凭证中央关于碳达峰、碳中和的主要安排，我国将继续推进能源系统清洁低碳生长，构建以新能源为主体的新型电力系统。
阻止“十三五”末，南方区域已形成“八交十一直”输电大通道，送电容量超5800万千瓦，2020年整年西电东送电量2305亿千瓦时，清洁能源占比凌驾80%�？缜缡∈谐∮胧∧谑谐⌒髟诵�，贯串年度、季度、月度、月内及日电量市场化生意机制一连完善。
南方电网公司在《南方电网公司建设新型电力系统行动计划（2021-2030年）白皮书》中指出，到2030年南方五省区风电、光伏装机抵达2.5亿千瓦，水电装机1.4亿千瓦，核电装机3700万千瓦，非化石能源装机占比提升至65%、发电量占比提升至61%。
“双碳”目的将推动源网荷储各环节能源绿色转型，对南方区域电力市场以致天下电力市场的久远生长爆发主要影响，宜提前结构谋划以新能源为主体的新型电力市场系统。
站在能源革命的历史转折点，展望未来以新能源为主体的能源结构，可能泛起哪些要害问题与挑战，现在的电力市场系统能否顺应又该怎样重构，怎样依托新型电力系统开展电力市场刷新生长？本文做了前瞻性思索。
一、南方区域电力市场生长趋势及挑战剖析
展望“十四五”，在“双碳”目的驱动下，南方区域将构建以新能源为主体的新型电力系统，泛起新的生长态势。
一是新能源快速增添，需要新型电力市场增进新能源生长、包管通例电源发电能力。“十四五”时代新能源将坚持稳固增速生长，煤电仍将施展其支持电源作用，并逐步向以提供电力为主、电量为辅的调理性电源转变。别的，受南方区域能源漫衍影响，为包管广东、广西、海南等省份的电能供应，跨省电力流仍将坚持西电东送的总体趋势稳固。
新能源装机增添也加剧了保供电压力。2030年南方区域景物发电装机将增添2亿千瓦，但有用容量仅增添3000万千瓦（50%概率），全区域仍处于总体紧平衡。煤电仍需要提供一律容量的应急支援能力，以及足够的快速爬坡能力，其发电小时数大大下降，迫切需要建设煤电本钱接纳市场化机制，包管容量充裕度。远期需要关注高比例新能源竞价导致现货地板价、尖峰价并存问题，提防简单现货价钱导致远期价钱误判、扭曲投资本钱，需要建设反应综合本钱的全维度定价机制，合理指导新能源投资、建设、运行、消纳。
二是电力需求一连增添，电能在终端能源消耗占比一连提升,需要服务新兴主体的市场机制立异，为新业态生长赋能。“十四五”时代我国经济将实现高质量的稳步增添，南方区域电力负荷也将随之大幅增添。“双碳”目的提出，将推动包括漫衍式电源、储能、电动汽车等种种新兴市场主体蓬勃生长，种种新业态在支持电力供应、提升辖档烷活性等方面将施展主要作用。
需要建设顺应新兴市场主体加入的市场机制，激励种种新兴市场主体投资和生长，推动商业模式立异和用电增添。消纳新能源需要负荷侧柔性调理能力和自动响应能力，也需要建设相顺应的市场加入机制服务于新兴市场主体的快速生长。
三是能源市场系统呈多元化生长，需要增强电力市场与碳市场、绿证市场、消纳责任权重市场的同向发力。随着国家“双碳”目的提出，可再生能源电力消纳包管机制实验、用户绿色电力消耗意愿增强等外部情形爆发转变。未来，市场主体需加入包括电力市场、碳排放权生意市场、绿证市场、可再生能源消纳责任权重市场等在内的多元市场系统，需建设电力市场与绿证市场、碳市场等之间的衔接机制，完善绿色用能认证机制，将绿色电力在生产、消耗、排放多个环节的环保价值最大化，以多市场同频共振、同向发力实现“双碳”导向的最佳效果。
