一、英国电力供应结构

2023全年,英国化石能源发电量降至104亿千瓦时,为1957年以来的最低水平。就发电类型而言,化石能源发电量占英国全部发电量的33%,其中,天然气发电占比为31%,燃煤和燃油发电占比分别为1%。此外,可再生能源发电和核能发电占比分别为43%和13%,另有7%的电力来自进口,3%的电力来自垃圾焚烧等渠道。

英国化石能源发电量下降,是与可再生能源的快速扩张和电力需求的持续下降亦步亦趋的。自2000年代中期起,英国的电力总需求量开始急剧下降,2023年总用电量为313亿千瓦时,相较2008年的396亿千瓦时下降了21%,造成这一变化的主要原因有英国制造业衰退、服务业占比上升、天然气价格过高等因素。

英国总发电量在世界上也呈相对衰退态势,2006年起被挤出世界前十,2023年总发电量为2856亿千瓦时,位居世界第16位,与中国台湾地区(2821亿千瓦时)相当。

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二、英国电力市场化改革

英国电力市场化改革始于20世纪80年代末,是撒切尔政府时期英国经济体制改革的一部分。彼时新自由主义思潮在西方兴盛,撒切尔夫人对其代表人物哈耶克十分推崇,决定回归“市场万能”的初心,减少政府对经济事务的干预,解除对“看不见的手”的桎梏。与此同时,经济疲软、失业率高、工会强势等问题也引起英国政府的重视,急需刺激市场竞争,提振经济活力,降低失业率和削弱工会。在此背景下,英国相继对包括电力在内的多个国有行业进行了私有化改革。

640?wx_fmt=jpeg◎哈耶克(1899-1992)与撒切尔夫人(1925-2013)(网络图)

电力改革前,英国电力工业由地方政府在各自管辖区域内实行统一管理和经营,各地对发电、输电、配电、售电等环节实施垂直一体化的垄断管理模式。例如,在英格兰和威尔士,电力主管部门为中央发电局(Central Electricity Generating Board, CEGB),它控制着上述两地的全部发电厂和输配电网。中央发电局下设12个区域性的发电局,每个发电局垄断着其管辖区域内的发电、输电、配电及供电业务。电力委员会(Electrical Council)作为一个协调性的组织,负责电力法规、政策的制定及相关事务的处理。在苏格兰和北爱尔兰也有类似的垄断机构。

英国这种垄断管理模式的主要特点为:在发电侧,以最低能耗为基准对发电机组实行统一调度;在输配电侧,输配电系统由中央统一制定计划进行投资,统一建设、运行和维护。电价包含电力系统的实际成本及一定比例的附加费,附加费的比例由主管部门予以明确。这种模式的不足之处在于,受行政力量的主导,缺乏活力、能源资源利用效率低、劳动生产率难以提高。

1989年,英国议会通过了关于电力工业重组和私有化的计划,出台《电力法》,为电力市场化改革提供了目标方向和法律保障。根据改革方案,原有的中央发电局被拆分,首先是纵向上的拆分,即“厂网分离”,成立输电公司——英国国家电网公司(National Grid);其次是将发电环节进行横向上的拆分,形成了3家发电公司——国家电力公司(National Power)、电能公司(Powergen)、核电公司(Nuclear Electric);12家地方发电局改制为12家地区电力公司(Regional Electricity Company, REC),主要负责配电和售电。3家发电公司、1家输电公司和12家地方电力公司相继完成私有化。国家电网公司后来与一家天然气公司合并,改名为国家电网天然气公司。

此外,电力委员会被撤销,取而代之的是新成立的电气协会,其主要功能是向会员单位提供行业信息和技术服务,为电力企业发表意见、相互交流提供场所。

640?wx_fmt=jpeg◎苏格兰埃弗顿(Afton)陆上风电项目,中国国家开发投资集团于2018年以100%股权收购(笔者摄)。

目前,英国电力市场化改革已进行至第三轮,本文接下来对三轮改革的情况作简要阐述。

(一)第一轮电力市场化改革

第一轮电力市场化改革的核心任务是建立一种高效的电力批发市场模式,英国对此交出的答卷是电力库(Pool)市场机制。该机制主要依托于《联营及结算规程》(Pooling Settlement Agreement, PSA)——一个由电力市场供求双方全部成员共同制定并签署的合同体系。该规程打破了地域界限,构建起一个全国性的一体化电力交易场所。依照该规程,电力生产超过五万千瓦的发电商必须持有发电执照,并且需要提前一天向电力库申报其发电机组在各个时段(半小时为一个时段)上的发电量及电价。

国家电网公司作为英格兰、威尔士高压输电网的唯一法定拥有和营运者,承担独立系统操作员(Independent System Operator, ISO)的职责,负责发电机组的择优排序和调度,使发电和负荷在合理的价格上达到供求平衡,并组织提供各类输电所需的辅助服务。在具体操作时,系统操作员以所预测的负荷为准,遵照一定的优选规则,并以确保输配电系统的安全运行为前提,进行机组调度,确定发电计划。系统操作员对当天电力库购电价的确认,一般是由上网发电机组中最高的申报发电电价决定的。

参加交易的发电商和用户以该电力库的购电价售电和购电。系统操作员也以该电力库的购电价对所交易的电量进行结算。虽然电力库机制为发电企业提供了竞争空间,并开始重视发电成本和能源资源利用效率,但无法从根本上消除主要发电企业的影响力和控制力。在这个机制中,系统边际价格取决于发电企业的电量报价,并未考虑需求侧的价格弹性。真正参与竞争的发电企业数量也很有限,电价多是根据国家电力公司、电能公司等极少数企业的报价所定。这些企业可能利用电力库机制的漏洞进行价格垄断、操纵市场,实现自身利益的最大化。

