不同电力体制改革背景下国际标杆电网评价体系研究及借鉴

2015-06-21张龙曾鸣沈红宇黄俊辉谈健韩俊孙静惠韩旭

电力建设 2015年11期

关键词：指标体系供电电网

张龙，曾鸣，沈红宇，黄俊辉，谈健，韩俊，孙静惠，韩旭

(1.国网江苏省电力公司，南京市210000；2.华北电力大学经济与管理学院，北京市102206；3.国网江苏省电力公司经济技术研究院，南京市210000)

不同电力体制改革背景下国际标杆电网评价体系研究及借鉴

张龙1，曾鸣2，沈红宇3，黄俊辉3，谈健3，韩俊3，孙静惠2，韩旭2

(1.国网江苏省电力公司，南京市210000；2.华北电力大学经济与管理学院，北京市102206；3.国网江苏省电力公司经济技术研究院，南京市210000)

先进高效的电网评价体系是电网运行不断提升和完善的推动力，而不同的电力改革背景对电网评价体系的制定具有重要的引导和决定作用，充分考虑电力改革的影响也是保障电网评价体系成功制定和顺利推行的关键。选取了国际有代表性的欧盟供电质量对标体系和美国电网现代化指数评价体系(grid modernization index，GMI)进行重点研究。首先，从改革历程和市场化发展水平2个层次出发，梳理了英美两国的电力体制改革发展情况；其次，对两大标杆电网评价体系展开详细研究并结合不同的电力改革背景进行对比分析；最后，根据国际经验，提出新一轮电改形势下我国电网评价体系建立和完善的借鉴及启示。

电力改革；市场程度；电网评价；指标体系

0 引言

电网评价体系是与经济发展水平、电力体制改革、电力监管等因素息息相关的综合体系，可以为电网的规划运行提供科学的决策依据，确定合理的进步空间，推动电力系统的健康发展，提升电网的管理水平[1]。电网评价体系主要针对电网运行的各个环节，对电网的运行绩效、技术先进性以及可持续发展性进行多维评估。目前，世界主要国家和地区纷纷以制定标杆导向性明显的电网评价体系作为推动电网运营完善的战略手段，并根据各自国情和地区特性，在电力体制改革大环境下明确了电网考核方向。欧美国家一直是电力行业关注和对比的焦点，在国际电力工业发展中，无论是电力体制改革还是电网建设评估水平，均具有较强的代表性。其中，在电网评价体系构建推行中，欧盟供电质量对标体系和美国电网现代化指标体系自发行以来，均取得了良好效果，使欧盟各国和美国电网的运行水平取得了不同层面、不同程度的改善和提升。在新一轮电力体制改革形势下，研究国际标杆电网评价体系，分析电力改革的影响作用，对我国进一步完善电网评价体系，推进“世界一流电网”建设具有一定的借鉴意义。

本文在介绍其不同电力体制改革背景的基础上，对欧盟供电质量对标体系和美国GMI展开深入研究，并结合不同的电力改革程度对这2个评价体系进行对比分析。最后，根据研究结论，提出对我国电网评价体系建设和完善的启示。

1 电力改革进程

1.1 美国

美国电力市场具有明显的区域性特点，主要由PJM、纽约、新英格兰、德州和加州这五大电力市场组成。1978年以前，美国电力市场对发输配售实行一体化管理。1978年之后，联邦政府陆续出台法律以解除市场准入障碍，并采用多项市场化推动和激励措施[2]。其电力体制改革历程如图1所示。

图1 美国电力体制改革的主要历程Fig.1 Main process of power system reform in America

美国电力体制改革提高了电力工业效率，并推动了电力产业相关技术的进步。同时，改革的核心内容是分离传统的“发输配用”一体化管理生产体制，对原本的地区垄断性电力公司进行重组。经历了将近40年的电力改革，美国的电力市场得到了充足的发展，实现了发-输-配-售环节的分离，同时，实现在发电和售电完全引入竞争，在配电环节部分引入竞争。美国电力市场发展情况如图2所示。

