本書從電力零售市場(chǎng)的理論分析、技術(shù)發(fā)展、運(yùn)行實(shí)踐等方面介紹了零售市場(chǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。首先介紹了當(dāng)前電力零售市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管領(lǐng)域面臨的趨勢(shì)和挑戰(zhàn),以及智能技術(shù)在重塑公用事業(yè)發(fā)電技術(shù)及其與消費(fèi)者之間的互動(dòng)方式方面所發(fā)揮的作用。其次,對(duì)有關(guān)零售商和消費(fèi)者激勵(lì)措施作用的微觀經(jīng)濟(jì)理論進(jìn)行了分析。最后,結(jié)合全球不同地區(qū)零售市場(chǎng)的最新數(shù)據(jù)和最新政策,討論了輸配電網(wǎng)絡(luò)定價(jià)的低效率問題和可用于補(bǔ)償該問題的潛在監(jiān)管方法,以及零售市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)點(diǎn),并分析了目前阻礙零售市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效益的現(xiàn)實(shí)障礙。
本書適合能源電力行業(yè)相關(guān)政策制定者和從業(yè)人員、高校學(xué)生以及其他對(duì)能源電力行業(yè)感興趣的相關(guān)人士閱讀參考。
電力體制改革持續(xù)深化,我國(guó)已初步建成電力市場(chǎng)體系。2015年,中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕9號(hào)),拉開了我國(guó)新一輪電力體制改革的序幕。本輪電力體制改革以市場(chǎng)化交易機(jī)制建設(shè)為重點(diǎn)核心,從發(fā)用電計(jì)劃放開、電價(jià)機(jī)制改革、電力市場(chǎng)建設(shè)、配售電改革、電力交易機(jī)構(gòu)獨(dú)立規(guī)范運(yùn)行等維度,全面推進(jìn)電力市場(chǎng)化改革。目前,電力中長(zhǎng)期市場(chǎng)已經(jīng)覆蓋全部省級(jí)范圍,電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)試點(diǎn)建設(shè)持續(xù)推進(jìn)。
加快推進(jìn)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要手段。2020年9月22日,習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出,中國(guó)二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的發(fā)展目標(biāo)。2021年,中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上,習(xí)近平主席強(qiáng)調(diào)要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),深化電力體制改革,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)持續(xù)建設(shè)推進(jìn)的要求,利用市場(chǎng)化手段實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置,促進(jìn)新能源開發(fā)利用是必然手段。
零售側(cè)交易改革是新一輪電力體制改革的重點(diǎn),也是發(fā)揮市場(chǎng)配置作用的關(guān)鍵。從國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)看,在完善的市場(chǎng)機(jī)制和良好的市場(chǎng)監(jiān)管下,售電企業(yè)對(duì)于電力市場(chǎng)的健康發(fā)展起到了重要的作用。一是為終端用戶提供專業(yè)化的購(gòu)電服務(wù)。電力交易規(guī)則復(fù)雜,市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)高,市場(chǎng)參與者需要有著較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí),而售電企業(yè)人員專業(yè)程度高,市場(chǎng)交易經(jīng)驗(yàn)豐富,能夠緩解終端用戶市場(chǎng)交易風(fēng)險(xiǎn),減少用戶參與市場(chǎng)交易的人力和時(shí)間成本。