電力市場化改革是我國電力體制改革的重要方向。國外電力市場建設(shè)已經(jīng)走過了 30  多年的歷程，很多國家已經(jīng)建立了競爭性的電力市場。隨著世界范圍內(nèi)新能源的大規(guī)?？焖侔l(fā)展，近年來國外電力市場在促進新能源發(fā)展和協(xié)調(diào)相關(guān)方訴求方面也進行了很多探索?？偨Y(jié)國外新能源參與電力市場的經(jīng)驗與教訓(xùn)，對我國電力體制改革形勢下進行頂層設(shè)計，更加充分地考慮含大規(guī)模波動性電源的電力系統(tǒng)的運行特點和要求，更好地解決棄風(fēng)棄光等當(dāng)前中國新能源消納突出問題具有重要意義。

一、德國

在德國，新能源參與電力交易，主要有兩種模式：

一是采用基于固定上網(wǎng)電價，由電網(wǎng)運營商購統(tǒng)銷。在可再生能源發(fā)展初期，由于可再生能源成本高，直接參與電力市場沒有價格競爭優(yōu)勢。為了促進可再生能源的發(fā)展，德國在  2000 年頒布了第一步《可再生能源法》。在 EEG2000  中，確定了以固定上網(wǎng)電價，收購可再生能源發(fā)電量的模式。這種模式下，政府依據(jù)可再生能源發(fā)電成本，確定其確定可再生能源發(fā)電商的固定上網(wǎng)電價?？稍偕茉瓷虩o需直接參與市場交易，而是由電網(wǎng)運營商以固定電價統(tǒng)購統(tǒng)銷，以極低的價格納入現(xiàn)貨市場的日前交易之中，由于現(xiàn)貨市場的日前交易為邊際機組定價模式，保證了新能源的售出和優(yōu)先消納。

二是在溢價補貼下參與電力市場競價交易，收益由現(xiàn)貨市場價格和市場溢價補貼決定。隨著可再生能源成本不斷下降，可再生能源已經(jīng)具有足夠競爭力，可以參與電力市場交易。為了推動可再生能源的直接市場化，在  EEG2012  中，引入了市場溢價機制，可再生能源可以選擇固定上網(wǎng)電價機制，也可以選擇溢價機制。對于選擇市場溢價機制的可再生能源發(fā)電商，通過直接參與日前或日內(nèi)現(xiàn)貨市場交易出售電力。在結(jié)算上，除了售電所獲得的市場價格之外，還能獲得一定程度的溢價補貼。

為有效促進可再生能源參與電力市場，德國對電力市場機制進行了改進。例如，為了滿足新能源接入后所市場對超短期交易需求，2011年，德國引入一種新的日內(nèi)交易產(chǎn)品，即  15 分鐘日內(nèi)產(chǎn)品交易。它采用連續(xù)競價交易的模式，保證了有意愿的交易雙方能第一時間達成交易。15  分鐘產(chǎn)品交易，有別于此前的所存在的小時級日內(nèi)產(chǎn)品交易模式，其時限更短且交易更為靈活，有利于新能源發(fā)電參與電力市場的日內(nèi)交易。

從圖 2-1 與圖 2-2 可以看出，德國日內(nèi) 15 分鐘產(chǎn)品交易最為活躍的時間，正是光伏發(fā)電發(fā)電量最大的時間，例如圖 3-14  中八月份正是德國日照最為強烈的月份。日內(nèi)15分鐘產(chǎn)品，很好的適應(yīng)了德國新能源發(fā)展所帶來的，對交易時限和交易靈活度的新要求，提高了德國電力市場對新能源發(fā)電的消納能力。

