山西电力现货市场转正式运行深度解析
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按照国家发改委、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，并报国家发改委、国家能源局备案，山西电力现货市场自2023年12月22日起转入正式运行。
（来源：微信公众号：兰木达电力现货 作者：童虎）
一、电力现货市场正式运行的意义——山西的一小步，中国的一大步
现货市场是电力市场的核心，它既是保底供电市场，也是形成价格的最终市场。行业里流行一句话叫做“无现货、不市场”，如果现货市场缺失或者无法有效运行，那么电力价格信号也必将失真，进而不能引导资源优化配置。山西市场是国内第一批真正意义上的典型电力现货市场，以15分钟为最小交易时段，在日前与日内应用安全约束经济调度给出成本最小化的发电计划，并根据节点边际定价原理计算出反映真实电力供需与成本水平的电能市场出清价格。
电力现货市场理论清晰、技术成熟
经过国外典型市场的长期实践，电力市场理论与技术在2000年左右就开始逐步成熟。国内以中国电科院和华北电力大学团队为代表的第一代学人，早在1994年就启动了电力市场研究，经过清华大学、西安交通大学、上海大学、浙江大学等高校专家团队的持续努力，我国对电力市场基础理论与技术的研究积累也已经日臻完善。时至今日，由于新能源的发展，电力现货市场还在继续发展，但并不存在很多颠覆性的创新与深化，因此我国建设电力市场之难并不在理论与技术上。
我国电改一波三折、众说纷纭
自5号文颁布，按照“厂网分开、竞价上网”的要求，国家电力公司被分拆为5大发电集团与2家电网公司，同时国家电力监管委员会和各级电力交易中心成立，华东、东北与南方三个区域电力市场先后开展试运行，电力现货市场建设迎来第一波高潮。然后由于随之而来的多地供电紧张，第一轮电改逐渐进入将近10年的低潮期，竞价上网近乎搁置。到2015年，电改9号文颁布，要求“管住中间、放开两头”，批发侧与零售侧的竞争才重新启动，一直持续到今天。截至目前，全国大多数省区的电力市场竞争依然是基于中长期交易模式，难以给出有效的现货价格信号，且受政策影响极大，难以给各市场主体稳定预期。由于缺乏有效实践，行业内外对电力市场虽然不可谓不关注，但最终只能是理论研究、经验借鉴，虽然众说纷纭、但莫衷一是，陷入试点多、时起时停，推广少，实效难求的怪圈，经常是费时费力之后回到原点。
山西现货试点敢作敢为、破茧化蝶
早在5年前的2018年12月27日，山西就开始了电力现货市场之旅。但2021年以前，无论是在庙堂还是“民间”，广东、山东、福建等试点省受到的关注无疑要更多，山西省作为一个中西部省，并不显山露水，得到的理解与支持也不是很充分。然而在整个试点过程中，山西牢牢抓住能源转型这一根本目标，以能源局为牵头的省内能源系统多家单位凝心聚力，广泛借鉴国内外成熟理论与实践，并立足于自己省内的实际情况，在交易规则、技术系统、市场运营、风险监管、能源治理等多个方面做了大量的完善创新。更为关键的是山西电力现货市场在新能源大发展与新型电力系统建设、为时2年的电力供应紧张与多次保供任务等方面表现卓越，最终让全国范围内越来越多的人看到并感受到电力现货市场建设运营成果，从而实现了弯道超车。
尤其是在2021年7月开始的电力供应紧张时期，山西市场顶住电价上涨压力，现货市场连续运行不停市，中长期力推分时段连续滚动交易，很好地保障了山西本省的电力供应，并通过跨省跨区交易给江苏、河南、东北等多个省区以有力支持，电力现货市场在保供中的作用发挥得淋漓尽致，国人也第一次近距离感受到现货市场的威力。正是在这种示范效应的带动下，多个现货市场在2021年先后进入常态化结算试运行。
山西的一小步、中国的一大步
