賣的容量需求曲線和發(fā)電企業(yè)中標(biāo)后單位發(fā)電量需要上繳的費(fèi)用a。各發(fā)電企業(yè)依據(jù)自身情況決定容量市場(chǎng)報(bào)價(jià)。

在容量市場(chǎng)實(shí)施初期，可適當(dāng)縮短容量市場(chǎng)拍賣周期。在容量市場(chǎng)實(shí)施的短期內(nèi)，將國(guó)外三年的拍賣周期縮短為半年一拍賣或一季度一拍賣。該措施有助于讓發(fā)電商盡快適應(yīng)容量市場(chǎng)報(bào)價(jià)規(guī)則，并促使容量市場(chǎng)監(jiān)督機(jī)構(gòu)不斷依據(jù)市場(chǎng)報(bào)價(jià)調(diào)整每兆瓦向發(fā)電商扣除的單位容量費(fèi)用及容量需求曲線，快速迭代的拍賣流程有助于發(fā)現(xiàn)發(fā)電容量的真實(shí)價(jià)格。有助于保證發(fā)電商報(bào)價(jià)的合理性，同時(shí)保證容量市場(chǎng)資金規(guī)?？刂圃谝欢ǚ秶畠?nèi)，確保容量市場(chǎng)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)。

此種方式有助于接入現(xiàn)行的電力市場(chǎng)框架并推進(jìn)容量市場(chǎng)發(fā)展。在市場(chǎng)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)熟悉報(bào)價(jià)規(guī)則和市場(chǎng)情況之后，可以將容量市場(chǎng)拍賣周期延長(zhǎng)，保障全系統(tǒng)發(fā)電容量長(zhǎng)期穩(wěn)定。

4.3 容量市場(chǎng)定價(jià)原則方案一

第一種可行方案是容量市場(chǎng)覆蓋發(fā)電設(shè)備固定成本的100%，電能量市場(chǎng)覆蓋發(fā)電設(shè)備變動(dòng)成本及準(zhǔn)許收益。其發(fā)電商利用小時(shí)數(shù)、成本及收益情況與現(xiàn)行的電能量市場(chǎng)對(duì)比如圖6所示。

圖6 電能量市場(chǎng)和容量市場(chǎng)下發(fā)電設(shè)備收入及成本與發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)關(guān)系

如圖所示，容量市場(chǎng)覆蓋全部固定成本的情況下，發(fā)電商會(huì)通過電能量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)獲得發(fā)電設(shè)備上網(wǎng)發(fā)電量，從而獲取相應(yīng)利潤(rùn)。由于發(fā)電設(shè)備固定成本已由容量市場(chǎng)覆蓋，發(fā)電商回收固定成本壓力小，只要可以上網(wǎng)發(fā)電就可以獲利，發(fā)電商可以不用顧慮固定成本帶來的成本回收問題，其會(huì)在電能量市場(chǎng)報(bào)價(jià)中增加盡量低的合理收益來獲得發(fā)電資格。因此相較于單一電能量市場(chǎng)的價(jià)格收益，“容量市場(chǎng)+電能量市場(chǎng)”結(jié)合的市場(chǎng)機(jī)制可以促進(jìn)發(fā)電商的有效競(jìng)爭(zhēng)，降低發(fā)電商的固定成本回收壓力，同時(shí)鼓勵(lì)發(fā)電廠參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)其生產(chǎn)運(yùn)行的提質(zhì)增效提升自身效能。

4.4 容量市場(chǎng)定價(jià)原則方案二

第二種可行方案是使容量市場(chǎng)覆蓋發(fā)電設(shè)備固定成本的70%，電能量市場(chǎng)覆蓋發(fā)電設(shè)備變動(dòng)成本、固定成本的30%及合理收益。其發(fā)電利用小時(shí)數(shù)與成本及收益情況對(duì)比如圖7。

圖7 電能量市場(chǎng)和容量市場(chǎng)下發(fā)電設(shè)備收入及成本與發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)關(guān)系

