数说山西！有效竞争的电力现货市场

山西是有效竞争的电力现货市场

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2023年12月22日，按照国家发展改革委、国家能源局《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》（发改办体改〔2023〕813号）要求，经山西省政府同意，并报国家发展改革委、国家能源局备案，山西电力现货市场转入正式运行，成为我国首个正式运行的电力现货市场。正如北大国发院教授周其仁在《改革开放以来，中国做对了什么？》一文中曾说，“改革就是给实践中产生的办法以法律地位”，山西作为本轮电力体制改革中连续试运行时间最长，规则迭代次数最多，市场竞争最充分的市场，以敢为人先、勇于探索的改革精神，以“摸着石头过河”的实践精神，在市场设计、运行经验上，为全国其他省份树立了良好的典范。本文尝试通过对山西电力市场运行数据的分析，从结构、行为、效果三方面来解读山西市场。

（来源：微信公众号：兰木达电力现货 作者：姜宏强）

结构：最接近完全竞争的市场

在电力市场经济学中，评估市场结构的指标有很多，赫芬达尔-赫希曼（HHI）指数作为著名的结构性指数之一，广泛用于监测市场集中度。其基本假设为，如果市场的集中度较低，那么其竞争力较强；如果市场是中度或高度集中，那么其竞争力较弱。以山西常规火电机组（排除自备电厂）的装机容量计算，山西电力市场的HHI指数为1444，低于1500点，属于不集中市场（低寡占型）。若进一步考虑头部集团内部不同火电厂因排名导致的竞争关系的实际情况，HHI指数会进一步下降，偏向于竞争型市场结构。

表1以HHI为基准的市场结构分类

在传统的经济学理论当中，在其他条件不变的情况下，市场成员的数量越多，市场竞争越充分，社会总福利越大。而山西作为传统的能源大省，煤炭资源丰富，电力企业数量众多，是为开展电力现货市场的良好基础。

行为：看市场竞争释放充分有效

2013年11月召开的十八届三中全会通过《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》，明确了“经济体制改革是全面深化改革的重点，核心问题是处理好政府和市场的关系，使市场在资源配置中起决定性作用和更好发挥政府作用”，自此明确了市场经济的在我国经济结构中的地位。那么，如何发挥市场在资源配置中的决定性作用？可简单归纳为以下两点以窥全豹：

1.看价格是否反映边际成本

自山西电力市场长周期结算试运行开始（含2020年11月-12月双月结算），至2023年12月22日试运行转入正式运行，山西电力市场平均日前价格为341.49元/MWh，距山西燃煤基准价332.00元/MWh偏移程度为2.86%。电力市场经济学中也常用勒纳指数对对价格与边际成本偏离程度进行度量，反映市场的垄断力量的强弱，若假设燃煤基准价为火电机组的平均边际成本，则山西电力市场勒纳指数为0.0278，高度接近完全竞争市场，充分说明了现货价格信号反映了边际成本。

2. 看价格是否反映真实的供需关系

山西市场中，新能源以“报量不报价”的方式参与市场，根据山西省内需求加省外需求再减去新能源的出力水平即为火电的出力空间，进一步除以开机容量可计算出山西火电的平均负荷率。通过判断火电负荷率与价格的相关程度，可反映实际供需与价格的是否具有密切联系。选取2021.4月连续试运行至今的数据，计算火电的负荷率与价格的相关系数如表2所示。

表2 山西电力市场火电出力与价格的相关系数

可以看到，山西市场火电的出力与日前价格的整体相关系数较高，平均为77.12%。2022年7月、8月相关性较差，原因为22年迎峰度夏期间的极端情况，由于极端高温导致的西南水电出力减少，华东地区的制冷需求增加，山西通过省间现货市场积极响应，通过省间现货市场合计卖出22.36亿千瓦时电量，有效保证了省内供应的同时，支援外送的省份也达到了22个。省间市场和省内市场的联动，也是市场经济中价格信号的充分体现。在经济学理论当中，省间市场类似于“二手市场“，反映了省内机组的”剩余供给“和在省内售出的机会成本，当省内价格高于省间价格时，省间现货市场不影响省内市场的运行；当省内价格低于省间价格时，省内机组将面临进入省内市场还是省间市场的抉择。