二、美國

在美國，可再生能源參與電力市場，主要有以下三種模式：

模式一：通過簽訂購電協(xié)議，向公用事業(yè)電力公司售電

受益于可再生能源配額制(Renewable Portfolio Standard，RPS)政策，可再生能源發(fā)電商可通過簽訂長期購電協(xié)議(Power  Purchase Agreement,  PPA)，將可再生能源電力和證書，捆綁出售給公用事業(yè)電力公司。在電力批發(fā)市場中，由電力公司競價出售可再生能源發(fā)電。事實上，除可再生能源電力和證書之外，購電協(xié)議還可以約定，將可再生能源可提供的輔助服務(wù)等其他可調(diào)度的產(chǎn)品出售給電力公司，由電力公司對這些產(chǎn)品在電力市場中競價出售。

在該模式下，購電協(xié)議中往往會約定棄風(fēng)、棄光補償機制，有助于調(diào)動電力公司在批發(fā)市場出售可再生能源的積極性?？紤]到棄風(fēng)、棄光無法完全避免，購電協(xié)議中通常協(xié)定，允許一定限額的棄風(fēng)棄光。在限額內(nèi)，電力公司不對可再生能源發(fā)電商進行補償。超過規(guī)定限額時，由電力公司根據(jù)原本應(yīng)發(fā)而未發(fā)的可再生能源電量，向可再生能源發(fā)電商支付補償。為減少補償支付，電力公司有積極性售出盡量多的可再生能源發(fā)電，因此其市場報價一般會低于購電協(xié)議價格，更接近短期邊際成本。在這種情況下，可再生能源往往可獲得某種意義上的優(yōu)先調(diào)度權(quán)，收益穩(wěn)定性得到進一步保障。

此外，購電協(xié)議中可設(shè)定分時電價，從而引導(dǎo)可再生能源依照價格信號安排發(fā)電。例如，在不同季節(jié)、工作日和周末分別設(shè)定電力負荷高峰和低谷時段，并通過協(xié)定適當(dāng)?shù)姆骞入妰r，激勵可再生能源采取一定的功率調(diào)節(jié)措施，滿足系統(tǒng)實時運行需求。該模式在一定程度上保障了市場運營效率。

該模式多存在于加州等 ISO  運營的電力批發(fā)市場。在該模式下，可再生能源的收益主要來源包括生產(chǎn)稅抵減(PTC)、投資稅體抵減(ITC)等政策補貼以及購電協(xié)議收益。

模式二：基于套期保值及可再生能源證書，直接參與電力批發(fā)市場

可再生能源直接參與電力市場，并通過購買電力或天然氣套期保值，以規(guī)避價格風(fēng)險，提高收益穩(wěn)定性。可再生能源直接參與電力批發(fā)市場競價的模式，通過日前和實時市場信號，可有效引導(dǎo)可再生能源適當(dāng)控制發(fā)電功率，從而實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行。為規(guī)避現(xiàn)貨市場的價格風(fēng)險，可再生能源發(fā)電商可以購買套期保值，在賣出電力的同時，在期貨市場上買進相同數(shù)量的期貨合約。如此一來，當(dāng)價格變動在現(xiàn)貨市場造成虧損時，可由期貨合約交易上的盈利得到彌補甚至抵消。電力或天然氣套期保值執(zhí)行期限一般為十年左右，不涉及現(xiàn)貨交割，而是獨立進行。通過出售可再生能源證書，可再生能源發(fā)電商可進一步增加收益。

該模式下，符合條件的可再生能源證書，可基于實際發(fā)電情況在證書市場單獨出售，有時也會將已經(jīng)規(guī)劃好的證書通過遠期合約提前出售，以降低證書價格風(fēng)險。同時，對于符合條件的可再生能源發(fā)電商，可根據(jù)實際發(fā)電量享受風(fēng)能生產(chǎn)稅抵減。

該模式多存在于德克薩斯州、紐約州以及 PJM  等電力批發(fā)市場。在該模式下，可再生能源的收益來源主要包括生產(chǎn)稅抵減(PTC)、投資稅抵減(ITC)等政策補貼、可再生能源電力收益和證書收益。