四是能源生长新形势加速电网数字化转型，优化资源设置平台作用凸显。在新能源集散并举的生长原则下，漫衍式新能源将一直增添，智能微电网一连生长，网架结构越发重大多样。为顺应新能源的进一步增添，需要使用数字化手艺提升电网的调理控制水平，施展电网资源优化设置平台作用，为源网荷互动提供包管。
数字化转型也为绿色电力全流程追溯认证提供了手艺支持，电力市场同样成为源网荷储互动的大数据中心和生态圈，建设更无邪、更富厚的市场机制成为可能。
二、电力市场怎样应对高速增添的新能源
新能源发电具有间歇性、随机性、波动性的特征，高比例新能源接入，将对电力系统清静稳固运行、电力市场建设带来挑战。外洋在推动清洁低碳转型历程中泛起过若干问题，其应对步伐关于“双碳”配景下南方区域电力市场建设具有很好的借鉴意义。
（一）完善区域电力市场系统，防控极端价钱信号
随着西欧国家近年来新能源高比例接入，在风力、光伏电力供应岑岭时期负电价频发。负电价平均小时数由2018年的511小时翻倍至2019年的925小时，2020年上半年西欧各国也有100至200个小时泛起电价为负。负电价将导致化石能源发电企业的谋划危害加大，短期极端价钱信号误导电源远期投资建设，倒运于电力市场康健可一连生长，倒运于稳固可靠供电。
欧洲应对负电价主要有以下三种有用步伐：
一是加大西北欧（包括法国、德国、荷比卢三国、英国、北欧和波罗的海国家）的市场耦合，2012年实现了日前电力市场耦合，2018年实现了日内电力市场耦合，使用跨境生意能力汇总实现更大规模供需，缓冲局部地区局部时段极端供需情形。
二是完善健全电力金融市场，推进电力市场与期货市场联动，一方面将电价波动危害转移给金融市场主体，另一方面通过远期合约生意发明未来5～10年的电力价钱，指导发电投资和工业结构。
三是优化市场设计，负电价一连一准时间后可再生能源发电方将不再享受津贴，指导理性报价。
（二）优化源网荷储一体化生长，包管退煤退核后的电力可靠供应
德国将在2022年底阻止本土核电项目运行，并决议于2038年完全退出煤电。与此同时，2020年德国可再生能源发电占比已经抵达了45%左右，并妄想到2030年可再生能源发电占比将提升至65%以上。这将给德国电网清静稳固性和供电可靠性带来重大的挑战。
应对步伐包括：一是加大电网互联，增强辖档烷活互济能力，包括建设跨国输电线路和海内南北输电线；二是加大氢能应用，2020年德国政府正式推出国家氢能战略；三是增添电储能以及需求侧响应容量；四是生长燃气电厂和抽水蓄能电站；五是提升新能源功率展望精度。
（三）挖掘系统调理能力和需求侧响应能力，平抑新能源发电波动性与间歇性
由于可再生能源快速增添，美国加州一天当中电力净负荷情形从已往的“驼峰曲线”变为“鸭子曲线”。加州可再生能源发电比例将在2030年抵达50%，届时“鸭子曲线”背部会更低，脖子会更长，对加州电网清静稳固运行提出更大挑战。
主要应对步伐包括：一是勉励更多包括气电、抽水蓄能电站在内的无邪电源建设；二是扩大平衡市�。‥IM）的规模，依赖区域网络容量增强调理性资源互济；三是安排大宗太阳能+储能项目，同时拓展其他储能方法；四是建设开放式自动需求响应项目（Open Automated Demand Response, OpenADR）；五是设计越发细密的峰谷电价结构（如分时电价和实时电价），勉励移峰填谷。
（四）加速碳、电市场融合，增进发电侧低碳减排
