理性認(rèn)識(shí)電力市場與電力安全可靠運(yùn)行的關(guān)系
電力系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)整體,確保電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行是發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶和政府部門的共同義務(wù),責(zé)無旁貸。面對(duì)中央確定的深化電力體制改革任務(wù),誰都不是旁觀者,簡單地以安全為由推卸改革責(zé)任更加不妥。
堅(jiān)持電力安全可靠運(yùn)行是進(jìn)一步深化電力體制改革的第一原則,但現(xiàn)實(shí)中保證電力安全也往往成為阻礙改革的第一“利器”。多年來,對(duì)問題不加細(xì)究的一個(gè)反問句“出了安全問題你能負(fù)責(zé)嗎”,擋住了多少理性且國際成熟的改革措施、瓦解了多少部門同志的改革信心!如何科學(xué)、理性地認(rèn)識(shí)電力市場與電力安全可靠運(yùn)行的關(guān)系,值得深入探討。
電力市場與電力安全是辯證統(tǒng)一關(guān)系
市場與安全的關(guān)系辯證統(tǒng)一,國際上克服安全影響電力市場取得成功不乏案例
深化電力體制改革,建立健全有效競爭的電力市場體系,是中發(fā)[2015]9號(hào)文件的基本精神,是破解電力行業(yè)突出矛盾和深層次問題的國家要求,是一場深刻的制度革命。改革必須遵循電力商品的實(shí)時(shí)性、無形性、供求波動(dòng)性和同質(zhì)化等技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律,保障電能的生產(chǎn)、輸送和使用動(dòng)態(tài)平衡,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力可靠供應(yīng),可以說堅(jiān)持安全可靠是中發(fā)9號(hào)文件推進(jìn)電力體制改革的第一原則。
在安全生產(chǎn)領(lǐng)域里常常提到“安全是天”、“安全就是最大的效益”,這些理念是中肯的,突出強(qiáng)調(diào)了企業(yè)安全生產(chǎn)的極端重要性。正確理解市場與安全二者的辯證關(guān)系應(yīng)重視三點(diǎn):一安全是基礎(chǔ),安全是生產(chǎn)穩(wěn)定的保障,生產(chǎn)是創(chuàng)造效益的源泉。二市場是核心,市場能夠?qū)崿F(xiàn)全社會(huì)效益的最大化,市場是資源優(yōu)化配置的決定性因素,市場是安全管理成效的最終體現(xiàn)。三安全與市場之間不能走偏。安全的價(jià)值是客觀的,安全的經(jīng)濟(jì)效益是可度量的。不能杯弓蛇影,一提安全,正常的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)也要停擺,更不能借安全之名消解市場應(yīng)有的資源優(yōu)化配置功能,阻攔改革實(shí)踐與探索。
上世紀(jì)末以來,西方大多數(shù)國家開始在電力行業(yè)消除壟斷、放松管制、鼓勵(lì)競爭。雖有2000年美國加州電力市場危機(jī)、2003年美國加拿大大停電、2006年歐洲大停電等事件,但北美、歐洲和澳洲,對(duì)推進(jìn)電力市場仍不離不棄,陸續(xù)探索成功了適合本地區(qū)實(shí)際的市場競爭模式,并持續(xù)不斷優(yōu)化交易機(jī)制,近年來已鮮有電力市場影響電力供應(yīng)、特別是電網(wǎng)安全運(yùn)行的報(bào)道。
電力體制由計(jì)劃到市場對(duì)發(fā)電充裕度或產(chǎn)生影響,負(fù)荷增長低迷、裝機(jī)較大富余的現(xiàn)實(shí)為機(jī)制轉(zhuǎn)換贏得難得機(jī)遇