模式三：基于差價合約或綜合/虛擬購電協(xié)議，直接參與電力批發(fā)市場

可再生能源發(fā)電商直接參與電力市場，并通過簽訂中期或長期差價合約或綜合/虛擬購電協(xié)議，降低因價格波動帶來的收入風(fēng)險。在差價合約(Contracts-for-Difference,  CFD)下，發(fā)電商像往常一樣通過電力市場出售電力產(chǎn)出，然后獲得電力售價與執(zhí)行價(strike price)之間的差別支付(difference  payment)。當(dāng)電力市場價格高于執(zhí)行價時，發(fā)電商需要返還電力售價與執(zhí)行價之間的差別，從而避免對發(fā)電商的過度支付，降低可再生能源發(fā)電商的收益風(fēng)險。對于不允許使用購電協(xié)議或者購電協(xié)議無法滿足激增的可再生能源項目需求的地區(qū)，綜合/虛擬購電協(xié)議(Virtual  PPA,VPPA)應(yīng)運而生，成為新的融資產(chǎn)品。電力用戶與可再生能源發(fā)電商簽署虛擬購電協(xié)議，約定可再生能源電力的固定價格。當(dāng)發(fā)電企業(yè)按照實際市場電價賣給售電商時，用電企業(yè)將向電力生產(chǎn)商支付實際市場電價與約定的固定電價之間的差價。對不同的電力用戶來說，通過虛擬購電協(xié)議實現(xiàn)可以實現(xiàn)兩個功能。有些用戶目的是實現(xiàn)可再生能源電力的“虛擬”獲取和對可再生能源發(fā)電企業(yè)的定向支持。此外，當(dāng)市場交易價格超過約定價格，用戶將從虛擬的電力購買協(xié)議獲利。

與電力天然氣套期保值類似，差價合約以及虛擬購電協(xié)議并不涉及電力電量的實體銷售。區(qū)別是前述的套期保值一般是購買電力或天

然氣期貨進行直接或間接套期保值，對簽訂合約的對象沒有限制;差價合約或綜合/虛擬購電協(xié)議的套期保值商品是捆綁的電力和可再生能源證書，且一般是與公用事業(yè)電力公司或者企業(yè)性質(zhì)的購電商簽訂合約。

該模式主要存在于新英格蘭地區(qū)以及其他一些 ISO 運行的電力批發(fā)市場。

三、英國

1、可再生能源義務(wù)指令

2014 年以前，可再生能源義務(wù)3是英國政府支持集中式可再生能源項目的主要政策。可再生能源義務(wù)于 2002  年制定，其內(nèi)容與美國的可再生能源配額制相似，本質(zhì)是提高供電商對可再生能源的購電量。同樣，與可再生能源配額制類似，可再生能源義務(wù)證書是實施可再生能源義務(wù)的重要輔助工具?？稍偕茉戳x務(wù)機制要求供電商向英國天然氣與電力辦公室(Office  of Gas and Electricity Markets, OFGEM)證明其獲得了與要求比例的可再生能源義務(wù)證書(Renewables  Obligation Certificates)，否則將會受到處罰?？稍偕茉戳x務(wù)證書由英國  OFGEM根據(jù)發(fā)電量向符合規(guī)定的可再生能源發(fā)電商頒發(fā)。發(fā)電商可以向電力供應(yīng)商或交易機構(gòu)出售可再生能源義務(wù)證書，從而獲得電力批發(fā)價格之外的補貼。

可再生能源義務(wù)指令有效推動了英國可再生能源快速發(fā)展。該制度設(shè)立以來，英國可再生能源裝機容量從 2002 年的 310 萬千瓦提高到了 2011 年的  1230 萬千瓦。

2、基于差價合約直接參與電力市場

1)差價合約機制建立背景

差價合同是英國新一輪電力市場改革的重要內(nèi)容。英國能源與氣候變化部于 2013 年 7  月公布《有關(guān)從可再生能源義務(wù)向差價合同過渡的征求意見稿》，提出差價合約從 2014 年開始實施，并在 2014 年至2017  年與可再生能源義務(wù)并行運行。2013 年 12  月，《電力市場改革執(zhí)行計劃》出臺，正式明確了通過電力市場改革向差價合同機制過渡。差價合約主要針對核電、可再生能源等低碳電力。對于可再生能源采取差價合同機制，主要原因如下：

