深度文章｜电力市场设计的目标、约束、环境及关键内容

【内容提要】

我国电力改革与市场化建设逐步进入深水区，面临着多方面目标难以协调、现阶段的改革目标与改革初心不一致、电力市场设计缺乏整体性考虑等问题。本文主要内容包括：1）从不同角度分析电力市场改革的目标：效率和公平、长期和短期、目标和约束、终极目标和路径目标等；2）分析电力市场结构和技术、经济、政策环境及对电力市场设计的影响；3）讨论电力市场设计几个关键环节的设计内容和设计方法，包括产品体系、交易体系、交易规则、市场监管。4)讨论我国电力市场建设的关键问题。主要观点包括：

作者：肖谦1，喻芸2，荆朝霞2

1. 南方电网能源发展研究院，广州市

2. 华南理工大学电力学院，广州市

（来源：微信公众号“走进电力市场”ID:PowerMarket 作者：肖谦，喻芸，荆朝霞. 电力市场设计的目标、约束、环境及关键内容[EB/OL]. 走进电力市场,2019-4-27.）

1）改革目标与约束

• 改革有多方面的目标，可以通过将一部分目标转变为约束实现多目标之间的协调。电力市场中一般以效率目标为主要目标，其他目标可以转化固定约束或弹性约束的形式。

• 进行相关政策、机制设计时需要遵循技术中立原则：主要评估相关规则是否对终极目标有利，而不能将在一定情况下实现终极目标的路径作为评判的指标。比如，终极目标如果是减小污染物的排放，评估指标应该是某种污染物的排放量，而不是某种技术类型的电源的比例。

• 公平或者说福利分配方面的目标主要通过广义的产权配置实现：如发电权设置（基数电量、基数电价、曲线分解）、输电权分配（阻塞费机制、阻塞盈余分配）、和用电权分配（对不同类型用户的政策性补贴），配置时应重点考虑改革前后不同市场主体类型和个体的福利变化，通过相关“产权”的分配调整福利的分配。

• 只要允许全部的各种“产权”可以转让、可以自由交易，如电力市场中的发电权、输电权、用电权等，就可以促进实现资源的优化配置。资源是否能够实现优化配置与相关“产权”的最初如何分配没有太多关系。电力市场改革中不必过分关注发用电计划的放开比例，重点应关注如何将发用电计划转化为规范的政府合约的形式，以使其可以在市场中流动，实现资源的重新配置。

• 环保单独作为一个目标主要是由于外部性。实际中常常有一些技术相关的政策（如某种类型可再生能源的全额消纳或消纳比例），要关注在考虑全环节成本（包括发电成本、输电成本和辅助服务成本）的情况下，相关政策是否会导致与减小排放这终极目标（初心）不一致。

• 一般将安全/可靠性目标转化为约束，需要考虑放松约束的成本（数学上是优化中约束对应的拉格朗日乘子、惩罚因子）并叠加到目标函数中。反映到电力市场中，如果在出清、调度中放松了约束，如电压约束、线路约束、频率约束，应将相关约束放松造成的成本在总目标中反映。

2）市场环境

• 技术环境。电力系统源网荷的技术特性是电力市场设计中需要考虑的重点因素：电源的特性主要需要关注灵活性能力、成本特性，用户特性主要考虑需求响应能力，电网特性主要考虑输电能力与阻塞情况。

• 市场结构。市场结构包括垂直和水平两个维度。垂直结构反映发、输、配、售多环节一体化的情况，水平结构反映水平上的市场范围情况、市场分割/联合情况。市场结构和市场设计是交互作用的两个环节：当前的市场结构影响市场的设计，市场的设计反过来会影响市场结构。

• 社会环境。要根据特有的政治经济法律等环境确定福利分配方面的约束，包括一些特殊类型市场主体的福利要求、改革前后地区福利的变化、不同环节市场主体利益的变化、不同类型市场主体的福利变化等。