電力系統(tǒng)充裕度是電力系統(tǒng)可靠性的重要方面,是指電力系統(tǒng)有足夠的發(fā)電容量和足夠的輸電容量,在任何時(shí)候都能滿足用戶的峰荷要求。無論是在傳統(tǒng)的垂直管理的電力工業(yè)中,還是在電力市場的條件下,準(zhǔn)確、科學(xué)地評(píng)估系統(tǒng)充裕度都是保證系統(tǒng)健康發(fā)展的重要前提。電力短缺不但會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至可能引起社會(huì)和政治問題;同樣,過多的發(fā)輸電投資也會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。在傳統(tǒng)的電力工業(yè)中,一般采用基于投資回報(bào)率的方法來消除發(fā)輸電投資風(fēng)險(xiǎn),以確保獲得所需的投資。于是,能否確保長期電力系統(tǒng)充裕性問題轉(zhuǎn)化為長期電力需求預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確問題,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展形勢(shì)和增長程度的把握問題。
電力體制由計(jì)劃到市場,將導(dǎo)致電力投融資機(jī)制和電力發(fā)展規(guī)劃方式方法的深刻變化,對(duì)發(fā)電投資積極性產(chǎn)生影響,進(jìn)而對(duì)發(fā)電充裕度產(chǎn)生影響。市場環(huán)境下,發(fā)電投資由統(tǒng)一集中決策轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚Q策,電源建設(shè)與否由各發(fā)電公司根據(jù)投資的價(jià)值評(píng)估獨(dú)立決定,進(jìn)而整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電裝機(jī)容量狀況變成了諸多市場主體分散投資決策的結(jié)果,確保長期發(fā)電容量充裕性變得更加困難。
中發(fā)9號(hào)文件將加強(qiáng)電力行業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃作為近期的重點(diǎn)任務(wù)之一,但客觀上講,建立一套符合我國國情、電力市場發(fā)展不同階段需要、確保發(fā)電容量充裕的發(fā)電投資激勵(lì)機(jī)制有待時(shí)日。國際電力市場經(jīng)驗(yàn)有兩條:一是電力市場的實(shí)施可能不同程度導(dǎo)致電力系統(tǒng)的發(fā)電充裕度出現(xiàn)下降;二是如何保持系統(tǒng)適當(dāng)?shù)某湓6人剑梢酝ㄟ^收取容量費(fèi)用、能量市場的價(jià)格信號(hào)刺激投資、開展裝機(jī)容量市場等多種方法來保證。
就我國而言,令人“欣慰”的是,當(dāng)前負(fù)荷增長低迷,裝機(jī)存在較大富余。中電聯(lián)的統(tǒng)計(jì)表明,2015年,全國全社會(huì)用電量5.55萬億千瓦時(shí),同比增長僅0.5%;火電發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)創(chuàng)1969年以來的年度最低值4329小時(shí)。全國電力供需進(jìn)一步寬松、部分地區(qū)較大富余的現(xiàn)實(shí),一方面是電力市場遲遲不建、電價(jià)信號(hào)不能有效反映供需并反饋至市場主體所導(dǎo)致的惡果,另一方面也為本輪改革從計(jì)劃到市場的機(jī)制轉(zhuǎn)換贏得難得機(jī)遇。未來較長時(shí)期的發(fā)電充裕度無憂,這為健全長期發(fā)電容量充裕性預(yù)警機(jī)制留出了時(shí)間,為探討電力市場的容量保障機(jī)制和投資指導(dǎo)機(jī)制留有了余地。
電力市場會(huì)改變電網(wǎng)運(yùn)行方式,會(huì)進(jìn)一步凸顯調(diào)度管理的專業(yè)性,但不會(huì)根本性地影響電力運(yùn)行安全
電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性也稱動(dòng)態(tài)可靠性,是電力系統(tǒng)可靠性的另一重要方面,是在動(dòng)態(tài)條件下電力系統(tǒng)經(jīng)受住突然擾動(dòng),并不間斷地向用戶提供電力和電能量的能力。毋庸諱言,相較傳統(tǒng)計(jì)劃環(huán)境,市場環(huán)境下的電力運(yùn)行方式會(huì)發(fā)生變化,這主要體現(xiàn)在兩方面。一方面調(diào)度資源存在不確定性。