山西电力现货市场转正式运行，标志着我国第一个省级电力现货市场在呱呱坠地之后终于取得了出生证，不再是身份不明的黑户。这一时间距电改9号文（2015年3月15日）颁布已经接近8年，离电改5号文的颁布（2002年12月）更是超过21年；放眼全球，距美国PJM电力市场正式运行（1997年4月1日）超26年，离英国电力市场开市更是长达33年之久。转正式运行对于山西市场来说仅仅是5年来水到渠成的一小步，但对于我国却是电力现货市场、乃至电力市场零的突破。
作为一个自2000年就跟踪、研究电力市场的行业人士，童虎深知山西这一小步的跨出在我国电力市场领域的影响不亚于阿姆斯特朗登月的那一小步。首先，虽然只是在山西一个省做出了突破，但它将让全国、全行业都逐步真切感受到电力现货市场作用与价值，而不是只能一直观看外国的月亮。其次，山西将与其他长周期结算试运行电力现货市场一起，提供新能源高占比模式下的新型市场模式，与实际运行表现形成对比，可以帮助国家与政府做出更加有效的电改决策，而不是只能纸上谈兵。第三，山西在市场环境、技术条件、人才储备并不是最好的，但是现货市场依然可以正式运行，这无疑也将增强其他省区对电力现货市场的信心。
二、电力现货市场之小马过河：山西建设运营经验值得借鉴
电力现货市场是一个专业性很强的领域，需要综合电力、经济学、计算机、数学等多个学科的知识。由于电力系统具有供需变化快、实时平衡难、网络约束强、负荷控制差的特点，电力市场具有明显不同于其它普通商品市场的特性，安全约束经济调度、边际定价、节点定价、交易时段、报价方式、价格上下限、辅助服务与输电权等等都需要很精细的设计。国外典型电力市场建设均需要10年左右时间进行逐步迭代，建设难度高、运营难度大，实际情况下，确实有很多人像小马过河里的松鼠，认为“河水很深”，不能过河，过河就可能被淹死；他们认为电力现货市场太复杂，没有必要。
另外一方面，由于电力市场建设运营的时间在全球范围内已经很长了，论文、报告、规则可以说是汗牛充栋；除了非洲之外，欧洲、北美、大洋洲、南美洲乃至亚洲部分市场的总结、经验也是随处可见。在不求甚解的情况下，也有很多人像小马过河里的牛伯伯，认为“水很浅”，能蹚过去；他们觉得电力市场也就是个自由竞争、报价交易，只要按照已有的规则套一套，市场可以快速建成。
山西电力现货市场则把自己当成了过河的小马，不是“光听别人说，自己不动脑筋，不去试试”；采用的做事逻辑是“河水是深是浅，试一试就知道了”，小步快跑、快速迭代，最终第一个转正式运行。
抓住时机、坚决起步
类似于当前的很多省区，山西市场起步也是采用中长期交易竞价模式。虽有市场之形，但无价格之本，市场竞争的结果无非是在原有燃煤标杆价基础上浮动几分钱，缺乏真正的价格信号；既不能在短期优化运行效率，降低发电成本，也难以在中长期尺度上引导投资、生产优化，更不能适应新能源的发展要求。
有鉴于此，山西现货市场牵头单位认为出现以上现象并不是市场本身有问题，相反，根本原因是电力市场化改革不彻底，真正解决问题还是需要建立现货市场。于是在2020年下半年，大胆启动以月为跨度的电力现货市场长周期结算试运行，开展对各类主体的市场教育；随即在2021年上半年，山西抓住电力现货价格下行的有利时期，快速转入长周期结算试运行。好的开始是成功的一半，山西试点自此开始显示出与其它市场的不同。
紧扣交易、大胆创新
很多省市的电力现货市场建设将绝大多数精力聚焦于电力现货交易，电力交易中心和电力调度中心往往在业务边界上争执频发。山西市场初期紧抓“计划与市场”这一矛盾、新能源高比例运行这一挑战，中长期交易与现货交易并重，在电力调度中心不断完善现货交易运营的同时，让电力交易中心在分时段连续交易上开拓前进，走出了一条非常创新性的路径，这在一定程度上也影响了我国电力市场的后续发展。
通过引入分时段连续交易，打破双边交易一统天下的局面，各类市场主体之间的公平性得到了有效保障，提升了山西交易的流动性与规模，极大地活跃了省内的市场交易；与此同时，基于分时段交易设立了月、旬、多日滚动等多个交易窗口，按季度调整分时段价格上下限，方便包括新能源在内的市场主体进行风险管理，从而更好地规避量价波动风险。真正做到市场主体通过交易管理风险，而不是依赖政府计划管理风险。
攻坚克难、咬牙坚持
