中国电力市场和定价机制改革 ： 零碳电力增长和新电力系统的重要一步

电力市场与定价机制中国的改革 ： 至关重要的一步Towa rd 零碳电力增长与新电力系统报告 / 2022 年 9 月 作者和致谢Authors硕高 ， 周勤其他贡献者李婷、刘玉静、刘子怡、袁瑶、邹乐乐作者按字母顺序列出。除非另有说明 ， 否则所有来自 RMI 的作者。联系人硕高,sgao @ rmi. org版权和引文硕高 ， 周勤 ，中国电力市场与定价机制改革 ： 迈向零碳的重要一步电力增长与新电力系统， RMI ， 2022 年 ，https: / / rmi. org / insight / china - market - pricing -机制改革 - 迈向零碳 - 电力 /.RMI 重视合作 ， 旨在通过分享知识和见解。因此 ， 我们允许感兴趣的各方通过创意参考、分享和引用我们的工作Commons CC BY - SA 4.0 许可证。https: / / creativecommons. org / licenses / by - sa / 4.0 /.除非另有说明 ， 否则所有使用的图像均来自 iStock. com 。Acknowledgments作者感谢以下专家对这项工作的见解和观点。薛涵国务院发展研究中心李宁军 ， 中国水电总公司能源转型委员会 Adair Turner 勋爵王鹏 ， 华北电力大学张宁 ， 国家电网能源研究所专家和他们的工作不负责这项工作。此外 ， 特别感谢安吉拉 · 赖特 · 贝内特基金会、彭博慈善基金会、气候工程基金会 ， 正交气候基金会和 William Flora Hewlett 基金会的支持这份报告。/我国电力市场与定价机制改革rmi. org2 关于 RMIRMI 是一家独立的非专业公司 ， 成立于 1982 年 ， 通过市场改造全球能源系统 -驱动的解决方案 ， 与 1.5 ° C 的未来保持一致 ， 并为所有人确保清洁 ， 繁荣 ， 零碳的未来。我们在世界上最关键的地区工作 ， 并参与企业、政策制定者、社区和非政府组织确定和扩大能源系统干预措施 ， 至少将减少温室气体排放到 2030 年 50 ％ 。 RMI 在科罗拉多州的玄武岩和博尔德市 ； 纽约市 ； 加利福尼亚州奥克兰 ；华盛顿特区 ； 并在中华人民共和国北京。/3我国电力市场与定价机制改革rmi. org 目录词汇表050608执行摘要中国的双碳目标加速电力系统和市场改革可持续零碳发电能力的定价机制11扩展 - 以多年合同为核心选择可持续零碳电力产能扩张的新挑战在放松管制的市场中 ， 可再生能源的发展可能会受到价格的限制。短期市场的不确定性1112全球实践 ： 建立长期 （ 多年 ） 合同以对冲可再生投资风险多年合同是确保可再生能源可持续发展的关键选择在当前中国电力市场改革下131721实现零碳电力最大化的定价机制消费 — — 优化省际市场和变速器 Tarif优化省际潮流是大规模零碳的前提用电量21我国省际贸易的现有实践与挑战全球实践 ： 建立区际电力交易市场 ， 优化区际电力交易市场输电定价机制2224优化省际市场和传导塔尔瓦激活区际消费零碳电力28零下确保系统充分性的定价机制碳电力增长 - 容量定价之间的选择和稀缺性定价32中国一些地方正在出现系统充足性风险确保系统充分性的现有做法和潜在挑战全球实践 ： 稀缺性定价与产能定价323536372020 年代容量定价设计的关键方面展望和建议尾注4043/我国电力市场与定价机制改革rmi. org4 词汇表CAISO - 加州独立系统操作员CfD - Di fi erence 合同CSG - 中国南方电网CSP - 集中太阳能DC - 直流电ERCOT - 德克萨斯州电气可靠性委员会FERC - 美国联邦能源管理委员会FIT / FIP - Feed - in Tar <unk> / Feed - in PremiumFYP - 五年计划I & C - 