英国电力市场运行机制及对我国电力体制改革的启示

清华大学电气工程系　刘冠池　华北电力大学经管学院　刘志刚

英国电力市场运行机制及对我国电力体制改革的启示

清华大学电气工程系刘冠池华北电力大学经管学院刘志刚

本文对英国电力市场结构、电力交易模式进行了深入的描述和分析，并与我国电力市场进行了对比。在此基础上，分析了我国电力体制改革对我国电力市场发展的影响，提出了进一步深化电力体制改革、完善我国电力体制的设想。

电力；市场；交易；体制

英国是工业革命的发源地，也是电力市场体系比较健全成熟的西方发达国家。从20世纪80年代开始，英国实施了一系列电力体制改革，成为世界上最早推进电力体制改革的国家之一。英国电力体制改革的核心是实行私有化和引入竞争，主要方式是将电力行业的垄断环节与市场竞争环节相分离，即将输电和配电与发电和售电相分离，让电力用户有更多的自主选择电力供应商的自由，从而提高电力行业的竞争水平和电力生产力水平，提升服务质量。英国电力体制改革已经成为世界各国电力体制改革的标杆，对各国电力体制改革和电力市场健康发展产生了积极的影响。

一、电力市场结构

经过近30年的改革发展，英国电力市场已经基本成熟，实现了发、输、供电完全分离，且引入了类似于股票的实时交易模式。英国现行的BETTA模式是在NETA基础之上进行了全国电网的整合，将苏格兰、英格兰和威尔士地区的电网统一归入国家电网公司调度。从而打破了跨区域输电的壁垒，实现了全英国电网的大融合。目前，英国电力市场主要由发电企业、国家电网公司、输电公司、配电公司构成。具体结构如图1所示。

图1　电力市场结构

（一）发电结构

目前，全英国现有超过30家发电企业，其发电能源结构如图2所示：

图2　英国电力市场的发电结构

图2表明，英国能源以天然气为主，煤炭次之，核能居中，可再生能源（主要是风能）作为新兴能源正在逐步兴起。在30多家发电企业中，几乎所有的企业的电力能源产品都不仅仅局限于一种发电形式，而是综合采用以上几种发电形式。而发电形式的不同与电厂规模的大小决定了发电的多少与质量，从而使不同电厂的电能售价产生了差异。在这些电厂中，既有规模庞大的跨国电力公司，又有规模不大但又被市场追捧的私人电厂。在充分的市场竞争环境中，这些发电企业为提高自身的市场竞争力，几乎都经营多种电力及相关业务，经营范围可以延伸到输电和供电领域（比如EDF公司）。大型电厂直接与国家电网相连，相对小型电厂则与地区的电网相连。建立电厂的数量和电厂发电的方式取决于市场的发展需求以及政府的相关政策（比如环境保护方面对发电结构有要求）。

（二）输电结构

英国的电力传输网络分两种：输电网（transmission networks）和配电网（distribution networks）。这里的配电并不是指直接把电能配给用户，而是指一个分区内的小电网供电商。输电网用于长距离、高压跨区域输电，贯穿整个英国地域。这个大电网建立的时间不久，是由原有的新型电力交易模式（NETA，New Electricity Trading Arrangements）模式下的三大区（即苏格兰，英格兰，威尔士地区）电网并网而来，在一定程度上解决了资源分布不均造成的区域性电价垄断。而配电网则是从大电网上取电，以较低的电压近距离的将电能输送给地区电网供电商和部分大客户。

输电网由英国国家电网（National Grid）操作运行。国家电网负责平衡系统负荷，并根据实时数据确保系统容量能满足用户需求。而配电侧主要有七个公司（SP Power Systems，SSE， CE Electric （NEDL） ， Central Networks， UK Power Networks， Western Power Distribution， SP Manweb，Northern Ireland Electricity）承担了英国14个地区的配电业务。

（三）供电结构

英国的供电侧引入了市场竞争，有多家企业从事供电业务，供电商从大规模市场中购电，并向用户售电。用户可自由选择任意一家供电商为其供电，并可签订最短为3个月的合同，在合约到期之后用户可更换供电商，类似于购买手机SIM卡的交易过程。

图3显示了英国电力市场的运行结构：

图3　英国电力市场供电结构示意图

二、电力市场交易模式

英国电价采用单一式电价：即仅按上网电量计价的电价，它是根据发电总成本（包括固定成本和变动成本）形成的一个综合上网电量电价，因此发电成本全部通过按上网电量和上网电价结算电费的方式回收 。尽管在1882年约翰.霍普金森（John Hopkinson）提出了两部制电价算法，但由于单一制上网电价简便易行，便于不同地区、甚至不同国家间的电力交易，因此，目前世界上大多数国家的电力市场普遍采用单一制上网电价，这从一个侧面说明了英国电力市场对全球电力市场所具有的重要影响力。英国电力有两种交易渠道：一是供电商通过系统调度中心（System Operator，ELEXON）直接与发电厂签订合同。在此过程中，供电商只能选择一家发电厂；二是供电商在电力交易中心（Power Exchange）进行电力期货交易，这个过程中供电商可以根据用户需求的变动进行与多家发电厂电力的自由买卖，为用户提供满意的供电服务。