图2 美国的电力市场发展情况Fig.2 Development situation of power market in America

1.2 英国

自1993年正式启动大市场建设计划以来，欧盟的电力市场建设逐渐发展起来[3]。英国是最早施行一系列电力体制改革，推进电力市场化进程的国家。英国电力市场在欧盟具有较强的代表性，英国电力体制改革的阶段性特征显著，具体的电力体制改革进程如图3所示。

图3 英国电力市场化改革的主要历程Fig.3 Main course of electricity market reform in the United Kingdom

随着BETTA模式的建立，英国最终实现了发电、输电、配电、售电企业的互相独立，自主经营[4-5]，同时建立了充分竞争的发电市场和售电市场(如图4)。

通过一系列电力体制改革，英国的发-输-配-售各环节都实现了不同程度的发展。其中，在输配电环节，市场化改革对电网的可靠性方面提出了基本要求；在发电公司和售电公司的电能批发环节，建立公开的交易平台，让发电、售电企业预测和提交未来1 h的供需电量，让输电网调度、配电网调度企业掌握数据，安排调度工作，对于实际交易过程中出现的电量缺口实行竞价交易；在零售环节，让消费者自由选择供电公司，促进竞争；对电力行业进行财务监管，计算合理利润，颁布不同区域的电力指导价，在保消费者利益的同时，也让行业有发展的空间。

图4 英国的电力市场发展情况Fig.4 Development situation of electricity market in Britain

2 电网评价体系

2.1 美国GMI电网现代化指标体系

为了评估各州电网的现代化发展水平，从2013年起美国电网智能化联盟(gird wise alliance，GWA)和智能电网政策中心(smart grid policy center，SGPC)采用问卷调查的方式，向各州发布电网现代化指标体系(GMI)来进行考核[6]。到目前为止，GWA和SGPC已经发布了2013年、2014年的GMI指标体系报告。为了充分考虑其发展现状，本文选取2014年GMI电网现代化指标体系进行重点分析。

2.1.1 发行主体

GWA是美国电力产业利益相关者的联盟，汇聚了电力企业、产业供应商以及设备服务供应商以及通信、信息技术部门、高等院校、国家重点实验室等多家单位。GWA的工作职责是提高电网绩效，并推动美国电力系统满足21世纪的市场需求。而智能电网政策中心(SGPC)是一个由公共、私人智能电网的利益相关者组成的非盈利型基金会，职能是推动美国电力系统的重组和现代化进程。

2.1.2 监管机制

美国的电力监管主要是采取市场准入监管和价格监管，并在联邦和州一级分别设置了电力监管机构。其中，在美国联邦政府层面上，负责电力监管的机构是联邦能源监管委员会(federal energy regulatory commission，FERC)，其职能主要包括: (1)监管州际的电力批发交易；(2)确定电力批发市场的定价和设计规则[7]。而州一级的监管主要是通过成立公共服务委员会(public service commission，PSC)或公共事业委员会(public utilities commission，PUC)来监管各州的电力零售市场，具有较强的自主性。

2.1.3 体系结构

美国GMI电网现代化指标体系由3个一级指标构成，即州政府支持、用户参与，以及电网运行。GMI电网现代化指标体系的具体情况见图5。该指标体系统一采用定性衡量的评价方式，根据3个指标对电网现代化的影响程度分别赋予其不同的权重，并以“有无”的形式考核各州的政策实施、电网现代化技术支持系统的部署等实际情况。此外，在二级指标下还增加了解释性说明，从而明确考核内容。

图5 美国GMI电网现代化指标体系Fig.5 Grid modernization index system in America

其中，州政府支持指的是各州颁布的激励电网投资的政策和监管机制。GMI主要考虑了电力服务供应商(electric service providers，ESPs)的电网现代化策略和政策的实施落实情况、与区域电网可持续发展的能源规划和财税激励政策等。

