电力现货市场建设对电网企业生产经营带来的变革

史超 山西电力交易中心有限公司

为了推进电力体制改革，2018年国网公司在完成建设全国统一电力市场工作的基础上，深入分析面临的新形势、新任务，并且经过一系列分析和探讨制定了相关设计方案，方案中指出要建立全市场形态、全电量空间、全体系结构、全范围配置的统一电力市场体系，通过统筹省间与省内交易、中长期与现货交易、市场交易与电网运营之间的关系，增强对市场风险的控制能力，提高可再生资源利用质量，增加市场透明开放度。电力现货市场的深入发展已经改变了电网企业多个业务环节和生产经营环节，其中包括转变了传统的电网计划调度模式，形成全新的经济调度模式，市场服务意识更加凸显。调控中心、营销部、财务部及交易中心各部门间数据交互共享需求增加，电力中长期市场与现货市场衔接更加密切复杂，电网企业的盈利模式发生了较大改变，提高了电网调度管理等业务的复杂程度，电力体制改革从另一方面也增加了电网企业的运营风险，发电企业、电力公司以及电力基本用户等各类市场主体参与市场交易次数，电费支付方式变化面临购售同期的问题同样影响巨大，已从多个维度全面影响电网企业生产经营模式。

山西是首批八个试点建设省之一，在试点建设过程中，使用报量不报价、批发用户零售用户不参与现货市场申报的方式。通过改革，山西2019年9月1日率先进入现货结算试运行，结算试运行从单日逐步扩展至两个月，稳步延长试运行周期。山西电力市场业务交互图如图1所示。

截至目前，山西正在开展连续不间断试运行，此前已先后完成6次结算试运行，总体情况平稳，效果良好。山西电力现货结算试运行期间，市场未出现较大波动，市场相对平稳、利益公允，具体效果上结算价格呈阶梯下降态势，高成本机组电量减发，低成本机组电量有所增发，用户侧用电成本大幅降低。总体来说，改革红利得到有效释放，改革是成功的。但是也给电网企业带来了各种各样的问题和挑战。以下具体对六个方面问题展开分析。

一、电网企业经营风险加大

市场化电量放开可能会造成电网企业营收规模的降低，大大减少公司的现金流，增加公司资金成本支出，加大资产负债率控制压力。

1.市场化竞争会降低资金结算规模。市场化竞争包含中长期市场和现货市场，其与传统上网电价形成的机制有着明显差异，现货市场的基础竞价以机组发电短期边际成本为核心，经过长周期现货结算试运行来看，现行的上网电价远远高于现货市场的平均价格。通常情况下，一般工商用户对电能的实际需求小，因批发市场电价降低而增加的用户用电量规模可能并不足以弥补减少的电费现金流。这会大大降低负责电费结算企业的营收规模。

2.电网企业主营业务范围收缩，收益率降低。优先发电制度可以为清洁能源在现货市场上网提供必要保障，因此电网与统购统销模式下的平均价格相比，电网企业购买优先发电的价格会更高。除此之外，近几年，党中央明确要求要进一步降低工商业的电力价格，同时伴随煤电价格上涨的情况，尽管发电企业发电成本能够有效传导至用电侧，未来电网企业的购售差价也将势必进一步缩小。

二、对电量计量数据的要求更高

随着社会发展，电力现货市场对发、用两侧电量计量数据的精度、采集频度、分钟级冻结完整性都提出了更高的要求，开展计量装置升级改造、采集系统功能优化及计量数据拟合等一系列工作变得尤为迫切。

图1 山西电力市场业务交互图

1.电源侧以用定发需准确的计量电量。电力调度机构根据需要进行电量分配，实践中按照“以用定发”方式匹配，将D、D+l、D+2日省内发电侧政府定价电量的96点电量曲线，以15分钟为周期，按四个梯次向发电企业分配。第一梯次为新能源企业；第二梯次为拥有奖励电量的常规燃煤火电企业；第三梯次为拥有燃机优化电量、淘汰落后产能电量等特殊性质政府定价电量的常规燃煤火电企业；第四梯次为全体具备分配普通基础电量资格的常规燃煤火电企业（含第二、第三梯次）。若15分钟内，发电侧政府定价电量已在前序梯次分配完成，则不再向后续梯次进行分配。逐渐淘汰落后产能及高污染运行机组，优先支持清洁能源，提升清洁能源所占比值。发电侧政府定价电量的准确采集是保证按用分配的关键。

2.负荷预测需要大数据支撑。电力负荷预测是通过数学理论研究构建科学可靠的负荷预测框架，科学合理地开展负荷预测和评估，从而保证电量与电能资源合理分配的有效手段。人工智能的不断发展给电力负荷预测带来了新的技术，供电企业可通过神经网络模型准确高效地预测用电负荷，但神经网络的运行需要大量的基础数据对网络进行训练，故需采集大量的、准确的一手数据。电力现货市场交易频率高和价格波动较大，需重点对超短期负荷预测水平进行提升，使市场主体能够根据比较准确的数据研究自身在现货市场中的申报策略，从而获得利润最大化。

三、辅助服务市场等配套机制逐步完善

随着电力现货市场稳步推进，配套机制建设也日渐成熟，现货市场逐渐整合与代替了提供辅助服务的调峰市场。在制定辅助服务市场与能量市场的衔接制度过程中，通常会使用有序开展、独立运行等方式[1]，现阶段，只有很少的试点地区建设了完善的主辅联合制度[2]，真正优化和联合了能量、调频、能量等。