（一）系统调度中心（System Operator）电力交易模式

System Operator是由政府独立运行的电力机构，负责制定电力市场的交易规范，并向发电厂、电网、供电商三方联网收集数据，以此来协调整个电网的运行。其中，发电厂需要向System Operator提供未来几天的发电计划，或者说是System Operator需要统计各个发电厂的发电能力及发电能力的预测。当然，电厂需要将电价报送给System Operator；而供电商（Suppliers）则需向System Operator提供用户负荷需求及负荷预测，发电厂向System Operator购买负荷信息以制定发电计划。System Operator还需实时监测电网的可用容量，以确保在供电商与电厂签订合同时电网有足够的能力承担某一负荷。

在通过System Operator进行电力交易的过程中，供电商只能与一家发电商签订合同，且以该种方式签订的合同电价通常会比在Power Exchange的平均成交价高。为了规避电力突然短缺而造成的电价骤升，供电商往往会根据以往的数据预测出在未来几天甚至很长一段时间内的用户数量以及用电需求，找出用电的最低需求，如图4中所圈出的点，供电商则选择与能满足该需求且电价最低的电厂签订合同。但是，合同并不是就此达成。受电厂的地理位置与供电商的主体用户所在地理位置之间的距离影响， System Operator有可能监测到该地区输电网不具有如此大的容量，那么这个供电商就必须要寻找另一家价格相对较低且满足输电网容量限制的电厂并通过System Operator达成协议。又由于该合同中的成交电量是供电商预测出的最低电量，一般不会随着时间改变，供电合同的期限会很长，在电力配送中具有最高的优先级（合同期限越长，配电的优先级越高）。特别需要指出的是，在这种交易过程中是不存在市场竞争的，它确保了供电合同的完整履行，提高供电的稳定性，有利于电力用户在一定时间内有条不紊地开展安排工作。如果用户需求高于规定电力供给能力，则供电商就要向 Power Exchange以实时电价进行购电。

（二）电力交易中心（Power Exchange）电力交易模式

图4　电力交易需求时间差异示意图

在Power Exchange电力交易模式下，Power Exchange类似于一个证券交易所，发电厂相当于各上市公司，只不过出售的不是股票，而是电力。发电厂将与各供电商签订长期合同后的剩余发电量信息上报到Power Exchange系统，并给出报价；供电商则向Power Exchange提供负荷预测，发电厂向Power Exchange购买负荷信息以制订发电计划。即由于电力的供应量和使用量不能十分精准的预测，作为长期供电合同的补充，Power Exchange交易模式为市场参与者（即电厂和供电商）提供了短期的、灵活的电力交易平台，使电力供应商与用户可以增加了电力交易的灵活性。作为供电商，由于各发电厂的发电形式不同，导致发电成本和电力质量不同，供电商需综合考虑电力质量以及价格上限，在Power Exchange与各电厂达成短期协议以实时满足用户的需求。

Power Exchange模式的具体操作过程如图5所示。主要分为4个相互联系的过程：

1、供电商对购电价格给出预估，当市场电价低于此电价时，供电商买电；

2、电厂给出卖电报价，当市场电价高于此报价时，电厂卖电；

3、Power Exchange根据买卖双方报价形成梯形曲线，进行买卖撮合；

4、梯形曲线的交点即为结算电价。所有报价高于结算电价的买方（D1，D2，D3）和报价低于结算电价的卖方（G1，G2，G3，G4）都将参与这次交易。

图5　Power Exchange电力交易模式示意图

三、英国电力市场运行机制对我国电力体制改革的启示

相比于英国竞争性比较充分的电力市场，我国原有的电力市场基本上被国家电网和南方电网所垄断。供电企业与电力用户具有较少的自主选择空间。电力市场运行方式也比较单一，主要是供电企业按照国有规定的上网价格将电力卖给国家电网公司和南方电网公司，电网公司执行国有价格监督管理部门有关规定的前提向，将电能出售给电力用户。与英国电力市场具有较强的竞争性相比，我国电力市场最显著的特征是行业垄断性，这就造成我国电力市场的效率难以充分发挥，电力服务质量也存在很大的拓展空间。2015年年初，国务院发布了《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》，激起了我国电力市场运行的许多新变化，得到了社会各界及至国外有关专家学者的高度关注。出台《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》的主要目的是逐步打破垄断，有序引入市场竞争机制，推进电力体制改革向纵深方向发展，提高我国电力市场运行质量。其中许多规定都充分借鉴了英国电力市场运行机制方面的特点和规定，给我国电力市场带来的全新变化。