市場環(huán)境下,調(diào)頻、調(diào)峰、備用等電力輔助服務(wù)的資源調(diào)配發(fā)生較大變化,一些基本輔助服務(wù)仍然會(huì)被明確為無償調(diào)用,但電網(wǎng)的調(diào)頻、備用等很大程度上必須依靠許多發(fā)電企業(yè)有償、自愿地提供輔助服務(wù),也就是說集中的電網(wǎng)管理較大程度依賴分散的市場資源來維持其可靠性。另一方面線路潮流會(huì)出現(xiàn)不確定性。成熟的電力市場中,發(fā)電企業(yè)趨向于按成本報(bào)價(jià),相對(duì)于均衡發(fā)電計(jì)劃進(jìn)度的計(jì)劃模式,電力潮流或許更加穩(wěn)定;當(dāng)然過渡時(shí)期,伴隨發(fā)用電計(jì)劃的徹底放開和輸配電價(jià)機(jī)制完善,無論是基于電力庫的集中競價(jià)交易,還是發(fā)電企業(yè)與用戶的雙邊協(xié)商交易,落實(shí)到電力調(diào)度,都可能導(dǎo)致非常規(guī)的運(yùn)行模式更頻繁地出現(xiàn)。由于當(dāng)前的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)并不是針對(duì)競爭環(huán)境和電力供求模式來規(guī)劃和設(shè)計(jì)的,因此在系統(tǒng)的運(yùn)行方式上,一些現(xiàn)有的輸電阻塞可能會(huì)更經(jīng)常地出現(xiàn),也可能出現(xiàn)新的輸電斷面約束。
電力市場建設(shè)有利于提高電力安全管理水平
電力市場不會(huì)從根本上影響電力運(yùn)行安全,而因?yàn)殡娏κ袌鰞艋苏{(diào)度環(huán)境,反而能夠提高電力的安全管理水平。
調(diào)度計(jì)劃安排的技術(shù)約束條件沒有變化
計(jì)劃體制下,調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)于電網(wǎng)日運(yùn)行方式的安排,應(yīng)充分考慮電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電源與負(fù)荷的分布以及設(shè)備運(yùn)行的限制等,做到安全性、穩(wěn)定性、可靠性和靈活性。市場環(huán)境下,電力調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)中長期電能交易情況,以及日前交易的競爭結(jié)果,仍然需要日運(yùn)行方式的安排工作。以京津冀電力市場為例,其《方案》指出京津冀電力市場以“中長期差價(jià)合同+全電量優(yōu)化現(xiàn)貨市場”為核心特征,差價(jià)合同類似于“期貨合同”,本質(zhì)上屬于金融合約,只具有結(jié)算意義,因此在日前市場階段仍將開展發(fā)電機(jī)組競爭的全電量集中優(yōu)化,在滿足電網(wǎng)與機(jī)組各類安全約束條件的前提下出清市場,形成次日可執(zhí)行的發(fā)用電計(jì)劃曲線。
這些安全約束條件,即設(shè)備的各運(yùn)行指標(biāo)不超過其本身參數(shù)要求,是運(yùn)行方式安排所首先要考慮的問題,不會(huì)因?yàn)殚_展電力交易而變化或者放松,比如設(shè)備通過的電流超過其熱穩(wěn)定限額、系統(tǒng)短路電流超過開關(guān)額定開斷電流、發(fā)電機(jī)組的功率超過其最小出力和最大出力的限額、發(fā)電機(jī)組的爬升速度超過其能力等等。調(diào)度機(jī)構(gòu)在安排運(yùn)行方式時(shí),仍然會(huì)充分考慮頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和功角穩(wěn)定的限制,利用相關(guān)軟件計(jì)算系統(tǒng)各斷面的穩(wěn)定限額,合理調(diào)整開機(jī)方式和電網(wǎng)的運(yùn)行方式,確保各斷面潮流在穩(wěn)定限額以內(nèi)。
調(diào)度計(jì)劃安排的目標(biāo)更加清晰