提高市场运营质量将进一步增强电力现货市场构建与运营的科学性、灵活性等，特别是有利于更好地消耗可再生能源[3]。能量市场的出清会形成相应的计划，比如负荷用电计划、生成机组出力计划以及价格信号等，其中出清模型的改变将加快市场发展速度，扩大市场建设规模。一方面，出清模型的改进，将对计算机软件提出更高层次的要求，而要想增加预见度和清细粒度会引入较多的变量，但是当前出清跟工作需要在规定的时间内完成。另一方面，在调整和优化传输容量上限等模型参数过程中，需要使用相应的物理模型和科学测量环境温度，只有在此基础上才能保证参数的合理性，在提高经济性的基础上维护系统的可靠和安全。

四、电网规划面临更为复杂和困难的经济论证

电网企业原有三公调度模式，电量计划的安排是可预判的。而电力现货模式下，电网调度不再对各电厂的发电兑现率负责，机组启停、是否满负荷运行、发电量多少取决于各发电企业在日前和实时市场的报价策略和调度机构的出清结果。计划组织的刚性需要与电网负荷需求的不确定性产生了矛盾。电力市场制定出清制度将明显提升系统分布的不均衡性以及潮流的不确定性。在电力现货市场背景下，电网规划在技术论证和经济论证上十分困难，在这种情况下，电力现货市场将对电网规划提出全新的要求，电网投资和经济性评价也会产生出更多全新的问题[4]。

电力市场独立输配电价监管和规模建设会进一步凸显投资经济性和运营可靠性间的矛盾。未来，输配电投资需要站在技术、经济等多个角度进行全方位的论证，从而为电网企业未来健康、长远、稳定经营提供必要保障。在现货市场背景下，电网规划需要从经济、技术方面进行论证，并且不断探索全新的方法，以有效缓解现货市场网架结构建设技术需求与设备利用率较低间的矛盾。

五、对电网企业各业务部门间协同性要求更高

山西电力现货市场试运行涉及电网企业多个部门的业务协同，包括调控中心、交易中心、发展部、财务部、营销部、互联网部等，结算业务覆盖地方电网辖区，因此与地方电网企业也涉及数据交互。因此结合电网企业内部各业务部门的职责分工，各部门业务系统需要面临统一数据标准，且达到数据实时交互要求。

1.山西电力现货市场分为批发、零售两级市场，批发市场电能量交割周期为15分钟，以每15分钟为一个计量、出清、清分计算周期，结算周期采用“日清月结”的工作模式，站在客观的角度来讲，这会进一步细化市场交易和结算数据的颗粒度，为此电网企业要提供更加准确、及时的计量数据，因此会对数据存储能力、采集能力、精确度等提出更高层次的要求[5]。

2.现货市场运行要求电网企业各部门间业务高度密切配合，以现货市场整个业务流程来看，首先，需要计量中心提供完整准确的计量数据，调控中心提供日前联络线计划、机组检修计划等信息披露数据，交易中心提供统一平台窗口用于信息展示和申报，财务部和营销部分别提供发电侧和用电侧的结算账单。在现货市场启动之前，各业务部门之间的业务并没有这么密切的联系，比如市场主体的颗粒度并不一致，调控中心以机组和厂站为单元，交易中心也有自己的交易单元，如何能将参与现货市场的主体颗粒度进行统一或对应是面临的最大问题。从系统建设层面来看，一是明确参与现货市场主体的颗粒度，并完成对应；二是现货全流程贯通下来，涉及约七大系统、90项重点内容数据交互，需要通过任务调度进行定时推送和接收，因此需要各部门间约定统一的数据标准和格式。

六、电网企业的角色更多向服务商转变

统一电力市场设计方案中明确指出，要大力加强电力市场技术支撑平台建设，支撑电力市场交易各项业务通过交易平台规范透明、公平开放在线开展，市场主体能够便捷高效参与市场。在启动现货市场后，市场主体更多的需求是关于各方数据信息的获取，从而能在市场中有效做出收益判断和决策，因此电网企业在现货市场发展中会逐步转变经营思路，不仅要发挥运行管理部门的职能，还要具备互联网企业运营思路。

随着电力现货市场的不断推进，电力用户、售电企业等对用电价格的敏感程度不断提升，市场客户对用能情况的分析需求大幅度增加，并且用户以往的计量数据是商业机密信息的重要组成部分，未经过用户的批准不得将这些数据公开披露。为此，电网企业不仅要具备较强的数据服务能力，而且要严格保密管理电力用户的历史用电数据。通常情况下，电力用户可以通过电力交易平台查询本企业的历史用电数据，售电公司则需要确定代理电力用户关系，同时，必须经过用户授权同意后，才能获得相应的计量数据。电网企业应提供更优质便捷的数据共享服务，并且还要加强数据保密，做充足的技术准备工作，科学进行信息分类，防止机密泄露、流程疏漏等问题的出现带来商业纠纷，甚至出现更加严重的后果。

七、结语

电力现货市场的建设会给电网企业很多业务环节的开展和运营带来深刻影响，并且随着电力市场的发展，这些影响会发生明显的变化，这会在一定程度上增加电网企业生产经营管理工作难度。电力现货市场发展速度加快的同时，电网企业要积极改革，以适应其发展，并且站在制度体系、经营模式、组织架构、信息化建设的等多个角度进行适当的优化和调整，通过高度整合各个部门业务流程，构建完善的信息化体系，建立完善的数据流，制定健全的业务协同制度，针对全新问题和业务领域开展项目研究工作，进一步改善和优化传统管理模式，从根本上提高电网企业业务能力和管理质量。