此外,20世纪90年代中后期,大量燃气机组进入电力库市场,1998年英国燃气机组发电量已占全网的四成以上。天然气市场与电力市场存在不协调,导致市场出现大量燃气机组报零价的现象。由于市场尚不完善,用户侧电价依然非常高,电力库机制无法满足市场需求。

640?wx_fmt=jpeg◎英国肯特郡的一座天然气发电厂(网络图)。

(二)第二轮电力市场化改革

从2001年3月开始,以《新电力传输协议》(the New Electricity Transmission Arrangement, NETA)的实施为标志,英国电力市场化改革进入新阶段。

NETA市场机制下,发电商与配售电商可以签订电力交易合同;电量偏差在平衡市场进行清算;国家电网公司负责输电和电力调度,并解决电网系统中可能存在的阻塞问题。这一时期,电力市场已发展成为无需集中管理的自然市场,市场参与者可以自由选择和安排交易活动,不再受限于竞价式的发电端交易机制。电力已基本上与其他商品无异,可在市场上交易。买卖双方通过签订合同确定电价,市场电价明显下降。

NETA市场机制的实行,促进了电力需求的释放和电力负荷效率的提升;创建了全国统一的平衡和结算系统,将电网维护成本控制在较低水平;电价产生方式得到社会公众的信赖,用户成为低电价的受益者,供电商承担的风险也更小。这些因素有助于英国整个电力市场的良性运转。

为满足能源低碳转型的需要,第二轮改革期间,英国在电力市场制度机制设计上也向新能源做了一定倾斜,主要体现在以下两个方面:

1.可再生能源义务制度

2002年,英国开始实行可再生能源义务制度。根据该制度的规定,从事可再生能源供电业务的供电商在征得监管机构的同意后可以持证经营。在这些供电商供应的电力中,可再生能源电力必须占有一定比例,具体电量以“绿色证书”为媒介进行计量。监管机构也明确了供电商履行可再生能源供电义务的时间期限,在规定的期限内,供电商必须完成相应的指标配额,并向监管机构提交“绿色证书”作为完成证明。在发电侧,承担可再生能源供电义务的供电商与发电企业通过“绿色证书”交易市场开展证书交易,交易过程中因完成配额所需承担的成本可通过市场的灵活运行传导至终端用户,从而切实保障供电商的利益,维护其持续履行可再生能源供电义务的积极性。

2.上网电价补贴机制

2010年,为鼓励中小型发电企业发展可再生能源,提高可再生能源技术能力,英国开始实行上网电价补贴机制,对装机容量不足5兆瓦的太阳能光伏、风能、水能及生物质发电提供上网电价补贴,具体包括发电补贴和并网补贴两种形式。

(三)第三轮电力市场化改革

2011年,英国能源与气候变化部发布白皮书,对电力市场能源低碳转型的方向和举措进行了规划,包括确保碳价格公允、以新的电价制度代替原有的可再生能源义务制度、对未达到碳排放要求的企业实行增量限制等。

2013年,英国议会通过新版能源法案,对未来的能源消费结构做出新的规划和设计,对电力行业“脱碳”路径提出详细要求。该法案展现了英国继续深入推动电力市场化改革和能源结构改革的决心。其中,差价合约机制和容量市场机制是这轮改革的两个重要创新之处。

差价合约机制作为可再生能源义务制度的替代,是一项长期合同机制,其核心内容是根据批发市场参考价与合同约定电价的差额进行支付。当批发市场参考价低于约定电价时,政府按照承诺给予差价补贴;当批发市场参考价高于约定电价时,供电商需要退回相应的差额。差价合约机制缓解了可再生能源补贴的上涨势头,减少了政府机构的负担,也减少了可再生能源义务证书价格在短时间内容易发生强烈波动的负面影响,有利于降低投资风险、稳定投资意愿。

容量市场机制则是基于以下背景应运而生:越来越多传统煤电机组退役,新能源快速发展,电力市场主体和业务模式日趋多元,电力需求更加难以预测。2013年,出于电力保障的需要,英国政府提出要建立容量市场机制,旨在通过引入市场竞争来发现增量发电资源的真实成本,并借助市场的力量引导增量电源的优化配置,最终实现节约社会整体能耗成本的目标。容量市场的建立有助于解决电力市场中容量定价机制的问题,能够推动各类电源提升可靠容量水平,并根据需求关系进行交易。

640?wx_fmt=png◎英国国家电网储备容量发电机组项目(网络图)

电力市场化改革的核心目的是满足国家发展的需要,因此在制定、执行改革政策时,要因地制宜,尊重国家经济社会实际。电力市场化改革是一场漫长的马拉松比赛,电力是一种特殊的商品,在改革过程中不能操之过急,而是要通过对电力市场的缜密观察和对具体政策的灵活调整,不断校准改革方向,健全改革体系,从而优化改革效能,最终实现改革目标。

参考文献:

1.李基贤、许思扬,《英国电力市场化改革对中国电力市场发展的启示》,《电工电气》2021年第7期。

2.胡德胜,《德法英能源供给结构变革与制度演进及其对中国的启示》,《西安交通大学学报(社会科学版)》2022年第4期。

3.荆朝霞,《从电力市场体系的设计看英国电力批发市场》,《中国电力企业管理》2024年4月。

4.《SRWE2024报告:世界各国电力结构分析》,中国电力网,2024年7月。