工业和商业ITC - TSO 间补偿LCCC - 英国低碳合同公司LCOE - 电力成本M2L - 中长期国家发改委 - 中国国家发展和改革委员会NEA - 国家能源局, 中国NEM - 澳大利亚国家电力市场PPA - 购电协议PV - 光伏RMB - 中国货币 （ 人民币 ）SDAC - 提前单日耦合SIDC - 单盘中耦合国有企业T & D - 传输和分配TSO - 传输系统操作员特高压 - 超高压VRE - 可变可再生能源WEIM - 西方能源失衡市场/5我国电力市场与定价机制改革rmi. org 执行摘要自中国宣布到 2030 年实现碳峰值和 2060 年实现碳中和以来 (也被称为双碳目标) ， 它通过以下方式加速了电力系统转型和市场改革在政策层面介绍新电力系统和国家统一电力市场体系。电力部门是确保社会繁荣和经济发展的基础 ， 也是关键实现双碳目标。除了确保安全可靠运行外 ， 双碳目标要求电力工业更清洁、更绿色 ， 最终目标是建设一个可靠的 ，经济和绿色电力系统。在中国和世界范围内 ， 零碳发电技术的成本变得具有竞争力 ，和实时功率平衡和系统可靠性的技术解决方案在 2020 年代逐渐成熟。电力部门脱碳的下一个重点是积极激励对某些技术 ， 并建立与电力系统过渡相一致的电力定价机制 ， 保证投资回报和可靠的系统运行。与其他商品不同 ， 电力系统需要在许多物理约束下 ， 实现在从亚秒到几十年的不同时间尺度上实现供需平衡 ， 并实现从地方到国家的平衡。在走向新电力系统的道路上 ， 电力行业的传统的 “一种机制 fi ts 全部 ” 定价模型在新系统中不会因为不同的不同类型发电机的能力和功能。再 fi Ned 市场组织和定价提供适当的交易产品以平衡不同规模的需求的机制将有助于更好地制定可靠、经济和绿色的电力系统。 (见附件 ES1 ， 上部和中部。)附件 ES1:按时间尺度划分的中国电力市场功能及进展时间标度SecondMinute小时Day月季节Year5 - Year20 年确保经济操作和调度保持季节性平衡和为空头提供价格对冲 -期限市场确保实时可靠性确保足够的负载 -服务来源到位市场功能和 fi 灵活性市场进展在中国一些当地飞行员正在测试相对成熟有限的做法Promote可持续零 -碳能源容量扩展- 多年覆盖范围和推荐在这份报告中最大化零碳电力消费 - 优化省际市场和传输率 TIRIN S合同确保系统下的充分性零碳电力增长 -产能定价作为一种更好的 fi t/6我国电力市场与定价机制改革rmi. org 迈向新电力系统的关键任务可以总结为持续的零碳电力容量扩展和促进零碳电力消耗 ， 同时确保可靠和经济电力供应。本报告主要讨论三个挑战 ： （ 1 ） 零碳电力容量发展 ， (2) 零碳电力消耗 ， (3) 零碳电力系统充分性增长。它还显示了市场发展和电力定价改革如何帮助应对挑战（ 展品 ES1 ， 下部 ） 。为了更好地促进温室气体减排和低碳电力系统运行 ， 本报告研究的三个核心解决方案 ， 即 （ 1 ） 多年期电力合同 ， （ 2 ）省际贸易和输电塔尔瓦优化 ， 以及 (3) 系统充足性的容量定价 ，应该是 2020 年代电力市场和定价机制改革的优先任务。图表 ES2下面总结了关键挑战和解决方案。尽管一些国家和地区已经使用电力市场多年 ， 但制定了有利于电力市场的气候和促进转型的电力市场范式是一个持续的挑战。我们希望 fi 和本报告中的建议可以为利益相关者提供有价值的想法和解决方案 ， 以制定国家电力市场 ， 支持新电力系统 ， 实现零碳电力增长 ， 并提供全球零碳电力转型的模式。/我国电力市场与定价机制改革rmi. org7 中国的双碳目标加速电力系统和市场改革中国的电力系统和市场改革经历了不平凡的 20 年发展。在2002 年 ， 国务院文件 # 5公布了中国电力部门的改革 ， 并导致了分离发电公用事业和电网运营商。12015 年,文件 # 9启动第二轮市场改革 ， 促进中长期 (M2L) 市场和现货市场试点。