電力現(xiàn)貨市場建設(shè)對電網(wǎng)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營帶來的變革

史超 山西電力交易中心有限公司

為了推進(jìn)電力體制改革，2018年國網(wǎng)公司在完成建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場工作的基礎(chǔ)上，深入分析面臨的新形勢、新任務(wù)，并且經(jīng)過一系列分析和探討制定了相關(guān)設(shè)計方案，方案中指出要建立全市場形態(tài)、全電量空間、全體系結(jié)構(gòu)、全范圍配置的統(tǒng)一電力市場體系，通過統(tǒng)籌省間與省內(nèi)交易、中長期與現(xiàn)貨交易、市場交易與電網(wǎng)運(yùn)營之間的關(guān)系，增強(qiáng)對市場風(fēng)險的控制能力，提高可再生資源利用質(zhì)量，增加市場透明開放度。電力現(xiàn)貨市場的深入發(fā)展已經(jīng)改變了電網(wǎng)企業(yè)多個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)，其中包括轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的電網(wǎng)計劃調(diào)度模式，形成全新的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式，市場服務(wù)意識更加凸顯。調(diào)控中心、營銷部、財務(wù)部及交易中心各部門間數(shù)據(jù)交互共享需求增加，電力中長期市場與現(xiàn)貨市場銜接更加密切復(fù)雜，電網(wǎng)企業(yè)的盈利模式發(fā)生了較大改變，提高了電網(wǎng)調(diào)度管理等業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度，電力體制改革從另一方面也增加了電網(wǎng)企業(yè)的運(yùn)營風(fēng)險，發(fā)電企業(yè)、電力公司以及電力基本用戶等各類市場主體參與市場交易次數(shù)，電費支付方式變化面臨購售同期的問題同樣影響巨大，已從多個維度全面影響電網(wǎng)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式。

山西是首批八個試點建設(shè)省之一，在試點建設(shè)過程中，使用報量不報價、批發(fā)用戶零售用戶不參與現(xiàn)貨市場申報的方式。通過改革，山西2019年9月1日率先進(jìn)入現(xiàn)貨結(jié)算試運(yùn)行，結(jié)算試運(yùn)行從單日逐步擴(kuò)展至兩個月，穩(wěn)步延長試運(yùn)行周期。山西電力市場業(yè)務(wù)交互圖如圖1所示。

截至目前，山西正在開展連續(xù)不間斷試運(yùn)行，此前已先后完成6次結(jié)算試運(yùn)行，總體情況平穩(wěn)，效果良好。山西電力現(xiàn)貨結(jié)算試運(yùn)行期間，市場未出現(xiàn)較大波動，市場相對平穩(wěn)、利益公允，具體效果上結(jié)算價格呈階梯下降態(tài)勢，高成本機(jī)組電量減發(fā)，低成本機(jī)組電量有所增發(fā)，用戶側(cè)用電成本大幅降低?？傮w來說，改革紅利得到有效釋放，改革是成功的。但是也給電網(wǎng)企業(yè)帶來了各種各樣的問題和挑戰(zhàn)。以下具體對六個方面問題展開分析。

一、電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險加大

市場化電量放開可能會造成電網(wǎng)企業(yè)營收規(guī)模的降低，大大減少公司的現(xiàn)金流，增加公司資金成本支出，加大資產(chǎn)負(fù)債率控制壓力。

1.市場化競爭會降低資金結(jié)算規(guī)模。市場化競爭包含中長期市場和現(xiàn)貨市場，其與傳統(tǒng)上網(wǎng)電價形成的機(jī)制有著明顯差異，現(xiàn)貨市場的基礎(chǔ)競價以機(jī)組發(fā)電短期邊際成本為核心，經(jīng)過長周期現(xiàn)貨結(jié)算試運(yùn)行來看，現(xiàn)行的上網(wǎng)電價遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)貨市場的平均價格。通常情況下，一般工商用戶對電能的實際需求小，因批發(fā)市場電價降低而增加的用戶用電量規(guī)模可能并不足以彌補(bǔ)減少的電費現(xiàn)金流。這會大大降低負(fù)責(zé)電費結(jié)算企業(yè)的營收規(guī)模。