不经一番寒彻骨，哪来梅花分外香。山西电力现货市场也不是只要阳光彩虹，也一样经历了狂风暴雨。但是难能可贵的是，山西省从政府部门、电网公司到市场主体，在面对2021年的市场临时中止、煤价上涨导致电价上升、基数电量与市场交易的不协调等问题和挑战时，坚定对市场的认识不变，坚持电力现货市场运行不停，坚持利用现货价格引导电力系统的生产运行，起到了预想不到的效果。
图1山西电力现货市场2021-2023年实时价格月均值变化趋势（元/MWh）
在2021.6-2022.12期间，现货市场实时价格上涨，迎峰度夏期间电价高的月份会超过480元/MWh，但年度均值都没有超过燃煤标杆价332元/MWh的1.2倍，涨幅低于大多数省份。随着新能源的大发，相应月份的电价又会低到332元/MWh乘以0.8左右的水平。可以看到现货价格较好地反映了供需与成本变化，对调节电力平衡起到了很好的正向作用。
完善治理、迭代完善
电力现货市场因为其复杂度，不是在一天建成的，也不可能等到规则完全具备条件才运行；需要在平稳起步之后持续完善，才有可能得到期望的结果。英国、加州电力市场大的迭代有三次，欧盟统一电力市场则在20余年的时间里经历了四次大的升级。市场治理体系的完善比交易规则本身更重要，它决定了规则如何由简陋到完善，问题如何被发现和纠正。
与其他运行良好的市场一样，山西市场建立了非常好的能源治理体系，牵头单位与各单位方向一致又分工协作，避免了很多不必要的内耗。同时又通过工作专班实现“开门办市场”，以问题为导向，让市场主体充分参与到规则的修订过程中来，针对分时段交易的引入、现货价格高涨期的干预调控、辅助服务市场的完善、运营费用的分摊返还等重大事项展开充分讨论，既实现了群策群力，又取得了各方的理解与支持，极大地减少了来自各方的实施阻力。
三、山西电力现货模式：我国电力现货市场建设的有益参考
转入正式运行并不是说山西电力现货市场已经完美无缺了，恰恰相反，随着新能源的持续高比例增长，山西市场还将面临很多新挑战，许多老问题也需要持续进行关注。但是经过长达36个月的结算试运行，山西电力现货市场还是可以给后来者提供一些非常有用的参考借鉴，避免不必要的弯路。
电力现货市场是核心，目标是形成合理的价格
山西市场既遵循了电力现货市场的普适性设计，也有一些自身的小特色。首先，山西市场需要以安全约束机组组合和经济调度为支撑，实现最小成本发电调度；其次，采用边际定价方法，激励市场主体按照真实发电成本进行报价；第三，采用15分钟为周期进行节点定价，给出反映电能实际供需与成本的时空价格信号；第四，基于系统负荷与功率预测值进行机组组合，通过申报值进行出清定价，既兼顾了电力系统安全，又保障了价格信号的合理性；第五，通过用户侧、新能源申报参与出清，发电参数的细化管理与发电偏差的考核约束，实现日前市场与实时市场价格的收敛，在减少讨论的同时，引导各项资源提前及时做出合理的发用的安排；最后，在市场价格不正常飙升时，主动采用多种监管调控措施，积极干预，在用户侧缺乏需求响应的环境下，合理保障他们的利益，避免了市场失衡。
中长期交易是稳定器，重点是发现价格与规避风险
金融化的中长期交易是山西市场最大的创新与独创，电力交易中心专注于中长期交易，而调度中心则侧重于现货交易，两者相辅相成，可以供其他市场进行合理借鉴。首先，交易标的标准化，以小时电量作为最基本的交易标的，可以与现货市场直接关联，方便市场主体进行买卖决策，降低了交易难度；其次，交易窗口高频化，针对性某一特定小时电量，可以在年、多月、月 、旬、多日滚动等多个交易周期，采用集中竞价、滚动撮合等交易方式，开展多次交易，调整持仓量以规避量价波动风险；第三，通过常态化开展连续滚动交易，实现不间断开市，帮助市场主体更好地跟踪价格走势，掌握市场变化规律；第四，通过分时段设置价格上下限，更好地促进中长期价格机制与现货价格的收敛，避免两种机制的不衔接导致不合理的市场套利；第五，给与新能源企业更多的基数（优发）电量选择权，他们可以根据自身的分析判断，选择要或者不要基数电量，以控制价格波动风险。