如圖所示，在發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)高于其合理利用小時(shí)數(shù)時(shí)，發(fā)電設(shè)備“變動(dòng)成本+固定成本”低于電能量市場(chǎng)獲利情況，發(fā)電機(jī)組盈利。當(dāng)發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)低于合理利用小時(shí)數(shù)時(shí)，發(fā)電機(jī)組虧損。虛線部分是部分高效能機(jī)組的獲利空間，由于部分高效能發(fā)電設(shè)備變動(dòng)成本較低，使其在更低有效利用小時(shí)數(shù)時(shí)開始盈利。此機(jī)制促進(jìn)發(fā)電設(shè)備盡量達(dá)到合理利用小時(shí)數(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備收支平衡并繼續(xù)獲利。

另外，由于容量市場(chǎng)承擔(dān)了發(fā)電設(shè)備部分市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，在容量市場(chǎng)下，電能量市場(chǎng)中發(fā)電商報(bào)價(jià)將以“變動(dòng)成本+合理收益+發(fā)電設(shè)備單位發(fā)電量承擔(dān)的容量基金”報(bào)價(jià)，此種報(bào)價(jià)更為直觀。

在引入容量市場(chǎng)后，發(fā)電市場(chǎng)獲得的容量費(fèi)用占固定成本比例越多，發(fā)電設(shè)備回收固定成本壓力越小會(huì)使單位發(fā)電收益期望降低，從而加劇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。因此在充分市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的情況下，發(fā)電商可以獲得較為穩(wěn)定的收益的同時(shí)，用戶也會(huì)獲得合理的電費(fèi)報(bào)價(jià)，有助于市場(chǎng)交易中發(fā)電廠與用戶的良性互動(dòng)。

4.5 兩種容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)方案對(duì)比

方案一、方案二和單一電能量市場(chǎng)下發(fā)電設(shè)備收入與利用小時(shí)關(guān)系如圖8：

圖8 電能量市場(chǎng)和容量市場(chǎng)下發(fā)電設(shè)備收入及成本與發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)關(guān)系比較

表2 三種不同方案比較

其中F表示發(fā)電設(shè)備的固定成本，V表示發(fā)電企業(yè)的變動(dòng)成本。

一是，方案二相比于方案一，由于發(fā)電設(shè)備有固定成本回收壓力，單位發(fā)電量的期望收益上升，收益區(qū)間加大。在發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)大于一定值時(shí)，方案二的發(fā)電設(shè)備收益高于方案一的發(fā)電設(shè)備收益。從而導(dǎo)致用戶用能價(jià)格稍高。反之，方案二的發(fā)電收益低于方案一，用戶用能價(jià)格稍低。二是，方案一可以減少固定成本回收壓力，促進(jìn)發(fā)電商按照邊際成本報(bào)價(jià)，加劇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，有助于釋放電力市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程中的改革紅利，降低用戶用能成本。方案二可以促進(jìn)發(fā)電商發(fā)電積極性，以更高的發(fā)電量獲得更好地收益。三是，方案一包含了發(fā)電設(shè)備的全固定成本，可以有力保證所需發(fā)電容量的經(jīng)營(yíng)情況。因此對(duì)全系統(tǒng)發(fā)電容量有強(qiáng)力的保障。方案二對(duì)發(fā)電容量保障能力相對(duì)弱于方案一，這是由于發(fā)電設(shè)備需在電能量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)從而回收30%的固定成本。

未來將對(duì)兩種方案進(jìn)行深入研究，研究適應(yīng)全國(guó)各省情況的統(tǒng)一容量市場(chǎng)頂層設(shè)計(jì)方案。

5 算例分析

假設(shè)某電廠2臺(tái)100萬機(jī)組平均上網(wǎng)電價(jià)為380元/千千瓦時(shí)，發(fā)電變動(dòng)成本為238元/千千瓦時(shí)。假設(shè)其每年固定成本回收壓力為10.64億元。

假設(shè)容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)將利用小時(shí)數(shù)為3800小時(shí)為營(yíng)收平衡標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。兩種不同容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)方案中，發(fā)電企業(yè)每發(fā)一千千瓦時(shí)向容量基金交付費(fèi)用a為：