欧洲一连推动欧洲碳排放权市场与欧洲电力市场双轮驱动，将碳价纳入发电本钱，通过改变电源优先级排序加速高排放煤电转型和退出。英国政府通过设置最低碳价政策作为容量市场的增补，以高于容量赔偿价钱的碳价本钱挤出低效小煤电机组，并配套火电厂碳税政策加速退煤，勉励清洁能源生长。
三、服务绿色电力全生命周期的市场系统设计
从生产特征来看，新能源发电具有波动性、随机性、间歇性；从系统平衡视角来看，凭证南网总调的研究，新能源发电在远期是概率性有用容量平衡，在中期和近期是电量总体平衡，在实时体现为可展望的新能源电力与调理性电力配合平衡；从使用一次能源来看，新能源发电与古板能源发电最大的差别点在于一次能源难以存储。
新能源上述特点决议了中恒久合约不可作为发电调理安排的依据，而是体现为约定收益、对冲危害的工具；为了实现新能源发电上网，与新能源着力展望颗粒度一致的电力平衡市场是要害环节�；茉捶⒌绲男⑺吃蛱逑治镀谔峁┏湓７⒌缛萘�，中期和近期提供电能量，实时执行阶段提供调理能力。
因此，思量到新能源为主体的电源结构，需要建设中远期权益类市场+平衡市场的复合市场系统，以及反应电能量、发电容量、辅助服务价值的全生意品种。
综合剖析，新型电力市场系统需要团结新能源特征，依托新型电力系统，坚持顶层设计、循序渐进、清静稳固、公正竞争、绿色生长的原则，做好“妄想生意执行”全时序统筹、“上下内外”全方位衔接，实现“源网荷储”全生命周期笼罩。
（一）“妄想生意执行”全时序统筹
团结新能源电力电量平衡特征，从妄想、生意、执行三个维度，提出从中恒久到实时阶段、省内到省间的市场框架设计。
在妄想维度（5～20年及以上阶段），市场设计需要以包管远期电力供应为条件，为新能源发电项目提供稳固的预期收益，知足“双碳”目的下新能源用能需求。相比化石能源发电，用电企业更注重获得绿色电力的独吞性和全生命周期的情形价值。随着津贴退坡，新能源发电企业也需要预期稳固的现金流支持贷款投资、建设运营。因此，妄想维度的市场空间需要凭证有用容量概率确定新能源装机规模，框定多电源类型发电互补的总体结构。生意主体主要为新能源发电企业、用电企业以及电网公司。
市场要害机制包括中恒久购售电条约（PPA）、容量市场/容量赔偿机制。发、用电企业通过签署PPA，知足发电企业的项目融资需要，为用电企业提供独吞性、全生命周期的绿电所有权。发电企业与电网公司签署包管性收购条约也可以知足项目投资需要。电价机制方面，PPA价钱需要体现电能量价值、环保价值，可以无邪设计价钱联念头制以及期权等工具。
由于新能源发电特征难以完全匹配用电需求，发、用电企业通常选择签署中恒久差价合约，合约仅作为结算依据，可以约定分时结算曲线；发、用电企业仍需要加入其他中恒久生意或现货市场，或者与电网签署购售电条约。当火电使用小时数预期低于盈亏平衡小时（通常为4000～5000小时，与电煤价钱和上网电价有关）之后，需要引入年度及以上的容量市场或容量赔偿机制，合理量化并赔偿火电减发电保容量的孝顺。
在生意维度（多日～5年内阶段），市场设计需要知足新能源总体电量平衡需要，团结新能源电量展望手艺开展电能量生意，知足用电侧无邪购置绿色电力的需求。现有中恒久市场机制下，以年度、月度市场化生意妄想为基础开展新能源优先消纳、通例电源三公调理。通过月度长周期结算抵消新能源发电波动性、随机性，控制执行误差。当新能源发电占比一直提高，月度误差较大且难以实现公允的误差结算时，则需要引入月度以内的短期市场，提供频次高、流动强的调解手段。