2.電網(wǎng)企業(yè)主營業(yè)務(wù)范圍收縮，收益率降低。優(yōu)先發(fā)電制度可以為清潔能源在現(xiàn)貨市場上網(wǎng)提供必要保障，因此電網(wǎng)與統(tǒng)購統(tǒng)銷模式下的平均價格相比，電網(wǎng)企業(yè)購買優(yōu)先發(fā)電的價格會更高。除此之外，近幾年，黨中央明確要求要進(jìn)一步降低工商業(yè)的電力價格，同時伴隨煤電價格上漲的情況，盡管發(fā)電企業(yè)發(fā)電成本能夠有效傳導(dǎo)至用電側(cè)，未來電網(wǎng)企業(yè)的購售差價也將勢必進(jìn)一步縮小。

二、對電量計量數(shù)據(jù)的要求更高

隨著社會發(fā)展，電力現(xiàn)貨市場對發(fā)、用兩側(cè)電量計量數(shù)據(jù)的精度、采集頻度、分鐘級凍結(jié)完整性都提出了更高的要求，開展計量裝置升級改造、采集系統(tǒng)功能優(yōu)化及計量數(shù)據(jù)擬合等一系列工作變得尤為迫切。

圖1 山西電力市場業(yè)務(wù)交互圖

1.電源側(cè)以用定發(fā)需準(zhǔn)確的計量電量。電力調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)需要進(jìn)行電量分配，實踐中按照“以用定發(fā)”方式匹配，將D、D+l、D+2日省內(nèi)發(fā)電側(cè)政府定價電量的96點電量曲線，以15分鐘為周期，按四個梯次向發(fā)電企業(yè)分配。第一梯次為新能源企業(yè)；第二梯次為擁有獎勵電量的常規(guī)燃煤火電企業(yè)；第三梯次為擁有燃機(jī)優(yōu)化電量、淘汰落后產(chǎn)能電量等特殊性質(zhì)政府定價電量的常規(guī)燃煤火電企業(yè)；第四梯次為全體具備分配普通基礎(chǔ)電量資格的常規(guī)燃煤火電企業(yè)（含第二、第三梯次）。若15分鐘內(nèi)，發(fā)電側(cè)政府定價電量已在前序梯次分配完成，則不再向后續(xù)梯次進(jìn)行分配。逐漸淘汰落后產(chǎn)能及高污染運(yùn)行機(jī)組，優(yōu)先支持清潔能源，提升清潔能源所占比值。發(fā)電側(cè)政府定價電量的準(zhǔn)確采集是保證按用分配的關(guān)鍵。

2.負(fù)荷預(yù)測需要大數(shù)據(jù)支撐。電力負(fù)荷預(yù)測是通過數(shù)學(xué)理論研究構(gòu)建科學(xué)可靠的負(fù)荷預(yù)測框架，科學(xué)合理地開展負(fù)荷預(yù)測和評估，從而保證電量與電能資源合理分配的有效手段。人工智能的不斷發(fā)展給電力負(fù)荷預(yù)測帶來了新的技術(shù)，供電企業(yè)可通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型準(zhǔn)確高效地預(yù)測用電負(fù)荷，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，故需采集大量的、準(zhǔn)確的一手?jǐn)?shù)據(jù)。電力現(xiàn)貨市場交易頻率高和價格波動較大，需重點對超短期負(fù)荷預(yù)測水平進(jìn)行提升，使市場主體能夠根據(jù)比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)研究自身在現(xiàn)貨市場中的申報策略，從而獲得利潤最大化。

三、輔助服務(wù)市場等配套機(jī)制逐步完善

隨著電力現(xiàn)貨市場穩(wěn)步推進(jìn)，配套機(jī)制建設(shè)也日漸成熟，現(xiàn)貨市場逐漸整合與代替了提供輔助服務(wù)的調(diào)峰市場。在制定輔助服務(wù)市場與能量市場的銜接制度過程中，通常會使用有序開展、獨立運(yùn)行等方式[1]，現(xiàn)階段，只有很少的試點地區(qū)建設(shè)了完善的主輔聯(lián)合制度[2]，真正優(yōu)化和聯(lián)合了能量、調(diào)頻、能量等。

