2022年电力行业深度报告：深化电力市场改革,破解能源不可能三角
2022年电力行业深度报告：深化电力市场改革，破解
能源不可能三角
宇宙最大的10个星球1、波动性能源带来的电力安全稳定挑战
1.1、电力商品的特殊性
电能不能大量存储，电能供需应保持实时平衡，不平衡将引致电力系统失稳、崩溃，乃至大停电。电力市场相较于普通商品市场具有显著的特殊性：（1）无仓储性：生产、交割和消费几乎同时完成，交割速度远快于一般商品；（2）同质性：不带有任何生产者的标识，电能实际生产和消费过程中不存在对应性；（3）可预测性：电能需求在较长周期内会以日或周为单位呈现周期性波动；（4）生产资料和生活资料的双重属性：既关系国计，又关系民生。电力市场服务具有广泛性及其产品的不可替代性，电力需求与国民经济的发展呈现显著的正相关性，既要遵循市场规律，又要顾及社会承受能力。
系统停电、缺电、限电是短时电力不平衡的一个重要表征因素。受设备故障、停运检修、功率大规模波动等影响，当系统发电容量或输电容量不能满足负荷需求时，若没有灵活性的资源进行调节补充，便会造成系统停电，严重时有可能造成系统性的大停电事故，如 2021 年 2 月中旬，美国得克萨斯州受极端寒冷天气影响，电力供需严重失衡，电力现货价格暴涨，发生大面积、轮流停电事故；又如 2021
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年 7 月后，中国大陆局部地区电力缺口问题开始逐渐显现，自 2021 年 9 月 24 日开始，中国大陆多个省份开始出现大规模限电状况，其中以中国东北地区的辽宁、吉林、黑龙江三省尤为严峻。
1.2、高比例可再生能源加大电网可靠性压力
长时间来看，新能源发电可以满足电量平衡需要，但由于出力波动，在短时内无法满足电力平衡需要。新能源出力具有不确定性、间歇性以及不可控性的特点，为电力系统维持发电及负荷的实时平衡带来挑战。由于新能源机组出力具有间歇性，同样容量的新能源机组与常规火电或水电机组带负荷的能力并不相同，因此电力系统充裕度分析中新能源容量无法与常规机组同等对待。以风电为例，风电可信容量指等可靠性前提下风电机组可以视为的常规机组容
量大小，风电容量可信度为其可信容量占其装机容量的比例，根据王彤等对南网的可靠性评估结果，南网 2020 年风电的容量可信度在 0.67%~18.75%之间。而方鑫等人在《并网光伏电站置信容量评估》一文中测算，光伏的容量可信度在 54%~56%之间。
系统灵活运行能力是电力系统转型的核心。灵活性用于衡量电力系统管理供需波动性和不确定性的能力，随着波动性可再生能源的日益增长，系统灵活运行能力变得更加重要。（1）波动性是可再生能源发电企业的固有属性，最
大发电量随气候状况波动，对波动的预测准确性取决于预测时间；（2）波动性可再生能源占比大小，影响了电力系统转型不同阶段对系统灵活性的部署需求；（3）灵活性要求在不同时间范围内存在较大差异。
波动性可再生能源并网会对电力系统产生多种影响。这些影响并非突然出现，而是随着波动性可再生能源渗透率的提高而逐步增多。2021 年风电、光伏发电量 9785 亿千瓦时，占全社会用电量的比重首次突破 10%，达到 11.7%，已进入第 3 阶段，有些省份已经进入第 5、甚至第 6 阶段，对系统灵活性的要求不断提高。第 1 阶段：已部署第一批波动性可再生能源发电厂，但对系统基本没有影响；只会造成极少的局部影响，例如在发电厂的并网点。第 2 阶段：随着波动性可再生能源发电厂数量的增加，负荷与净负荷之间的变化日益明显。改进系统运行方式以更充分地利用现有系统资源，通常足以满足系统并网要求。
新娘头饰第 3 阶段：供需平衡难度更大，需要系统性地提高电力系统灵活性，现有设施和改进运行方式难以满足这一要求。第 4 阶段：在某些特定时段，波动性可再生能源发电量足以提供系统大部分电力需求，电力系统在系统受到扰动后迅速响应的方式发生变化。可能涉及到规则调整，使波动性可再生能源发电也要提供频率响应服务，如一次调频和二次调频。第 5 阶段：波动性可再生能源发电量经常超
过电力需求，如果没有额外处理方式，将导致出现净负荷的结构性过剩，增加弃电风险。（1）将用
电需求向波动性可再生能源发电量较高的时期转移；（2）通过电气化创造新需求；（3）增加与相邻系统的电力交换。第 6 阶段：提高波动性可再生能源占比的主要挑战是：在风能和太阳能可用率持续较低时（比如数周）如何满足电力需求，以及供应不易于电气化的应用需求。因此，这个阶段需要季节性储能，以及应用氢等合成燃料。
1.3、电力市场改革体现电力发展周期
大病补助申请立夏的诗句电力作为特殊的商品和生产要素，具有时间价值和空间价值。（1）电力具有时间价值：一天内不同时刻负荷大小不同，负荷高的时刻发电成本高，负荷低的时刻发电成本低，分时电价反应不同时刻的边际机组发电价格；（2）电力具有空间价值：不同地区电力资源供求关系不同，负荷中心发电资源稀缺，发电成本高，电源中心发电资源富裕，发电成本低，节点/分区电价反应不同地区的边际机组发电价格。
电力市场改革可发挥市场优化配置资源作用, 经济发展放缓、电力行业产能过剩、电价未能反映真正成本，构成了电力行业市场化改革的最强大动力。第一阶段：“电荒”问题促使垂直一体化的电力部进行所有制结构改革。20 世纪 80 年代，中央政府财政资金并不充裕导致电力投资严重
不足，第三方被允许投资发电项目。中央政府于 1987 年开始实施“三公”调度原则，以确保电力调度的“公开、公平、公正”。第二阶段：成立国家电力公司，计划体制改造成由市场配置资源的体制。199
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7 年，为减少政府干预经济，电力行业的大部分资产都从电力工业部转移至新成立
的国家电力公司。
第三阶段：区域产能过剩、调度不灵活、省间交易壁垒，促成第一次电力体制改革。2002 年，《电力体制改革方案》（中发[2002]5 号文件）发布，实现“厂网分开”、“政企分开”，发电公司与电网公司开始独立运营。第四阶段：经济发展放缓、电力行业产能过剩、电价未能反映真正成本，第二次电力体制改革迎难而上。2015 年，《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发[2015]9 号文）正式印发，目标是实现“三放开、一独立、三加强”，管住中间，放开两头，激活发电侧与售电侧市场动力。第五阶段：促进新能源消纳、市场化决定电价、提高运行效率，全国统一电力市场建设正式启动。2021 年 10 月，《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》（发改价格〔2021〕1439 号）发布，燃煤发电量全部进入电力市场、工商业用户全部进入电力市场。2022 年 1 月，《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》（发改体改〔2022〕118 号）印发，明确到 2025 年，全国统一电力市场体系

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