市场要害机制主要是面向全体电源的分时段电能量生意，以及面向调理电源的中恒久备用容量、黑启动等辅助服务生意。分时段合约设计应注重流动性，思量各方最大条约数，凭证“远粗近细”的原则划分时段，例如年基荷合约、月或周峰平谷合约、单日分时合约等。集中式现货市场启动后，中恒久市场可以生意到D-1日，使生意精准贴近现实生产，镌汰危害敞口。凭证市场生长，起劲探索电力期货、期权、金融输电权等在内的金融衍生品生意，进一步增添市场流动性，完善危害规避、价钱发明功效。
在执行维度（日前-实时阶段），市场设计需要实现发电能力平衡和调理能力平衡。要害机制包括现货电能量市场，调频、调峰等辅助服务市场，以及需求响应机制。电能量现货市场主要包括日前、日内市场和实时市场，通过集中优化挪用种种调理资源，一直贴近实时供需平衡。依托调频、调峰等市场价钱信号，激励具有无邪调理能力的机组加入实时电力平衡。通过需求侧响应机制，挖掘用电负荷、储能、电动汽车等用户侧资源无邪调理能力。依托新型电力系统的控制、计量、通讯等手艺，聚合种种漫衍式资源、虚拟电厂协调优化运行。
（二）“上下内外”四维衔接
从南方区域电力市场全局思量，对上衔接天下统一电力市场，对下推进绿色电力向区域市场融合，对内衔接省级电力市场，对外做好与碳市场、用能权市场的耦合联动。
对上：南方区域作为一个自力的市场单位，以“点对网”、“网对网”方法加入天下市�。ǹ缒贤⒐捌渌厍┥�。首先，通过区域市场的多能互补蓄水池作用，可以有用平抑汛枯、峰谷的送电波动，实现新能源受入能力最大化。其次是团结资源条件将南方区域内的新能源外送，或新能源与通例能源打捆外送，辐射大湄公河次区域国家。
对下：打造绿色电力生意作为区域市场实现“双碳”目的的焦点产品，凭证绿色用能全历程溯源、天下认证的要求，南方区域实验绿证统一核发认证，绿色电力生意统一组织。
对内：南方区域市场作为最大的资源平台，有助于五省区推行消纳责任权重，使用地区跨度大、用电曲线差别的特点调剂新能源季节波动性和日内间歇性。起步阶段五省区共享余缺调剂空间，以跨区跨省的多日电能量、现货生意作为无邪消纳渠道。随着新能源跨省区调剂规模和频率提升，点对网、网对网、点对点多种生意模式一直完善，区域内多边生意态势形成，区域平衡作用越发凸显，市场融合越发细密。
对外：新能源生意与消纳包管机制、碳市场、用能权市场耦合衔接。未来起劲探索绿色电力生意与其他市场的合约互认，提高市场之间的联动性，推动多个节能减排市场维度同向发力，更精准、更实时地反应每一度绿电的情形价值，指导发电项目投资，改变电力生产方法，增进绿色能源消耗。
（三）“源网荷储”全生命周期价值笼罩
思量电源、电网、负荷侧种种主体、储能的可一连生长，新兴市场系统需要支持项目投资、项目建设、生产运行、监测评估全环节，反应市场价值和社会孝顺并获得合理收益。
在投资环节，通过中恒久购售电条约、新能源友好型市场服务、优惠支持政策等方法激励新能源发电企业投资，包管新能源发电项目生长。在项目建设环节，团结可再生能源电力消纳监测评估，凭证新能源发电生意及结算情形转动宣布消纳指标并提出预警，指导风电光伏项目优化设置、合理安排装机增速。
在生产运行环节，建设顺应高比例新能源接入的无邪调理机制，合理反应古板能源发电的调理能力价值，实现新能源优先消纳。在监测评估环节，聚焦碳足迹耦合碳排放全历程检测�；谄笠涤媚苁菘固寂欧攀菁嗖�，追踪碳足迹，推演未来碳趋势，助力企业优化运营战略、科学实现用能达峰。（泉源 北极星输配电网）