二是提升市場(chǎng)交易的靈活程度。售電企業(yè)通過合理的倉(cāng)位管理和交易策略,有利于激活電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)活力,更充分的發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)值。三是為用戶提供更豐富的用能服務(wù)。隨著售電公司業(yè)態(tài)的持續(xù)培育,為提升自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,售電企業(yè)將在傳統(tǒng)電力零售服務(wù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步拓展服務(wù)范圍,為終端用戶提供綜合能源服務(wù),提升用戶能源管理和利用效率,對(duì)于“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)也有一定的助力作用。因此,未來隨著全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),我國(guó)零售側(cè)主體將得到進(jìn)一步的培育。
原書前言
在電力供應(yīng)行業(yè)重組的過程中,電力零售市場(chǎng)所獲得的關(guān)注度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電力批發(fā)市場(chǎng)。考慮到20世紀(jì)90年代初電力行業(yè)重組的初始情況,將關(guān)注點(diǎn)放在電力批發(fā)市場(chǎng)上是無可厚非的。近乎所有的電力需求均由可調(diào)配的火力發(fā)電機(jī)組所滿足。大部分的電力用戶使用的是手動(dòng)讀取的機(jī)械儀表,故任何形式的動(dòng)態(tài)零售定價(jià)都不存在。電力用戶中,很少有人使用屋頂太陽(yáng)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電,且所有的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電僅作為緊急情況備用,因而幾乎沒有電力用戶會(huì)將自己所產(chǎn)電能重新輸送回電網(wǎng);ヂ(lián)網(wǎng)發(fā)展仍處于萌芽時(shí)期,用于監(jiān)控和轉(zhuǎn)換電器用電量的無線通信和調(diào)控設(shè)備的開發(fā)也仍處于起步階段。運(yùn)輸行業(yè)電氣化和空間供暖并不是環(huán)境政策的主要目標(biāo)。目前,許多地區(qū)都在利用間歇性可再生能源發(fā)電來獲取大部分電力。許多地區(qū)擁有配電網(wǎng)連接下的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電設(shè)備,為用戶提供了大部分電力。越來越多的地區(qū)都安裝了間隔電表,用于記錄每小時(shí)用戶的電力消費(fèi)量,從而可以按小時(shí)對(duì)用戶的電力凈投放和凈回籠進(jìn)行定價(jià)。技術(shù)變革和無線通信的迅猛發(fā)展促使低成本設(shè)備不斷更新?lián)Q代,僅僅通過一部小小的手機(jī)或是其他智能設(shè)備便可以遠(yuǎn)程監(jiān)控電器的電力消耗。最后,全球氣候問題促使許多地區(qū)實(shí)施積極的政策,以實(shí)現(xiàn)交通和空間供暖行業(yè)的電氣化。
盡管科技和能源政策不斷變化,但是大部分地區(qū)的電力零售市場(chǎng)變化不大。人們認(rèn)為,若電力零售市場(chǎng)未能適應(yīng)如上變化,則會(huì)限制電力行業(yè)重組所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,因而人們開始對(duì)電力零售未來發(fā)展進(jìn)行分析。人們對(duì)于適應(yīng)這些改變所采用的反應(yīng)性方法和前瞻性方法進(jìn)行了區(qū)分,因?yàn)殡娏π袠I(yè)的初始情況和政策目標(biāo)將決定最終所采納的方法。隨后,本書對(duì)上述電力零售變革的科技驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行了調(diào)查,并對(duì)阻礙實(shí)現(xiàn)變革可能帶來的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的監(jiān)管限制進(jìn)行了考察。 之后,轉(zhuǎn)而討論電力零售市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及科技發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)為適應(yīng)改變所作出的反應(yīng)性和前瞻性觀點(diǎn),描繪了電力零售行業(yè)的可能未來發(fā)展前景。人們認(rèn)為,2020年8月在加利福尼亞州和2021年2月在得克薩斯州所發(fā)生的事情具有重要的參考意義,即在擁有間歇性可再生能源的地區(qū)進(jìn)行變革的必要性。最后,本書就未來研究方向提出建議。