傳統(tǒng)體制下,電力調(diào)度機(jī)構(gòu)安排運(yùn)行方式的目標(biāo)是按照經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則,最典型的是按照等煤耗微增率的原則安排機(jī)組發(fā)電。廠網(wǎng)分開后,競價(jià)上網(wǎng)等市場化手段沒有及時(shí)跟進(jìn),針對(duì)不同利益主體的訴求,按照電監(jiān)會(huì)《關(guān)于促進(jìn)電力調(diào)度公開、公平、公正的暫行辦法》(電監(jiān)市場〔2003〕46號(hào)),電力調(diào)度機(jī)構(gòu)計(jì)劃安排的依據(jù)逐漸變?yōu)榱?ldquo;三公調(diào)度”原則,即同類機(jī)組完成年度計(jì)劃電量的進(jìn)度大致相當(dāng)。此后的一段時(shí)期,有關(guān)部門又提出了按照《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委等部門節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法(試行)的通知》(國辦發(fā)〔2007〕53號(hào))要求,按煤耗排序,開展節(jié)能發(fā)電調(diào)度。
市場環(huán)境下,電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的目標(biāo)不再多元化,不再出現(xiàn)行政調(diào)度、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、節(jié)能調(diào)度、“三公”調(diào)度“四不像”,而是單純的、新涵義下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度,即交易機(jī)構(gòu)和調(diào)度機(jī)構(gòu)以購電成本最小化為優(yōu)化目標(biāo),發(fā)電企業(yè)的能力體現(xiàn)在其申報(bào)成本中,所有外部政策因素包括能耗、水耗、氣體排放等,都轉(zhuǎn)化(或等效)為外部成本施加在競爭性的市場主體之上,而非施加在調(diào)度機(jī)構(gòu)的計(jì)劃安排目標(biāo)之上。調(diào)度計(jì)劃安排目標(biāo)的清晰化,將更加突出調(diào)度機(jī)構(gòu)保證電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的專業(yè)性,而不是各類事務(wù)和利益的綜合協(xié)調(diào)性。
調(diào)度運(yùn)行平衡責(zé)任更加明晰、環(huán)境更加良性
電力調(diào)度機(jī)構(gòu)是電力系統(tǒng)的中樞,原因在于其必須針對(duì)電力系統(tǒng)的特性保證供應(yīng)與需求的實(shí)時(shí)平衡。在傳統(tǒng)計(jì)劃體制下,命令經(jīng)濟(jì)使得調(diào)度的權(quán)威性得到根本保證,但廠網(wǎng)分開后調(diào)度命令往往被打折扣。比如北方地區(qū)冬季的調(diào)峰問題,一方面可再生能源占比不斷加大,一方面絕大多數(shù)燃煤火電機(jī)組或必須或投機(jī)地改造成為了供熱機(jī)組,于是冬季負(fù)荷低谷時(shí)段的調(diào)峰成為難題,調(diào)度很難命令機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰以保證全網(wǎng)電力安全。
但一旦有了電力現(xiàn)貨電能量和輔助服務(wù)市場,以及需求側(cè)響應(yīng),由于市場背后價(jià)格機(jī)制將發(fā)揮作用,進(jìn)而對(duì)市場主體產(chǎn)生強(qiáng)烈的促進(jìn)電力實(shí)時(shí)平衡的激勵(lì)和約束機(jī)制,峰谷調(diào)節(jié)的巨大利益將促使發(fā)電企業(yè)由不愿參與變?yōu)楦傁鄥⑴c,峰谷調(diào)節(jié)的責(zé)任自然由調(diào)度機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向至發(fā)電、用電各方,從而客觀上縮小峰谷差。有兩個(gè)典型案例,一是近期東北地區(qū)調(diào)峰市場啟動(dòng)后由于利益巨大,一些火電機(jī)組主動(dòng)著手進(jìn)行靈活性改造,大幅度降低機(jī)組的最小出力水平;二是德國電力市場中出現(xiàn)平衡基團(tuán)和平衡基團(tuán)管理人,基于活躍的電力大宗商品交易,主動(dòng)對(duì)接發(fā)電和用戶,使得發(fā)電生產(chǎn)盡量接近電力負(fù)荷。平衡責(zé)任的清晰化,減輕了調(diào)度平衡壓力,有利于保障系統(tǒng)運(yùn)行安全。