（一）新一轮电改带来的新变化

《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》的发布拉开国我国新一轮电力体制改革的大幕，结合对英国电力市场运行机制的研究分析，此轮电力体制改革将给我国电力市场带来的新变化主要有：

1、电网盈利模式改变。电网公司将在政府监管层面按照成本核算，收取合理利润。将改变电网公司以往靠从发电企业购电后，再出售给需求侧，从中赚取差价的模式，让输配电环节回归到合理的利润空间，能有效防止原有的电网公司赢取暴利的模式；

2、倒逼电网改革。 电网的盈利模式改变后，会直接倒逼电网企业自身的改革。此前因为在输配电方面的话语权，电网企业的利润高，而电力市场中供电企业、用电客户的利益难以保障。若盈利模式改变后，电力盈利能力会受到市场的巨大压力，倒逼其回归市场，按照市场交易规则开展交易，同时，尽量通过内控的方式降低成本，或通过其他方式变革存量市场；而通过价格战进行售电竞争只是在开始阶段，而售电市场竞争的本质内容应该是为用户提供综合能源解决方案，即售电企业通过分析用户的用电特点和需求来制定最优购电售电结构以达到用户与企业双赢的目的。

3、发电侧受益。由于此前的电力买卖的买卖价格都由电网公司独家掌控，发电企业事实上作为卖方失去了做自主权。而此次改革后，电力交易回归了市场，当售电侧一旦成熟，分布式能源一定会迎来又一波发展高潮，成本较低的发电企业包括水电、坑口煤电、核电等企业将最先受益，这样他们可以通过成本降低的方式，具备规模优势，可提高自身的议价能力。同时，通过充分的市场竞争，可以有效地化解过剩产能，对推进供给侧改革具有重要的现实意义。

4、提高产能利用率。根据有关材料，目前我国的弃风、弃光伏现象十分严重，究其原因是政府给予过多支持导致发电企业对成本关注度不高。而回归市场后，由于竞争压力发电企业会尽量去减少成本，减少折旧，通过技术创新来提高发电效率，通过成本管控增加市场竞争力，抢占市场。

（二）推进我国电力体制改革的几点设想

1、健全推进我国电力体制改革的组织体系。改革是一种创新，也是一种革命。既有许多好的方面，也必然会触及许多既得利益阶层的利益。因此，必须要建立健全强有力的领导体系。加强改革的顶层设计，增强有关部门、企业推进改革的内在动力，为改革营造良好的环境，扫清阻碍改革的各种障碍；

2、充分研究借鉴先进国家的经验。他山之石，可以攻玉。发达国家，比如英国、美国、德国等的电力市场已经有了上百年的发展经验，有许多经验是值得学习借鉴的。纵观世界各国能源消费、能源供给、能源技术和能源体制等四大方面的能源革命，可以发现，理顺能源价格形成机制、还原能源商品属性是核心要义。我国要善于研究借鉴发达国家电力管理体制及市场运营机制的先进经验，组织专门力量进行研究，同时结合我国实际进行改造、借鉴，做到既充分借鉴，也不生搬硬套，提高经验借鉴的实效性；

3、要大力鼓励创新。创新是解决现实难题的金钥匙，是撬动改革的有力杠杆。当前，我国要大力推进新能源、微电网、智能电网等电力新电力、新能源的发展，通过这些新电力、新能源的创新，促进旧的管理体制、机制的瓦解，构建新型的电力管理体制和新兴电力市场机制，降低改革成本，提高改革效率。

4、要加大电力能源管理人才和技术人才多元一体的复合型电力人才。当前，我国电力人才的培养，存在着专业划分过细、彼此分割严重、复合型人才不足的问题。因此，需要加快建立复合型人才培养的平台。从教育层面，要打破大学专业划分过细的框架，大力加强通识教育，培养一专多能的通识人才；从实践层面看，要加大产学研的横向联合，建立理论教育与实践教育相结合的教育机制，为实现科研成果的顺利转化为现实生产力提供有力保障；从对外开放层面看，我扩大与国外的交流与合作，特别是加强与国外电力市场开发方面的合作，采取引进来、走出去的方式提升我国电力市场运营管理水平。

［1］《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发［2015］9号）.

［2］刘振亚.中国电力与能源［M］.中国电力出版社，2012年.

［3］王汝英.英国电力市场改革探讨［J］.天津电力技术，2006年01期.

［4］曾鸣等.英国电力容量机制改革思路及其启示［J］.华东电力，2013年.

［5］D.Toke，《UK Electricity Market Reform—revolution or much ado about nothing》，《Energy Policy》，2011.

［6］M.Giulietti，L. Grossi，M.Waterson，《Price transmission in the UK electricity market： Was NETA beneficial？》，Energy Economics，2010.

［7］Sumei，Chenlingyun，《Deregulation or Governmental Intervention？A Counterfactual Perspective on China's Electricity Market Reform》，China & World Economy，2013.