用户参与指的是各州在提高用户参与度方面技术和能力的投资。GMI指标体系在用户参与指标上重点关注用户侧的电价实施机制，以及其对电网现代化相关信息的了解程度。

电网运行反映了在增强电网可靠性和稳定性技术和能力方面的投资。主要考核各州的ESPs是否实施并利用先进的自动系统来评估现代化电网的效益，包括计量、传输和分布式等系统。

2.1.4 效果评估

自从2013年第1次发布GMI电网现代化指标体系以来，2014年各州电网在发布现代化相应政策以及开展相关活动方面表现积极。例如，加州在应对集中式和分布式可再生发电日益增加的普及度方面采取了以下措施:(1)要求向州内三大主要投资企业(investor-owned utilities，IOUs)采购1 325 MW的储能设施；(2)新发布分布式电源法案，要求州内所有的投资企业IOUs在2015年7月1号之前提交分布式电源规划方案，该方案必须明确分布式电源的最优安装位置以满足电力系统的需求。而2014年伊利诺伊州的指标值比2013年增加了13分，这主要是由于其落实了2011年10月颁布的“能源基础设施和现代化法案”。

总体来看，体系发布以来各州都加大了对分布式能源的关注，分布式能源普及程度不断提高，电网弹性明显增强，现代化水平获得了整体提升。

2.2 欧盟供电质量对标体系

为了推动形成一个独立、竞争、有效以及可持续的欧盟内部能源市场，实现欧盟电力市场的有效运行，欧洲能源监管委员会(council of european energy regulators，CEER)从2000年起开始组织供电质量工作小组对成员国供电质量水平等方面进行考核，并定期发布CEER供电质量对标体系报告[8]。到目前为止，CEER已经陆续发布了5份欧盟供电质量对标报告。为了保证指标体系的完整性和时效性，本文选取第5份欧盟供电质量对标报告[9](2011)进行重点分析。

2.2.1 提出背景

CEER作为能源监管者，主要的职责就是确保能源企业提供有价值的、在经济和技术上都具有高质量的产品。因此，监督供电质量是监控整个电力市场高效运转的一个必不可少的工具。同时采用多样化的监管工具平衡成本效率和供电质量也是CEER的重点任务。

2.2.2 监管机构

欧盟各成员国都接受欧盟能源监管机构联合会的统一监管，同时各国还设立了相应的监管部门。例如英国目前已经建立了政府—行业—用户3级监管模式[10]，具体如图6所示。

图6 英国电力市3级监管模式Fig.6 Three-stage supervision mode of power market in Britain

2.2.3 体系结构

CEER供电质量对标体系重点关注3种类型的供电质量，即供电持续性、电压质量和商业服务质量。CEER供电质量对标体系的指标具体情况见图7。

其中，供电持续性指的是电能对所有电网用户的可达性，包括时间和次数这2个维度。CEER主要从长期、短期和瞬时中断这3个方面对成员国供电持续性的能力进行考核。各国可以根据本国实际，合理确定本国的中断指标目标区间，以及中断统计的电压类型(高、中、低压)等指标的细化分类。

电压质量与电压扰动、偏移或谐波等多方面因素相关，通常采用频率或谐波来表示电压质量。不过近来随着用户侧设备的增多，用户侧设备运转能力对电压质量的影响不断加强，甚至起到了决定性的作用。CEER供电质量对标体系采用EN50160标准来衡量各成员国的电压质量，即供应电压变动(低压和中压)、电压闪变(低压、中压和高压)、电压不平衡(低压、中压和高压)、谐波电压(低压、中压和高压)，以及电源指示电压。