我們希望,通過本書,各個(gè)地區(qū)能夠批判性審視其電力零售行業(yè),并明確電力零售行業(yè)的發(fā)展是否阻礙其經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的實(shí)現(xiàn)。我們也希望,為適應(yīng)科技和環(huán)境政策的改變所構(gòu)建的框架可以為一些地區(qū)提供借鑒意義。
弗蘭克·沃拉克
伊恩·哈德曼
2021年6月
弗蘭克·沃拉克,斯坦福大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)系的在職教授,主要研究方向?yàn)樯唐穬r(jià)格,同時(shí)擔(dān)任能源與可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目(PESD)的項(xiàng)目總監(jiān)。其研究和教學(xué)重點(diǎn)為美國(guó)和全球能源和環(huán)境市場(chǎng)的構(gòu)建、性能和監(jiān)控。1998年4月至2011年4月,擔(dān)任加利福尼亞州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)監(jiān)管委員會(huì)(MSC)主席,該委員會(huì)負(fù)責(zé)獨(dú)立監(jiān)控加利福尼亞州的電力供應(yīng)行業(yè)。2012年1月至2014年12月,沃拉克擔(dān)任少數(shù)民族咨詢委員會(huì)(EMAC)成員,負(fù)責(zé)管理加利福尼亞州溫室氣體排放的市場(chǎng)配額。該委員會(huì)就控制加利福尼亞州溫室氣體排放配額的總量與構(gòu)建和監(jiān)控交易市場(chǎng),向加利福尼亞州空氣資源委員會(huì)建言獻(xiàn)策。
目 錄
譯者序
原書前言
關(guān)于作者
第1章 引言:通向未來電力零售業(yè)的兩條道路1
1.1 反應(yīng)性方法1
1.2 前瞻性方法1
1.3 本書結(jié)構(gòu)2
第2章 零售業(yè)變革的驅(qū)動(dòng)因素4
2.1 機(jī)械儀表和間隔電表技術(shù)4
2.2 成本下降:傳感、儲(chǔ)存和太陽(yáng)能6
2.3 分布式太陽(yáng)能:電網(wǎng)發(fā)電的有力競(jìng)爭(zhēng)者8
2.4 低成本雙向通信技術(shù)12
2.5 交通和供暖部門電氣化12
2.5.1 運(yùn)輸電氣化12
2.5.2 供暖電氣化16
參考文獻(xiàn)18
第3章 變革的監(jiān)管阻礙21
3.1 間隔電表部署的阻礙因素21
3.2 間隔數(shù)據(jù)獲取和用戶交互22
3.3 低效的輸電和配電網(wǎng)絡(luò)定價(jià)23
3.3.1 低效分流:以加利福尼亞州為例25
3.3.2 太陽(yáng)能分布式發(fā)電與電網(wǎng)的低效投資25
3.4 配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的監(jiān)管改革27
3.5 配電網(wǎng)服務(wù)定價(jià)前景28
3.6 清除新技術(shù)應(yīng)用阻礙28
參考文獻(xiàn)29
第4章 電力零售市場(chǎng)現(xiàn)狀30
4.1 美國(guó)電力零售市場(chǎng)30
4.2 美國(guó)以外的零售電力市場(chǎng)36
4.3 零售電力的動(dòng)態(tài)定價(jià)39
4.3.1 動(dòng)態(tài)定價(jià)的必要技術(shù)和監(jiān)管框架39
4.3.2 動(dòng)態(tài)定價(jià)與分時(shí)電價(jià)定價(jià)40
4.3.3 現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)定價(jià)方案的調(diào)查41
參考文獻(xiàn)44
第5章 發(fā)展現(xiàn)狀46
5.1 時(shí)間間隔電表的發(fā)展規(guī)模46
5.1.1 智能電表在美國(guó)的發(fā)展46
5.1.2 智能電表在歐洲的發(fā)展50
5.1.3 智能電表在澳大利亞、新西蘭、亞洲的發(fā)展51
5.1.4 智能電表在拉丁美洲的發(fā)展53
5.2 分布式太陽(yáng)能的部署范圍54
5.2.1 分布式太陽(yáng)能在美國(guó)的發(fā)展55