若去除2022年7月、8月的异常情况，相关系数平均值达80.17%，充分说明了现货价格反映了真实的供需水平。

效果：看现货价格的传导机制与效果

如何从效果上全面、客观的评价市场是否有效是很复杂的事，没有统一的准绳，稍有不慎，很容易落入感性判断或片面判断的陷阱，还是要通过市场的本质，看作为 “指挥棒“的价格如何挥舞，价格信号如何传导以及最终的效果上，方可不落窠臼。

1. 通过火电供给曲线的弹性看煤炭价格和现货价格是否联动

现货市场通过煤电企业的报量报价的方式，通过边际成本报价，按照市场的边际出清，可以有效的、及时的实现一次能源价格的传导。通过对近三年火电的日前出力水平与日前价格做拟合可发现，2021年、2022年煤炭价格高企，反映在供给曲线上整体较为陡峭，如下图中的蓝色线、橘黄色线；2023年，煤炭价格下行，供给曲线较为平缓，相对具有弹性。

图1 山西电力市场2021年-2023年供给曲线弹性

2.通过火电和新能源企业的现货收入情况看是否通过市场促进了保供与消纳

现货市场的核心作用在于是否提升保供和消纳能力。保供方面，在电力供需紧张时段通过现货市场短时高电价信号引导火电企业顶峰发电；消纳方面，新能源大发时段通过现货市场价格信号引导火电企业压降出力，替代调峰。二者可以结合起来反映在火电和新能源企业的现货收入上，即火电是否在发“高价电“，新能源是否在发”低价电“，以火电和新能源的实时市场度电收入作为现货市场收入的度量，可发现火电较标杆价提升了67.33元/MWh，风电出力时段涵盖凌晨、早晚峰，均价次之，光伏出力时段集中在中午供需宽松时段，均价最低。

表3 山西电力市场火电、新能源实时市场均价

3.看现货价格是否传导至中长期价格，从而影响电力用户收益

长期以来，电力市场以“中长期交易规避风险、现货市场发现价格”的原则建设，但实际上，中长期合约作为远期合约，其价格形成是对现货价格的期望值，其主要的合理性指标之一就是看中长期价格是否随着标的日的临近，逐步趋近于现货价格。现货价格合理传导至中长期价格，才能在最终的结算结果上，体现现货市场所反映出的的真实供需。所以理论上，通过中长期市场规避风险的意义不在于能博取全局最优化的收益，而是在于已经“攥在手里“的中长期电量价格波动为零，通过中长期市场能够提前锁定偏差电量与电价的波动风险。

通过火电、新能源均可参与的旬交易为例，可以看到山西电力市场的中长期价格与现货价格的差距在逐渐收窄，现货价格实现了有效的传导，同时也标志了市场主体的交易能力在逐渐提高。

图2 山西电力市场2021年-2023年旬交易-日前价格对比

4.看现货价格信号是否指导了发电的最优投资水平

电力市场价格在短期反映了市场的供需水平，在长期则影响决定了电力企业的退出与进入。以光伏为例，其上网电价先后历经“特许权“招标、标杆上网、竞价上网、平价上网四个发展阶段，自开展现货市场后，又呈现出了一番新的特点。一是随着光伏装机迅速增长，严重影响了谷段的供需态势，进一步体现在现货价格和光伏企业收入（如前文中所提到的实时市场收入）上，较标杆价的让利，让光伏企业重新审视了其财务投资模型，避免了过度竞争上网的”公有地悲剧“，引导企业合理投资。二是谷段现货价格体现了和其他市场的耦合，现货市场作为辅助服务市场、容量市场的基础，辅助服务市场也会反作用于现货市场。如V13.0规则颁布后，山西市场下调频补偿价格调整使得调频机组参与下调频收益降低，报地板价的机组的减少，导致出低价概率降低，变向抬高了谷段价格，是今年供给涨、需求降的双重压力下，光伏企业的前三季度均价仍能保持同比不变的最大推手。

图3山西电力市场光伏实时市场均价

路漫漫其修远兮

市场作为一种组织形式，是生产力的上层建筑，市场制度建立是否有效，核心在于是否适应了生产力的发展，是否可以反作用于生产力，释放了生产力。本文从多个角度描述了山西电力市场的有效运行情况，部分证明了电力市场的有效性。诚然，山西电力市场仍然有不足之处，如现货价格是否等于电力用户价格，电力用户是否根据价格信号调整了用电需求等问题。但作为全国首个电力市场，前无先例可借鉴，后承能源大省转型压力，仍以一往无前的勇气，坚持“顶层设计”和“摸着石头过河”相结合，开创了多种电力市场机制设计之先河，为后续市场建设积累了宝贵经验。