2自中国宣布到 2030 年实现碳峰值和 2060 年实现碳中和以来(以下简称双碳目标) ， 中国加快了电力系统转型和政策层面的市场改革。2021 年 10 月 ， 中共中央、国务院联合发布了双碳减排目标政策 ，二氧化碳峰值和全面忠实贯彻新发展哲学的碳中和， 提议建设新电力系统 ， 提高电网容量 ， 以适应高份额可再生能源。3后 ， 2022 年 1 月 ， 国家发改委和国家能源行政管理 (NEA) 发布关于加快建设统一国家强国的指导意见市场体系支持新电源系统的开发。4电力部门是确保社会繁荣和经济发展的基础 ， 也是关键实现双碳目标。 2021 年初 ， RMI 发布中国零碳电力增长2020 年代 ： 迈向碳中和的重要一步(以下简称零碳电力增长),双碳目标下的电力系统低碳发展。5The零 -碳电增长报告讨论了低碳的机遇、挑战和解决方案中国电力行业在 2020 年代的发展 ， 基于电力平准化成本 (LCOE) ， 电网管理和小时供需平衡。分析表明 ：•太阳能光伏 （ PV ） 和风电的 LCOE 已经下降并将继续下降 ， 而投资太阳能光伏和风力发电的经济学将比投资化石2020 年代的燃料。•技术相对成熟 ， 以应对实时功率平衡和系统的挑战可靠性 ， 如频率控制、电压控制、故障穿越和长距离高电压传输。/我国电力市场与定价机制改革rmi. org8 •可以保证每小时 ， 每日和季节性水平的电力供需平衡在电力资源大规模长距离 fl 可扩展调度的条件下。随着技术解决方案的成熟 ， 电力部门脱碳的下一个重点是激励对某些技术的投资 ， 并建立与电力一致的电力定价机制系统过渡 ， 保证投资回报和可靠的系统运行。在过去的一年中 ， 政府反复强调市场和定价机制的作用。可再生能源和其他零碳电力增长。•2021 年 3 月 ， NEA 表示 ， 14 日期间可再生发展的新特征之一五年计划 （ FYP ） 期间将是基于市场的方法。6•2021 年 7 月全国碳排放权交易市场覆盖发电行业已发射。7•2021 年 10 月,全二氧化碳峰值和碳中和工作指南忠实贯彻新发展哲学建议全面推进能源视角下电力市场化改革与深化电价机制改革保护。8•2022 年 1 月 ， 国家发改委和国家能源局发布关于加快建设小康社会的指导意见统一的全国电力市场体系， 提出构建适应的市场机制对新电力系统 ， 提高市场对高份额可再生能源的适应性 ， 并优化大地理范围内的电力供应和需求。它指出 ， 一个统一的国家电力到 2030 年将建立市场体系 ， 以满足新电力系统的要求新能源充分参与以市场为基础的交易。9然而 ， 如关于加快建设全国统一电力市场的指导意见系统, 当前电力市场仍然面临着几个现实问题和挑战。省级电力市场结构和省际交易的市场壁垒不利于对大规模电力的影响。基于月度和年度的 M2L 市场交易 ， 没有认识到发电机的现金流灵活性的价值 ， 因此缺乏激励能力对这些发电机的投资。而基于能源的定价机制不能完全捕获价值满足 fi 所有高峰需求的关键发电机。为这些现有挑战寻找解决方案将为零碳电力的发展带来巨大的动力。本报告建立在零碳电力增长fi 与国家目标保持一致到 2030 年建立一个统一的国家电力市场体系。该报告分析了存在的问题和未来挑战 ， 并讨论了如何在 2020 年代切实发展和优化电力市场。分析全球实践和评估国内条件 ， 旨在更好地建立一个大国符合中国国情 ， 更有利于零碳的定价机制电力增长。/我国电力市场与定价机制改革rmi. org9 迈向新电力系统的关键步骤是继续零碳电力产能扩张 ， 并在保证可靠、经济的电力供应的同时, 促进零碳用电。以下三节讨论了相应的定价机制 ：•促进可持续的零碳电力产能扩张•最大化零碳电力的消耗•确保零碳电力增长下的系统充足性我们希望我们的分析和建议可以帮助开发新的电力系统和统一的 fi国家电力市场体系 ， 并在 2020 年代促进零碳电力增长。我们预计这份报告可以更好地推动中国经济范围内的