5.2.2 分布式太陽(yáng)能在歐洲的發(fā)展59
5.2.3 分布式太陽(yáng)能在澳大利亞、新西蘭、亞洲的發(fā)展61
5.2.4 分布式太陽(yáng)能在拉丁美洲的發(fā)展62
5.3 動(dòng)態(tài)定價(jià)的采用范圍63
5.3.1 美國(guó)、加拿大采用動(dòng)態(tài)定價(jià)63
5.3.2 歐洲采用動(dòng)態(tài)定價(jià)66
5.3.3 澳大利亞、新西蘭、亞洲采用動(dòng)態(tài)定價(jià)68
5.3.4 拉丁美洲采用動(dòng)態(tài)定價(jià)68
5.4 需求響應(yīng)計(jì)劃的采用范圍69
5.5 第三方接入配電網(wǎng)規(guī)則70
參考文獻(xiàn)71
第6章 提供配電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的技術(shù)74
6.1 間隔電表系統(tǒng)74
6.1.1 技術(shù)規(guī)范74
6.1.2 用戶隱私數(shù)據(jù)76
6.2 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管體系78
6.3 自動(dòng)轉(zhuǎn)網(wǎng)技術(shù)79
6.4 分布式電力資源管理系統(tǒng)79
6.5 協(xié)助用戶參與電力批發(fā)市場(chǎng)81
參考文獻(xiàn)82
第7章 電力零售的潛在未來84
7.1 電價(jià)改革迫在眉睫84
7.1.1 采用平均成本定價(jià)法回收沉沒成本84
7.1.2 采用邊際成本定價(jià)法回收沉沒成本85
7.1.3 用需求費(fèi)用收回沉沒成本86
7.2 如果動(dòng)態(tài)定價(jià)有效,為何不受用戶青睞87
7.2.1 零售競(jìng)爭(zhēng)在界定可行邊界中的作用89
7.2.2 平衡負(fù)載與發(fā)電92
7.2.3 管理廣泛部署的間隔電表94
7.2.4 動(dòng)態(tài)定價(jià)有更廣泛的經(jīng)濟(jì)效益95
7.3 價(jià)格波動(dòng)支持靈活技術(shù)需求97
7.3.1 減少價(jià)格波動(dòng)的批發(fā)市場(chǎng)設(shè)計(jì)99
7.3.2 多結(jié)算區(qū)位邊際定價(jià)市場(chǎng)的收益100
7.3.3 面向未來零售的批發(fā)市場(chǎng)設(shè)計(jì)102
7.4 反應(yīng)性與前瞻性:決定電力零售的未來103
7.4.1 前瞻性105
參考文獻(xiàn)107
第8章 加利福尼亞州和得克薩斯州的零售市場(chǎng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)108
8.1 加利福尼亞州需求響應(yīng)產(chǎn)品的缺陷109
8.2 2021年2月得克薩斯州零售市場(chǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)112
8.2.1 得克薩斯州市場(chǎng)的可靠性外部性112
8.2.2 電力零售商的監(jiān)管權(quán)114
8.3 間歇性可再生能源占很大比重的電力零售業(yè)116
參考文獻(xiàn)116
第9章 未來研究方向117
9.1 直接負(fù)載控制的技術(shù)和財(cái)政可行性117
9.2 受管制的非電線替代方案和不受管制的服務(wù)117
9.3 分布式能源管理系統(tǒng)(DERMS)投資的可行性118
9.4 配電網(wǎng)的時(shí)空定價(jià)118
9.5 調(diào)整用戶以管理批發(fā)價(jià)格波動(dòng)119
9.6 低碳能源捆綁策略119
附 錄121
附錄A 當(dāng)前分布式光伏政策實(shí)例121
附錄B 數(shù)據(jù)和方法122
B.1 來自美國(guó)能源信息署的數(shù)據(jù)122
B.1.1 高級(jí)計(jì)量123
B.1.2 動(dòng)態(tài)定價(jià)123
B.1.3 分布式太陽(yáng)能124
B.1.4 需求響應(yīng)125
B.1.5 零售價(jià)格數(shù)據(jù)125
B.2 彭博社的數(shù)據(jù)126
B.2.1 技術(shù)價(jià)格126
B.2.2 全球電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢(shì)126
B.3 IEA 2019年可再生能源數(shù)據(jù)的計(jì)算127
B.4 美國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢(shì)127
參考文獻(xiàn)128