表3 發(fā)電企業(yè)向容量基金賬戶上繳費(fèi)用

通過容量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)電企業(yè)獲得的容量費(fèi)用會(huì)由于競(jìng)爭(zhēng)而變化。為方便計(jì)算，此次算例中按照發(fā)電企業(yè)在方案一中中標(biāo)的金額為10.64億元，方案二中標(biāo)金額為7.448億元（70%的固定成本）計(jì)算。實(shí)際競(jìng)拍中可能由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)存在帶來容量市場(chǎng)回收資金小幅變化，這部分變化會(huì)影響發(fā)電設(shè)備盈利情況，但此算例分析中不作考慮。

由于容量市場(chǎng)可以回收部分固定成本從而降低發(fā)電企業(yè)成本回收壓力，帶來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。其導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)平均上網(wǎng)電價(jià)降低的部分難以量化處理，因此在此案例分析中不考慮發(fā)電企業(yè)平均上網(wǎng)電價(jià)變化。兩種方案和單一電能量市場(chǎng)的火電機(jī)組不同利用小時(shí)數(shù)盈利情況比較如下。

表4 發(fā)電設(shè)備不同利用小時(shí)的盈利情況

如算例所示，方案一中由于發(fā)電設(shè)備變動(dòng)成本較低，容量市場(chǎng)彌補(bǔ)了全部固定成本。所以發(fā)電設(shè)備持續(xù)盈利，并且利用小時(shí)數(shù)越高，盈利規(guī)模越大。方案二中，由于容量市場(chǎng)僅回收部分固定成本。因此發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)低時(shí)，發(fā)電企業(yè)虧損。另一方面，由于容量市場(chǎng)的存在，發(fā)電企業(yè)由于利用小時(shí)數(shù)少導(dǎo)致的虧損規(guī)模減少。并且，當(dāng)發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)較高時(shí)，發(fā)電設(shè)備盈利規(guī)模也不同。

因此，此種由現(xiàn)行電力市場(chǎng)向容量市場(chǎng)過渡方式可以為發(fā)電商提供防范風(fēng)險(xiǎn)的作用（利用小時(shí)數(shù)過低虧損較少）；通過設(shè)計(jì)需求曲線參數(shù)可以保證全系統(tǒng)發(fā)電容量充裕；并且通過降低固定成本回收壓力促進(jìn)市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)，降低用戶用能成本。

6 結(jié)論

良好的發(fā)電資源充裕程度對(duì)于電力市場(chǎng)建設(shè)和電力工業(yè)的安全可靠運(yùn)營(yíng)具有至關(guān)重要的影響，本文介紹了三種典型的保證電力系統(tǒng)發(fā)電容量充裕性的解決辦法。容量市場(chǎng)模式目前是較為符合我國(guó)現(xiàn)階段電力市場(chǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀的方法。容量市場(chǎng)可以前瞻性的通過市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)電源的規(guī)劃、投資與建設(shè)，可以有效發(fā)揮市場(chǎng)的主動(dòng)調(diào)節(jié)作用。通過對(duì)不同容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)方案場(chǎng)景的分析表明，引入容量市場(chǎng)可以降低發(fā)電商在電能量市場(chǎng)中回收固定成本的壓力，促進(jìn)發(fā)電商在電能量市場(chǎng)按邊際成本報(bào)價(jià)，有利于市場(chǎng)的充分競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)使用戶獲得更清晰、合理的用電價(jià)格。本研究提出了容量市場(chǎng)參與現(xiàn)行電力市場(chǎng)的過度方式，可以幫助容量市場(chǎng)加速融入中國(guó)現(xiàn)行的電力市場(chǎng)體制。

該文已在《中國(guó)電力》期刊網(wǎng)絡(luò)首發(fā)

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專家介紹

孫啟星，博士，國(guó)網(wǎng)能源院財(cái)會(huì)與審計(jì)研究所研究員。主要從事電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，容量市場(chǎng)，輸配電價(jià)改革相關(guān)研究工作。曾發(fā)表多篇SCI文章。