商业服务质量与电力企业及其用户间的交易密切相关。这里的交易不仅包括电力销售，还包括电力企业与新用户或现有用户之间建立的联系。商业服务质量包括很多方面，如新用户的并网、联网容量的增加、仪表读数、电压质量问题的检修和解决，回复用户来电等。为了简化商业服务的衡量方法，该指标体系将其分为联网、客户关怀、技术服务和计量结算这4部分，考核与电力交易相关的一系列用户服务。

图7 欧盟供电质量对标报告Fig.7 CEER electricity supply benchmarking report

2.2.4 指标考核

CEER不仅制定了供电质量的指标体系，还对成员国的指标绩效情况进行严格考核。例如在供电持续性指标方面，CEER主要从持续性指标的计量、一般持续性水平的保持和提高，以及每个电网用户应获得的持续性水平这3方面进行考核。而在商业服务质量指标方面，CEER提出了保障性标准、整体性标准2类主要的监管要求。如果未达到保障性标准提出的服务水平，电力企业必须对受影响的用户提供补偿。对电力用户而言，罚款不仅可以补偿他们未能享受应有的商业服务水平，还可以作为电力企业服务质量有效性的一种承诺。而对于电力企业而言，这种罚款措施可以惩罚表现不好的企业，从而激励企业改善商业服务质量，起到较好的监管考核作用。

2.2.5 效果评估

从2001年第1个欧盟供电质量对标体系颁布以来，典型欧洲国家在供电可靠性、电压质量和用户服务质量等电网持续性指标上有了显著提高，为建设统一、坚强的欧洲超级电网发挥了重要的作用。例如在供电持续性指标——非计划系统平均停电时间方面，英国、西班牙、葡萄牙和意大利等国指标值基本呈现总体下降的趋势[11-13]，其电网持续性显著提高。具体情况见图8。

2.3 对比分析

通过对上述2个电网评价指标体系的对比研究，可以发现:不同电力体制改革背景下，电网评价指标体系的考核方向不同。

图8 典型欧盟国家非计划系统平均停电时间值变化情况(2OO2—2O11年)Fig.8 Change of Unplanned SAIDI (System Average Interruption Duration Index) in typical European countries(2OO2-2O11)

通过一系列电力体制改革以后，目前美国的电力市场呈现典型的“各自为政”的状态，没有统一的联邦电网公司对各电网企业实行宏观管理。输电侧有近200家电网企业分布在各个区域电网，而且各区域电网企业都从自身利益和各州电网实际出发，制定调度流程和电网运行的安全技术标准，相互之间存在较大的差异。因此，美国GMI更多地是关注各州是否配备相应的现代化政策和技术服务系统。此外，考虑到各州电力市场的发展水平有所差异，该指标体系主要根据可持续发展特性和现代化发展趋势对电网进行引导和比较。例如设立能源可持续发展计划、分布式电源的财政激励与政策倾斜情况、分布式自动化系统部署情况等指标，考核各州电网对节能减排的投资支持程度。

与之相反的是，目前电力改革后的欧盟电力市场大多类似英国，是一个统一的电力交易、平衡、结算系统。输电侧是由隶属于国家电网公司的输电公司组成，国家电网公司作为系统运营商，平衡电力的发售市场，并解决输电环节可能出现的不协调问题。因此，欧盟制定供电质量对标体系，对电网供电质量进行不同角度的深度评估和定量考核。针对电网企业和用户，从提供服务和接受服务不同角度设定供电持续性、电压质量以及服务质量3个维度下多级指标进行全面严格的监督评价，对标提升。

3 对我国电网评价体系建设的经验借鉴

(1)电网评价兼顾可靠性和经济性。电网可靠性一直以来都是电网评价的重点。如今，我国电网正处于建设特高压的规模化发展阶段，实行“统一调度、分级管理”的调度机制，并且，可再生资源大规模并网，全国尚未完全形成一个运行稳定高效、充分竞争的电力市场。因此，供电可靠性仍应作为电网评价的重点，需要针对不同运行状态，设置全方位的可靠性评价指标。同时，新电改形势下未来电力市场中的竞争主体将逐步增加，因此电网的评价应当在可靠性和稳定性的基础上，更加兼顾电网的经济效益。

