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随着中国政府提出的低碳、零碳观念的深入，电力行业首当其冲需要加速扩大清洁电力的渗透率。在各地区探索电力市场设计，逐步完善电力交易规则的新形势下，如何让以光伏发电，风能发电为代表的可再生能源以及新兴的储能资源参与市场是业界关心的话题。 我们前几篇政策短文就电力区域市场建设，区域市场之间的协调进行了讨论，在这一篇和下一篇短文中，我们会基于国际经验分别介绍可再生能源和储能参与电力市场的途径和步骤。 光伏发电和风能发电参与电力市场的三种模式 在之前的文章中，我们提出区域RTO是提供低成本灵活性的良好途径，从而更好地应对波动性可再生能源出力的不确定性。可再生能源在不同时间尺度更好地参与电力市场有利于电力系统稳定高效运行，支持低成本零碳转型。在美国RTO/ISO地区，可再生能源在过去的十多年一直积极参与电力市场，为形成风能和太阳能发电的“参与模式”积累了宝贵的经验。美国可再生能源主要参与三类市场竞争：远期市场（中长期市场）、电能量市场、辅助服务市场。 一、远期市场（中长期市场） 在美国，可再生能源参与中长期市场主要有三种方法：1）传统购售电合同，2）“虚拟” (synthetic) 购售电合同，3）纯商业模式 (merchant) 1） 传统购售电合同（Power Purchase Agreement） 这是最常见的可再生能源双边合同形式，由可再生能源发电商和电力公司或者负荷服务实体签署，合同规定了固定价格，年购电量，以及交付节点（用于分配节点价格风险）。典型PPA中购电方（配电公司、售电公司, 或者其他负荷服务实体）有足够的信誉担保，可以与可再生能源发电商签署15-25年的合同。在一些PPA合同情况下，购电方按合同规定享有在特定节点上一定量的可再生能源发电的所有权，因此，由购电方同时作为买家和卖家在电力现货批发市场中竞标，根据波动的节点价格结算。或者，一些PPA为差价合同，发电商和购电商各自参与电力现货批发市场。 2） 虚拟购售电合同 (Synthetic PPA) 这种购售电合同类似于传统PPA，而在交付电量、交付地点和其他要求方面更为宽松。合同的购买方主要是非电力公司（例如，大型终端用户），他们希望通过这种合同来平抑价格风险，同时也有助于满足企业可再生能源目标。相应的可再生能源证书（RECs）可以在自愿市场上出售给需要满足可再生能源配额制的负荷服务实体。 3） 纯商业模式（Merchant Model） 可再生能源发电商没有购售电合同，但可以通过金融机构(例如，银行)签订金融合同，来规避波动的批发市场价格带来的风险，以便于在项目初期获得融资，而金融机构期待从浮动的市场价格和支付给可再生能源的固定价格之间的差价获利。因为没有长期购售电合同，这种商业模式具有一定的风险，一般需要复杂而富有创意的方法来规避风险。但是，相比购售电合同模式，可再生能源发电商可能在电力市场上获得更高的收益。 图一显示出美国风电装机容量按不同远期市场类型所占的百分比，受可再生能源配额制的影响，传统PPA历史上一直占有主导地位，直到最近几年，随着可再生能源逐渐成为低成本资源，新的远期市场参与形式（例如纯商业化模式和虚拟购售电合同）才开始出现并不断增长，而且内容条款也针对不同的需求表现得更个性化。 图 1. 美国风电装机容量按传统PPA和商业化模式所占的百分比 图片来源：Jay Bartlett. Reducing Risk in Merchant Wind… View Summary +
本文着眼于支持到2050年能源行业转型的雄心勃勃的情景，讨论主要集中在近期和中期的实际操作上。我们将介绍同样正在为电力部门转型议程努力的其他国家相关讨论中的观点。我们还会讨论未来五年左右，就南方电网地区的制度背景和改革现状，在能源政策、市场设计、规划和相关政策方面的务实步骤。我们的分析采用整体视角，考虑了减排、成本降低和可靠性之间的相互关联的挑战。 因此，我们进行了广泛的讨论，包括市场改革，规划改革，可再生能源并网，灵活性，需求侧资源的开发，电气化政策，零售定价和排放价格等措施，这些措施在理想情况下应共同构成协调一致的总体政策的一部分。 “南方能源观察”为本报告特别推出连载版，分别为“规划投资如何与市场衔接”，“广东现货市场如何进阶”，以及“南方区域市场怎么建”。本文原文为英文，也可在我们网站上下载。… View Summary +