提高市場運(yùn)營質(zhì)量將進(jìn)一步增強(qiáng)電力現(xiàn)貨市場構(gòu)建與運(yùn)營的科學(xué)性、靈活性等，特別是有利于更好地消耗可再生能源[3]。能量市場的出清會形成相應(yīng)的計劃，比如負(fù)荷用電計劃、生成機(jī)組出力計劃以及價格信號等，其中出清模型的改變將加快市場發(fā)展速度，擴(kuò)大市場建設(shè)規(guī)模。一方面，出清模型的改進(jìn)，將對計算機(jī)軟件提出更高層次的要求，而要想增加預(yù)見度和清細(xì)粒度會引入較多的變量，但是當(dāng)前出清跟工作需要在規(guī)定的時間內(nèi)完成。另一方面，在調(diào)整和優(yōu)化傳輸容量上限等模型參數(shù)過程中，需要使用相應(yīng)的物理模型和科學(xué)測量環(huán)境溫度，只有在此基礎(chǔ)上才能保證參數(shù)的合理性，在提高經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上維護(hù)系統(tǒng)的可靠和安全。

四、電網(wǎng)規(guī)劃面臨更為復(fù)雜和困難的經(jīng)濟(jì)論證

電網(wǎng)企業(yè)原有三公調(diào)度模式，電量計劃的安排是可預(yù)判的。而電力現(xiàn)貨模式下，電網(wǎng)調(diào)度不再對各電廠的發(fā)電兌現(xiàn)率負(fù)責(zé)，機(jī)組啟停、是否滿負(fù)荷運(yùn)行、發(fā)電量多少取決于各發(fā)電企業(yè)在日前和實時市場的報價策略和調(diào)度機(jī)構(gòu)的出清結(jié)果。計劃組織的剛性需要與電網(wǎng)負(fù)荷需求的不確定性產(chǎn)生了矛盾。電力市場制定出清制度將明顯提升系統(tǒng)分布的不均衡性以及潮流的不確定性。在電力現(xiàn)貨市場背景下，電網(wǎng)規(guī)劃在技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)論證上十分困難，在這種情況下，電力現(xiàn)貨市場將對電網(wǎng)規(guī)劃提出全新的要求，電網(wǎng)投資和經(jīng)濟(jì)性評價也會產(chǎn)生出更多全新的問題[4]。

電力市場獨立輸配電價監(jiān)管和規(guī)模建設(shè)會進(jìn)一步凸顯投資經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營可靠性間的矛盾。未來，輸配電投資需要站在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多個角度進(jìn)行全方位的論證，從而為電網(wǎng)企業(yè)未來健康、長遠(yuǎn)、穩(wěn)定經(jīng)營提供必要保障。在現(xiàn)貨市場背景下，電網(wǎng)規(guī)劃需要從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)方面進(jìn)行論證，并且不斷探索全新的方法，以有效緩解現(xiàn)貨市場網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)技術(shù)需求與設(shè)備利用率較低間的矛盾。

五、對電網(wǎng)企業(yè)各業(yè)務(wù)部門間協(xié)同性要求更高

山西電力現(xiàn)貨市場試運(yùn)行涉及電網(wǎng)企業(yè)多個部門的業(yè)務(wù)協(xié)同，包括調(diào)控中心、交易中心、發(fā)展部、財務(wù)部、營銷部、互聯(lián)網(wǎng)部等，結(jié)算業(yè)務(wù)覆蓋地方電網(wǎng)轄區(qū)，因此與地方電網(wǎng)企業(yè)也涉及數(shù)據(jù)交互。因此結(jié)合電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務(wù)部門的職責(zé)分工，各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要面臨統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，且達(dá)到數(shù)據(jù)實時交互要求。

1.山西電力現(xiàn)貨市場分為批發(fā)、零售兩級市場，批發(fā)市場電能量交割周期為15分鐘，以每15分鐘為一個計量、出清、清分計算周期，結(jié)算周期采用“日清月結(jié)”的工作模式，站在客觀的角度來講，這會進(jìn)一步細(xì)化市場交易和結(jié)算數(shù)據(jù)的顆粒度，為此電網(wǎng)企業(yè)要提供更加準(zhǔn)確、及時的計量數(shù)據(jù)，因此會對數(shù)據(jù)存儲能力、采集能力、精確度等提出更高層次的要求[5]。