調(diào)控資源更加豐富、手段更加多樣
計(jì)劃體制下,電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的主要調(diào)控資源就是控制區(qū)域內(nèi)的發(fā)電廠,即統(tǒng)調(diào)機(jī)組。因此無論電力電量平衡,還是調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等輔助服務(wù),只能在統(tǒng)調(diào)發(fā)電機(jī)組上做文章。
電力市場建立后,調(diào)度機(jī)構(gòu)的調(diào)控資源將會(huì)更加豐富。除了統(tǒng)調(diào)機(jī)組會(huì)進(jìn)一步深挖潛力外,一是儲(chǔ)能等獨(dú)立輔助服務(wù)提供商會(huì)應(yīng)運(yùn)而生,華北區(qū)域內(nèi)之前已經(jīng)出現(xiàn)了儲(chǔ)能裝置主動(dòng)提供AGC調(diào)頻服務(wù)的案例;二是自備電廠在利益驅(qū)動(dòng)下可能會(huì)加入其中,蒙西、新疆等地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)自備電廠與可再生能源的低谷調(diào)峰交易;三是大用戶通過需求側(cè)響應(yīng)主動(dòng)參與系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)整,當(dāng)然前提是能夠提供差異化的電價(jià)信號(hào)或政府財(cái)政補(bǔ)貼;四是只要價(jià)格合理,區(qū)外市場主體有意愿通過短期交易,在中長期跨省區(qū)交易的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高電力供電能力。
電力市場建立能夠促進(jìn)調(diào)度機(jī)構(gòu)的調(diào)控手段更加多樣化,除了行政命令,多了經(jīng)濟(jì)手段和法律手段,在市場中通過價(jià)格信號(hào)和經(jīng)濟(jì)利益調(diào)節(jié)市場主體的行為,面對(duì)違反《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》和電力市場規(guī)則的各類情況,可以依據(jù)市場準(zhǔn)入辦法、并網(wǎng)協(xié)議等進(jìn)行懲罰。
市場環(huán)境下仍需分工協(xié)作保電力安全
電力系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)整體,確保電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行是發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶和政府部門的共同義務(wù),責(zé)無旁貸。面對(duì)中央確定的深化電力體制改革任務(wù),誰都不是旁觀者,簡單地以安全為由推卸改革責(zé)任更加不妥。
企業(yè)是安全生產(chǎn)的責(zé)任主體,應(yīng)進(jìn)一步研究和細(xì)化市場改革過程中確保電力安全的措施,強(qiáng)化市場交易的安全校核機(jī)制,縮短電網(wǎng)與發(fā)電、調(diào)度中心與交易中心等業(yè)務(wù)銜接中的磨合過程。市場化促進(jìn)但代替不了技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用,電網(wǎng)企業(yè)仍然要在智能電網(wǎng)與智能調(diào)度技術(shù)方面,有效投資,進(jìn)一步夯實(shí)電力市場的安全運(yùn)行基礎(chǔ)。
政府是安全生產(chǎn)的監(jiān)管主體,有關(guān)部門要積極有為,在市場設(shè)計(jì)和推進(jìn)過程中,實(shí)事求是、廣納善言,不斷牽頭完善規(guī)則,建立交易結(jié)果的市場干預(yù)機(jī)制、電力市場的中止和模式切換機(jī)制、安全運(yùn)行的應(yīng)急協(xié)同機(jī)制,將安全元素融入到市場的各個(gè)角落。
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