零售市场促进批发侧购电成本向用户的传导
零售侧的创新与实践也是山西电力现货市场的重要内容。首先，山西采用的是售电公司与大用户直接参与批发交易并存的模式，给与用户自身一定的选择权；其次，售电公司的套餐逐渐分时化，一方面方便与批发交易衔接，另一方面也有利于与终端用户进行签约，减少了固定价格套餐下电量分时比例变化的风险；第三，售电套餐可以约定按照年、月等不同周期进行调整，给与了售电公司和终端用户更大的灵活性，避免了批发侧与零售侧的时间周期失衡，有利于双方根据月度市场变化协商调整，降低风险；第四，交易中心开放电力零售商城，方便用户进行多个售电公司之间的套餐比选，更加有效地促进了零售侧的竞争。
辅助服务市场与电力现货有效衔接
随着新能源的发展，辅助服务越来越重要，山西市场也进行了有益的探索。首先，在现货市场条件下，实现了省内调峰市场与现货市场的融合，通过现货价格指导市场主体进行调峰，成效显著；其次，在调频市场上，不仅仅考虑到市场主体的报价，同时也计及市场主体不能发电的损失（机会成本）进行合理补偿，激励发电企业更加合理地参与两个市场的交易；第四，探索储能、虚拟电厂等多种新型主体参与辅助服务市场的新机制，吸引更多的灵活性资源参与市场。
四、未来可期：山西电力现货市场前瞻
电力现货市场将成为最为经济有效的调节手段
相比在所有的路口都设置一个有人值守的交通指挥岗，现有的红绿灯信号系统很明显更加经济、更加有效，所有城市交通得以井然有序。电力现货市场也是类似于一种交通信号灯的机制，当新能源发电多的时候，现货价格低，此时火电越发预亏，而用户用电成本极低，乃至为0，因此火电会主动少发、用户多用；当新能源发电少的时候，现货价格高，有时超过1000元/MWh，此时火电发电能活动超额回报，而用户用电成本极高，因此火电会主动多发、抢发，用户有动力少用。
借助电力现货市场这个支点，在保障新型能源系统安全可靠运行的前提下，整个调度管理工作量极大地降低，只需要继续执行传统的发电计划与发电调度程序即可；另外，现货市场也通过经济刺激实现电网与发电、用户之间的高效协同，在不需要新增储能和其它调节性资源投资的情况下，有效地保障新能源的消纳与电力保供要求的落实。
能源企业的经营将发生颠覆性变化
电力现货市场形成价格，中长期交易发现价格，电力市场的根本不在分蛋糕，而是做大蛋糕。在价格信号的引导下，传统能源企业将从满足安全运行为核心的生产车间，转变成以追求利润为核心的经营单位。以发电量最大化为目标的经营逻辑，不利于保供降碳目标的实现，是不讲政治的表现。现货市场下，能源企业必须以价格信号为指引，改变原有的投资、生产、运行、交易与营销工作的逻辑，在高价月份、日期、时段、节点多投资与生产，在低价月份、日期、时段与节点少投资与生产，并基于此进行交易与营销，从而实现社会福利的帕累托改进。
可以预见的另一个变化是，随着电力交易的常态化，交易操盘的高频化与连续化，同时也是为了减少交易员变动带来的风险，信息化与数字化需求将会得到释放。成熟商品交易与资本市场常见的资讯平台、算法平台与交易平台将会得到充分的发展，市场主体交易平台与运营机构技术平台的打通也将逐步变成现实。
建立电力现货市场的目的并不在交易本身，而在于提供给多的灵活性以满足新能源的发展要求，随着山西电力现货市场转入正常运行，发电侧可以通过深调改造、配置储能、优化运行等方面的探索创新，提供更多的发电侧灵活性；而负荷侧生产工艺改造与优化运行、综合能源系统发展、分布式与自备电源投资，也将得到激发，负荷集成商与虚拟电厂等新的商业模式也会不断出现，推动负荷侧可调资源与发电侧实现源荷互动。
总之，山西电力现货市场是第一批8家试点之一，在自身的不屑努力下，第一个实现了常态化运行，具有重大的现实意义，是电改的里程碑，标志着我国电力市场改革正在迈入新的阶段。我们相信这只是一个开始，在新能源持续增涨压力倒逼下，越来越多的电力现货市场终将走向正式运行，越来越多的市场主体将在价格指挥棒的引导下走向市场化经营，国家能源安全与用电成本也将得到更好的保障。