3）市场设计

• 产品体系。交易产品的设计主要包括产品类型的划分、时间粒度的划分及空间粒度的划分。产品体系的设计主要影响市场的效率，设计时考虑的主要因素是产品的技术特性，如输电网架构、电源分布、电源技术特性等，要特别注意多个不同产品在供给、需求方面的交叉影响关系，以进行科学的多市场、多产品机制设计。特别的，要注意能量产品和输配电产品在产品定义、权利分配、交易机制设计等方面的关系。

• 交易体系。交易体系关注市场主体达成交易的方式，基本原则是技术中立，主要目标是降低交易成本、增加市场流动性。交易组织中的一些优先政策或者限制政策（反映在市场准入、优先交易等方面）保护了特定主体（如可再生能源）的公平，但一定程度上限制了交易效率。应该尽量减小优先政策对价格的扭曲和对交易效率的影响。

• 交易规则。集中组织的交易市场的交易规则需要进行设计。交易规则包括如何报价、如何出清、如何定价、如何结算等。报价方式设计的关键是如何考虑供给者的特殊的技术特性（比如在报价中反映启动成本，反映在一定时间的总中标能量约束，反映不同）；出清方式主要关注各种目标、约束在模型中的表达，综合考虑计算精度与实际计算能力；定价方式主要的目标是使价格能反映相关产品的真实成本，为市场提供准确的经济信号；结算的目的是市场总体资金的平衡，相关不平衡资金的分配方式不能或尽量减小对市场效率的影响。总体上，交易规则的设计的基本原则是能够为市场提供准确、直观的市场信息，减少交易成本，提高交易效率。

• 市场监管。需要从以下方面加强监管。1）代表全体消费者进行相关参数的测算（可靠性要求、停电损失、备用需求曲线等），以不同形式反映到市场设计中（如容量市场中的容量需求、单能量市场中的备用需求曲线及价格帽等）；2）加强信息披露：进行包括发/输/用在内的全环节信息和包括年/月/日等在内的全流程的市场信息的披露，信息披露的具体内容、频次、粒度与市场设计密切相关；3）对垄断环节进行激励型的监管，包括输配电环节以及一些具有市场力的发电环节，监管方式和手段与市场结构密切相关。

本文在如何进行电力市场顶层设计方面进行了一些初步的思考和讨论，可能存在不严谨、不准确的地方，欢迎大家批评指正。同时，相关观点和概念仅代表作者个人的观点，不代表相关单位的观点。

【全文】

摘要：我国电力改革与市场化建设逐步进入深水区，面临着多方面目标难以协调、现阶段的改革目标与改革初心不一致、电力市场设计缺乏整体性考虑等问题。本文首先不同的角度对电力市场改革的目标和约束进行分析，包括效率和公平、长期和短期、目标和约束、终极目标和路径目标等。接着，对影响市场设计的关键因素—市场环境（技术环境、市场结构和政治经济环境）进行分析，讨论和其与市场设计之间的关系。在此基础上，对电力市场设计的不同环节，包括产品的设计、交易体系的设计、交易机制的设计、监管的设计等的具体内容、需要重点考虑的因素和设计方法进行了分析讨论，对一些重点问题结合我国电力市场的具体情况给出了一些具体的建议。

关键词：电力市场;机制设计; 改革目标与路径;市场结构

0引言

电力市场是一个复杂的体系，市场设计包括交易产品设计、交易组织方式、市场定价及市场监管等[1]，每个方面都有多种选择。国际上有很多国家或地区都已经建立了竞争的电力市场，但在市场设计上都不完全相同[2]。

我国新一轮的电力体制改革如火如荼地进行，很多省份都推出了改革措施，初步建立了竞争性的电力市场，并取得了一定的成效，如扩大市场化交易规模、促进清洁能源消纳等。但是，市场机制设计方面的一些问题也逐渐显示，包括以下几个方面。

1）电力市场多方面目标之间的协调。电力市场改革通常有多个方面的目标，如经济、安全、环保、公平等。这些目标之间有时候一致，但更多的时候是互相矛盾的[3]。如何对多个方面的目标综合考虑是我国电力市场设计首先需要解决的问题。