2.現(xiàn)貨市場運(yùn)行要求電網(wǎng)企業(yè)各部門間業(yè)務(wù)高度密切配合，以現(xiàn)貨市場整個業(yè)務(wù)流程來看，首先，需要計量中心提供完整準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù)，調(diào)控中心提供日前聯(lián)絡(luò)線計劃、機(jī)組檢修計劃等信息披露數(shù)據(jù)，交易中心提供統(tǒng)一平臺窗口用于信息展示和申報，財務(wù)部和營銷部分別提供發(fā)電側(cè)和用電側(cè)的結(jié)算賬單。在現(xiàn)貨市場啟動之前，各業(yè)務(wù)部門之間的業(yè)務(wù)并沒有這么密切的聯(lián)系，比如市場主體的顆粒度并不一致，調(diào)控中心以機(jī)組和廠站為單元，交易中心也有自己的交易單元，如何能將參與現(xiàn)貨市場的主體顆粒度進(jìn)行統(tǒng)一或?qū)?yīng)是面臨的最大問題。從系統(tǒng)建設(shè)層面來看，一是明確參與現(xiàn)貨市場主體的顆粒度，并完成對應(yīng)；二是現(xiàn)貨全流程貫通下來，涉及約七大系統(tǒng)、90項重點內(nèi)容數(shù)據(jù)交互，需要通過任務(wù)調(diào)度進(jìn)行定時推送和接收，因此需要各部門間約定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和格式。

六、電網(wǎng)企業(yè)的角色更多向服務(wù)商轉(zhuǎn)變

統(tǒng)一電力市場設(shè)計方案中明確指出，要大力加強(qiáng)電力市場技術(shù)支撐平臺建設(shè)，支撐電力市場交易各項業(yè)務(wù)通過交易平臺規(guī)范透明、公平開放在線開展，市場主體能夠便捷高效參與市場。在啟動現(xiàn)貨市場后，市場主體更多的需求是關(guān)于各方數(shù)據(jù)信息的獲取，從而能在市場中有效做出收益判斷和決策，因此電網(wǎng)企業(yè)在現(xiàn)貨市場發(fā)展中會逐步轉(zhuǎn)變經(jīng)營思路，不僅要發(fā)揮運(yùn)行管理部門的職能，還要具備互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)運(yùn)營思路。

隨著電力現(xiàn)貨市場的不斷推進(jìn)，電力用戶、售電企業(yè)等對用電價格的敏感程度不斷提升，市場客戶對用能情況的分析需求大幅度增加，并且用戶以往的計量數(shù)據(jù)是商業(yè)機(jī)密信息的重要組成部分，未經(jīng)過用戶的批準(zhǔn)不得將這些數(shù)據(jù)公開披露。為此，電網(wǎng)企業(yè)不僅要具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)服務(wù)能力，而且要嚴(yán)格保密管理電力用戶的歷史用電數(shù)據(jù)。通常情況下，電力用戶可以通過電力交易平臺查詢本企業(yè)的歷史用電數(shù)據(jù)，售電公司則需要確定代理電力用戶關(guān)系，同時，必須經(jīng)過用戶授權(quán)同意后，才能獲得相應(yīng)的計量數(shù)據(jù)。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)提供更優(yōu)質(zhì)便捷的數(shù)據(jù)共享服務(wù)，并且還要加強(qiáng)數(shù)據(jù)保密，做充足的技術(shù)準(zhǔn)備工作，科學(xué)進(jìn)行信息分類，防止機(jī)密泄露、流程疏漏等問題的出現(xiàn)帶來商業(yè)糾紛，甚至出現(xiàn)更加嚴(yán)重的后果。

七、結(jié)語

電力現(xiàn)貨市場的建設(shè)會給電網(wǎng)企業(yè)很多業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的開展和運(yùn)營帶來深刻影響，并且隨著電力市場的發(fā)展，這些影響會發(fā)生明顯的變化，這會在一定程度上增加電網(wǎng)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理工作難度。電力現(xiàn)貨市場發(fā)展速度加快的同時，電網(wǎng)企業(yè)要積極改革，以適應(yīng)其發(fā)展，并且站在制度體系、經(jīng)營模式、組織架構(gòu)、信息化建設(shè)的等多個角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整，通過高度整合各個部門業(yè)務(wù)流程，構(gòu)建完善的信息化體系，建立完善的數(shù)據(jù)流，制定健全的業(yè)務(wù)協(xié)同制度，針對全新問題和業(yè)務(wù)領(lǐng)域開展項目研究工作，進(jìn)一步改善和優(yōu)化傳統(tǒng)管理模式，從根本上提高電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務(wù)能力和管理質(zhì)量。