中国新的空气和环境法律扩大了监测、记录和报告的要求。应制定一个空气质量数据收集和管理的一体化系统，允许机构开发查询，执行质量保证和质量控制检查，帮助诊断不合规行为，评估仪器的性能，改善排放清单，并作为环境空气质量数据的交叉检查。 本文介绍了在执行数据管理项目或改进现有项目之前，需要的采取一些重要步骤： 确定需要集成哪些数据； 决定如何使用数据； 确定是否分阶段集成数据； 确定哪个机构将受到影响； 设置处理机密数据的协议； 考虑使用便携式监视器和传感器。 我们基于国际经验为中国提供的几点建议，可以概括为以下几点： 使用元数据和物联网来补充传统数据(即，传统上使用固定环境监测仪，使用“持续排放监测系统”来监测工业/电力部门污染源)； 搭建空气质量信息公开平台； 增加对公众的数据传播。 本系列其他报告：全面规划以改善空气质量并减少温室气体排放、排污许可证制度和温室气体管理 一体化，以及空气质量法规的执行… View Summary +
近年来，中国在环境法、环境税和大气法方面进行了完善，为确保企业遵守空气质量标准提供了坚实的基础。美国在1990年《清洁空气法修正案》颁布后，环保署和各州面临着实施大量新要求和标准的挑战，清洁空气法扩大实施与中国生态环保部扩展权限面临的挑战相似，因此，美国的一些经验也可供中国参考。本文重点介绍了政府部门可能需要考虑的具体领域，包括：1）监督和执行的一致性；2）跨空气流域的违规诊断；3）培训员工；4）制定处罚政策；以及5）在评估处罚时审查整个公司结构的重要性。 此外，基于中国国情，以下几点建议适合在“十四五”规划过程中考虑实施: 加强环保局、环保部门和生态环保部等之间的跨区域协调，以发现和诊断相似行业和类别的违规模式; 受上风区过量／非法排放污染物影响的下风区空气域，允许其寻求处罚金和采取行动，以提高合规并防止违法行为的再次发生。例如，北京环保局可以与生态环保部一起，对河北境内违反许可证限制或排放标准的发电厂或工业污染源采取行动，因为这些超标的排放增加了空气污染的传播，影响了北京达到环境空气质量标准或取得进展的能力。 空气质量管理计划应确保通过更严格的排放标准和强制执行排放许可证制度(这是美国清洁空气法案中的“好邻居”条款，在修订后的大气法中也包含此概念)，将污染从上风区转移到下风区的程度降至最低。 使用CEMS数据诊断不合规情况， CEMS 数据可以用于计量在温室气体排放交易系统中的CO2排放。 本系列其他报告：全面规划以改善空气质量并减少温室气体排放、排污许可证制度和温室气体一体化管理，以及空气质量数据管理体系。… View Summary +
排污许可证是确保实现空气质量和温室气体目标有效制度的重要组成部分，是空气质量管理规划的五个基本要素之一，也是排放限制得以实施的机制。国际经验的最佳做法表明，许可证条款中应规定要达到的排放标准，以及确保合规的流程、程序、记录保存和报告要求。企业以自己的生产为目的应保留丰富的记录和数据。在许可证中，通过使用这些数据——包括运行参数、生产和维护记录——政府机构可以有效利用其资源。 基于国际经验，我们对中国的建议可以总结为以下几点： 扩展节能项目的经验，在许可证中为工业污染源设立碳强度上限，然后要求这些污染源实施燃烧效率改进措施。这将减少温室气体、氮氧化物、5(以及硝酸盐等二次污染物)，并带来显著的煤炭节约量。 中国的发电厂和工业污染源排放标准应以产出为基础。这可以通过修订现有的排放标准框架来实现，或者对以浓度为基础的标准应用热效率转换，使其以每千瓦时的克数或每兆瓦时的公斤数表示。 要求行业提交年度和半年度报告，以帮助生态环境部和省/市机构评断是否遵守了适用的排放限制，并为需要现场检查的领域设定优先级。 本系列其他报告：全面规划以改善空气质量并减少温室气体排放、空气质量法规的执行，以及空气质量数据管理体系。… View Summary +
一段时间以来，为了在实现以公共健康为基础的目标方面取得更大进展，空气质量规划一直是中国感兴趣的领域。中国的政策制定者可能会从美国的经验中获得启发——而且，通过在国家和地方层面实施改进后的规划，可能远远超越美国现有的做法。 美国的许多先进州和城市的政策制定者已倾向于采用更综合的方法来规划减排。这个过程被睿博能源智库称之为“能源和空气质量综合多污染物规划（IMPEAQ）”，它是一个包含先进州最佳实践要素的综合方法，利用最低成本规划来鼓励实施最具成本效益的措施。中国的机制、法律和政策结构，为采用综合的、成本最低的规划方法来改善空气质量和减少温室气体排放奠定了良好的基础。 本文建议，根据“大气法”的要求以及国务院的指示，国家、地方和省级主管部门应建立全面、透明的官方规划流程，以权衡各种空气质量措施的综合成本和效益，最终选择净收益最高的措施组合。本文还提供了制定计划流程的经验，介绍了美国州和市一级的实践，以及例举了联合治理多污染物效益的示例。 本系列其他三篇报告：排污许可证制度和温室气体管理 一体化，空气质量法规的执行，以及空气质量数据管理体系。… View Summary +