(2)电网评价应重点关注用户服务。用户是电力市场的重要组成部分，同时也是电网服务的主要对象，新一轮电改要求实现“放开两头，管住中间”，因此用户活跃度将提高，逐渐拥有更多的自主权和选择权。在进行电网评价时，应对用户服务水平重点关注，从新的层面进行服务质量、效率、效益等多角度考核。

(3)电网评价尝试融入“现代化”理念。我国电网运行虽然垄断性较强，但覆盖区域广泛，涉及省份较多，地域差异性较为明显。为了响应新一轮电改综合资源规划配置要求，增强各地区电网的可持续特性，需要设置相关引导性指标，兼顾政府政策制定、电网技术水平更新、可持续发展理念融入等考核点，带动提升电网整体的“现代化”水平，体现电网运行先进性。

4 结论

(1)电网评价体系的构建、考核方向与监管方式应当随着电力体制改革的发展不断做出调整，与时俱进。

(2)可靠性和经济性是电网评价体系考核的基础，也是开展电网拓展性服务的保障。

(3)以用户为中心改善电网运营服务质量是后工业时代电网改革的发展方向，而实现电网现代化水平提升，体现制度、设备、监管等多方面的先进性则是未来电网发展的必然要求。

致谢

感谢国际咨询机构KEMA公司提供的国际电网基本运营数据，为本文对其电网评价体系进行进一步分析对比奠定了良好的基础。在此，向他们的大力支持表示衷心的感谢。

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[13]曾鸣.重点解读新电改“9号文”[N].中国电力报，2015-05-06 (1).

(编辑：蒋毅恒)

International Benchmarking Grid Assessment Systems Research and Reference under Different Electricity System Reform Background

ZHANG Long1，ZENG Ming2，SHEN Hongyu3，HUANG Junhui3，TAN Jian3，HAN Jun3，SUN Jinghui2，HAN Xu2
(1.State Grid Jiangsu Economic Power Company，Nanjing 210000，China；2.College of Economics and Management，North China Electric Power University，Beijing 102206，China；3.State Grid Jiangsu Economic Research Institute，Nanjing 210000，China)

An advanced and efficient evaluation system is the driving force for the continuous improvement and perfection of power grid operation，and different backgrounds of electricity system reform play an important role in guiding and determining the establishment of evaluation system.In addition，fully considering the effects of power reforms is also one of the key factors to guarantee the successful establishment and implementation of the grid assessment system.This paper chose the representative CEER Benchmarking Report on the Electricity Supply Quality and America Grid Modernization Index(GMI)for detailed research.First of all，starting from the reform course and marketization level，it combed the development of electric power system reforms in the United States and Britain.Secondly，this paper researched the evaluation systems of the two benchmarking grid and carried out a contrastive analysis based on the background of their different reforms.Finally，according to the international experience，this paper presented the enlightenment and revelation for the establishment and improvement of grid evaluation system in China considering the new-round electricity reform.

electricity reform；marketization level；grid assessment；index system

TM 71

1000-7229(2015)11-0148-06

10.3969/j.issn.1000-7229.2015.11.023

2015-06-24

2015-07-30

张龙(1965)，男，硕士，高级工程师，主要从事电网规划及企业管理工作；

曾鸣(1957)，男，教授，博士生导师，研究方向为需求侧响应、电力技术经济；

沈红宇(1967)，女，硕士，高级工程师，主要从事电网规划及企业管理工作；

黄俊辉(1965)，男，本科，高级工程师，主要从事电网规划及相关管理工作；

谈健(1973)，男，硕士，高工，主要从事负荷预测、能源经济方面的研究工作；

韩俊(1985)，男，博士，工程师，主要从事配电网规划及相关理论应用研究工作；