世界各国在进行电力系统转型、迈向“净零电力系统”的过程中,都经历了相似的难题和挑战——比如新能源给电网带来的波动性,电力系统对灵活性与可靠性需求的大幅增加,以及如何在更大时间和空间尺度上调配清洁能源等。各个国家的电力系统在发展不同阶段采取了各种各样的措施。值此国际清洁能源日,我们不妨回归本源,探讨各个国家为缓解清洁能源消纳难题,在市场机制和制度层面都采取了哪些实践。

         首先,提高系统可再生能源消纳能力,离不开增强电网灵活性。放眼全球,许多国家和地区都在这一问题上持续尝试和迭代,核心都指向同一件事:要激励各种资源在对的时间和地点发挥作用。这里至少包含两个关键点:一是当这些资源在电力系统需要的时间和地点提供调节与支撑服务,应获得与其贡献相匹配的补偿;二是要有一套机制,把这种“时空价值”清晰地传递出来。全球各地的实践表明,现货市场可以扮演重要媒介,将“对的时间、对的地点”转变成可被市场识别的价格信号,进而指导各个资源的经济调度。而价格信号能够有效传递的一个前提是,市场价格能够在足够宽泛的空间里,随系统供需变化与电网约束上下浮动,在必要时允许合理负电价和一定程度的稀缺价格出现。   

          与绝大多数欧美国家的电力市场比起来,目前国内现货市场价格的浮动区间明显更紧——欧美国家的电力现货市场基本不对价格下限作限制,且上限普遍较高且相对灵活。例如,欧洲日前市场的统一出清价格上限(SDAC Harmonised maximum clearing price)为4000欧元/MWh(约32000元/MWh),且曾在2022年短暂上调至5000欧元/MW,反映了电力供给的短缺,从而驱动长期投资。 美国PJM区域为现货市场设定了1000美元/MWh(约7000元/MWh)的上限,超过这个上限的申报价格需或根据成本单独核定,但不得超过2000美元/MWh (约14000元/MWh)。在美国西部,FERC对WECC现货交易设置了1000美元/MWh的“软上限”(允许超过,但要求提交合理性说明并可能触发事后处理),这种设计在“保持一定稳定性”与“必要时释放价格信号”之间做了制度化平衡。 加州ISO也存在类似的软性报价上限安排,并通过成本核验等机制管理高价报价。

          其次,扩大电力平衡区也是缓解清洁能源消纳矛盾的有效抓手。更大的系统平衡区意味着更大的资源池、更强的互济能力、更低的系统冗余,也意味着清洁能源、灵活性资源与负荷可以在更大范围内以更低的成本相互匹配。近几年的电力市场政策文件(如118号文、394号文等)多次提到多层次现货市场的耦合与衔接,南网、国网区域、以及全国层面的互通也在持续推进,为清洁能源的更大规模、更高效利用创造了条件。

          当然,打破内部壁垒,推进电力现货市场在不同层级的衔接和更大区域的互通,对全球各个国家和地区来说都是非常复杂的工程。虽然没有绝对先进的解决方案,但其他市场的实践经验也可以为我们所借鉴。以欧洲为例,欧盟在2022年底明确了统一电力市场的路线图,并在多个环节取得进展:统一跨境输电容量分配方法,推广基于潮流(flow-based)的容量计算以提升通道利用效率;推动日前、日内及部分辅助服务的联合报价与统一出清,并将交易与不平衡结算时间粒度压缩至15分钟。尽管统一进程仍在推进、部分辅助服务平台尚未实现全面覆盖,但这些改革已在促进跨区竞争、提升系统可靠性、降低用电成本和促进可再生能源并网方面产生显著收益。另外,印度从2022年开始推进对电力系统进行市场化调度的改革(Market-based economic dispatch, MBED),目的是把平衡区从“邦”的范围扩大到区域或全国,以打破资源配置的限制,从而以更低成本增加电网灵活性,使得消纳更大规模的清洁能源成为可能。  

          第三,各国的政策制定者正共同面对一项关键任务:如何确保新能源与传统化石能源在公平的规则框架下竞争。换句话说,清洁能源以及储能、虚拟电厂与需求响应等新型资源的发展不能局限于依赖补助,而要给它们与传统资源同场竞技的机会,以证明其价值。

          美国德州市场ERCOT就是这一类市场的典型代表:现货市场价格弹性空间大,实时价格可以准确反映系统情况;市场规则与参与机制相对透明,并强调技术中立的准入与交易框架,没有针对某种资源的补偿(比如针对特定资源类型的容量补偿和上网电价),以及设定了非歧视性的输配电价。这样的市场机制体系为太阳能、电池储能和风电的发展提供了良好条件,使其增速超过美国其他地区,成为新增增长的主力。但近期,随着能源格局和气候政策态度转变,一些利益集团开始向州议会施压,试图对化石能源发电提供竞争保护。一旦这些提案形成正式法规,德州的电力用户可能最终会面临更高的价格和更低的电力可靠性。

          综上所述,让资源在对的时间和地点获得相应补偿、在更大范围的平衡区实现更优互济、让传统资源与新型资源在公开透明规则下同台竞争,是解决清洁能源消纳问题的三条重要原则。这三条听起来或许简单,却是多年来全球电力改革讨论的核心议题。也正因如此,更能说明做好这三点不可能一蹴而就,更不会一劳永逸。随着清洁能源占比持续提高,电力系统的约束与不确定性也在不断演化,要想持续提升系统的消纳能力与可靠性,机制与体制的改革必须多向发力、持续深化——与放松价格限制相配套的是要完善市场力监管与风险管理;扩大交易边界就要求推进更深度的市场耦合与更精细的结算机制;为新型资源与传统资源提供同场竞技的条件,更要减少对特定资源的补贴,把绩效考核与履约约束做实。推动清洁能源高水平消纳的道路,最终不是“找到一个完美方案”,而是建立一套能随系统变化不断校准的市场机制与治理体系。

本文修订版首刊于中国电力报,2026年1月26日。