向清洁能源的转变正在改变电力系统的性质。电气化程度不断提高，更积极的消费者以及消纳更多风能和太阳能的需求。传统消费者只能被动的消费电，而现代消费者越来越积极，能买卖能源服务、发电、而且调整行为为了支持电网的可靠性、低碳性和经济性。这些趋势正在影响配电网络的根本设计和运行。在许多国家随着电力部门的改革和市场化，分布式发电和其他能源资源，包括需求侧管理和分布式储能越来越重要。这些变化给配电系统运营商带来了广泛的挑战和机遇。 要成功驾驭这一转变，配电系统运营商将需要接受其角色和结构的变化，同时探索数字化和创新的世界，以管理配电网络。配电系统运营商在未来需要适应改变的领域，以确保成功实现能源转型。 睿博能源智库最近分析了这一主题在欧洲的情况和发展趋势，或许对中国和其他国家也有借鉴作用。 按照睿博能源智库的结论，随着分布式发电容量的增加，配电系统运营商将需要通过利用这些资源所提供的内在灵活性在管理配电网络方面发挥更积极的作用。为了实现这一目标，他们在采购和管理成千上万积极消费者的贡献时，需要发展维持供电安全和供电质量所需的技能和设施。这些发展也将改变他们与输电系统运营商的互动，因为两者的责任有时可能会重叠。决策者可以通过调查输电和配电系统运营商角色的潜在变化来缓解这种紧张，以确保有效的系统安全和管理。 政府部门最好可以激励配电系统运营商专注于反映消费者需求和能源政策重点的结果，奖励他们以最具成本效益的方式实现这些结果。这些政策还将解决运营商如何收回电网成本的问题。一个重要方面是重新考虑输配电价设计，以确保我们鼓励消费者的行为符合能源转型。 本文仅为简介，欲了解更多，可阅读全文（英文）。 与中国的渐进式配电改革、分布式市场、零售改革、分布式发电和其他分布式能源发展相关的主题，我们以后将结合中国实际情况做更详细的讨论。… View Summary +
理解碳市场和电力市场之间的相互作用以及它们之间的相互影响——是两者良好设计的关键。国际经验表明，以孤立的政策设计电力市场和碳市场不会带来最佳结果。协同设计这些方案有助于市场尽可能经济有效，并确保碳排放计划以尽可能低的成本为终端用户和整个电力部门实现目标。 碳价格可以通过以下方式减少电力部门的排放量:(1)改变电力部门的调度(即系统运行)；(2)影响有关发电厂和其他部门资源的投资(和撤资)决策；(3)改变能源需求。本文研究了这些相互作用，并提出电力市场如何适应以最大限度地提高碳价格的有效性。作者为中国的决策者，特别是设计碳市场的决策者提供了建议和意见。主要的发现可以总结为： 经济(或优先)调度极大地增强了碳市场的有效性，在这种调度中，发电厂的运行决策是基于其相对运行成本。实现经济调度的方法之一是实施设计良好的电力市场。 确保电力市场设计的其他要素正确，使碳市场既有效又具备经济性。这些元素包括发电补偿，市场监测和监管，减缓碳价对电力消费者的影响。 碳价格的影响可以通过碳收入的使用方式大大增强。将碳收入用于低碳资产(特别是终端能效和可再生能源)的投资，可以使碳价格本身的作用增加好几倍。 即使在已经建立了复杂的电力市场和碳市场的国家，电力部门规划仍然是能源和环境政策的关键组成部分。规划必须与碳市场设计和电力市场设计相结合。 在零售电价中反映电力生产的真实潜在成本(包括碳成本)将有助于碳市场减少排放。 本文于6月19日（上），20日（下）刊登于《南方能源观察》。 This paper is also available in English. View Summary +
电气化和电力行业改革两者密切相关，是全球各国和各地区面临的双重挑战。两者都将是实现雄心勃勃的碳减排战略的核心组成部分。在中国，空气质量挑战和其他情况表明电气化的紧迫性进一步加大。电改使得发电结构发生演变，决定了电气化对改善空气质量和减少温室气体排放产生的贡献，并释放电气化终端用途的灵活性。尤其是，需要合理设计和实施电力市场、改进电力行业规划、良好执行环境法规来激励电力行业远离化石燃料发电同时最小化成本。 本文也同时发布英文版… View Summary +
本政策简介讨论了电力市场监管的几个重要方面：市场监测，缓解市场力以及确保有效的市场和调度的方法。本文主要概述了在中国当前电力行业改革形势下尤为重要的几个相关主题。此外，文中还提供了详细参考资料，引导感兴趣的读者索引有助于设计市场监测方法相关的详细示例和文献。我们在本文中强调的三个主题是： 市场监测的机制结构、权限和规则，包括建立独立的市场监测单位； 日常筛选和缓解市场力的流程； 收集和评估有关单个发电商的运营成本和其他资源信息的框架。 最后，本文在中国正在进行的电力体制改革背景下对下一步市场监测工作提出了具体建议。 其中，建立具有明确规定的权利、责任和数据访问权限的独立市场监测机构，这方面的经验总结也许可以为当前中国的现货市场工作提供借鉴作用。 本文已刊登于《南方能源观察》 An English language version of this brief is also available on our website. View Summary +