一是降低可再生能源項目的投資和收益風(fēng)險，支持促進可再生能源穩(wěn)定發(fā)展。可再生能源義務(wù)指令下，市場批發(fā)電價以及義務(wù)憑證價格的不確定性，給可再生能源發(fā)電商帶來了很大的收益風(fēng)險。這些風(fēng)險在一定程度上影響投資商對可再生能源的投資決策。為了應(yīng)對氣候變化，實現(xiàn)  2020 年 15%的可再生能源發(fā)電量目標(biāo)，英國政府需要進一步吸引可再生能源投資，并保障其發(fā)電收益穩(wěn)定性。2013  年發(fā)布的《電力市場改革實施計劃》中測算，差價合約可能促使英國在 2020 年實現(xiàn) 43GW的可再生能源裝機容量，并能夠滿足 30%-36%的電力需求。

二是降低可再生能源項目融資成本和差價合約執(zhí)行電價，進而遏制電價上漲。自 2011 年起，英國開始關(guān)閉大量的老舊核電站和造成嚴(yán)重污染的燃煤發(fā)電站，預(yù)計到  2020 年，2010 年 1/5 的發(fā)電設(shè)施將被陸續(xù)關(guān)閉。電站關(guān)閉和電力基礎(chǔ)設(shè)施的更換升級，需要耗費約 1100  英鎊的投資，進而將導(dǎo)致電價上漲。按照新一輪改革前的市場條件，如不采取新的市場機制，預(yù)計到 2030 年居民平均電價將上漲  60%左右。差價合約機制主要針對新增可再生能源項目，采用招標(biāo)方式確定合約的執(zhí)行電價和合約預(yù)算分配。通過在可再生能源之間引入競爭，可有效降低項目融資成本和執(zhí)行電價，從而使供電商能夠以較低批發(fā)電價購買可再生能源電力，對遏制居民電價上漲起到一定作用。

2)差價合約機制主要內(nèi)容

差價合約機制建立后，可再生能源發(fā)電商參與電力市場方式不變，依舊通過競價的方式參與電力市場。差價合約機制下的主要變化在于，發(fā)電商可以獲得市場參考電價和合約執(zhí)行電價的差別支付(difference  payment)。 可再生能源發(fā)電商與政府成立的差價合約訂約方(CfD  Counterparty)簽訂差價合約，并規(guī)定執(zhí)行電價。當(dāng)市場參考電價低于執(zhí)行電價(strike  price)時，由政府向發(fā)電商補貼電力售價與執(zhí)行價之間的差價;當(dāng)參考電價高于執(zhí)行電價時，發(fā)電商需要向政府退還差價。

市場參考電價是差價合約的重要內(nèi)容，用來反映市場電價，從而決定可再生能源發(fā)電商可以獲得的差別支付。雖然參考電價不一定與電力交易的實際價格完全吻合，但是該價格的制定需要能夠反映發(fā)電商能夠獲得的價格水平?？稍偕茉吹膮⒖茧妰r為英國大不列顛地區(qū)日前市場各小時的區(qū)域電價。參考電價的制定，可以在一定程度上避免可再生能源發(fā)電商無限度壓低市場競價。可再生能源發(fā)電商會盡量以接近參考電價的水平競價，從而獲得差價合同的收益。

對于陸上風(fēng)電、光伏等較為成熟的可再生能源技術(shù)，政府通過招標(biāo)機制對新增可再生能源項目分配差價合約額度，確保合約簽訂一定的競爭性。為了鼓勵低碳技術(shù)同時確保成本最低化，對于較為成熟的可再生能源技術(shù)，政府采取競爭性分配機制確定差價合約額度。目前，政府偏向于實施“清算價格支付(pay-as-clear)”，即所有競標(biāo)成功的差價合約項目獲得相應(yīng)的執(zhí)行價格?；谀壳暗募夹g(shù)成本，政府預(yù)計垃圾與污水沼氣以及配有熱電聯(lián)產(chǎn)的垃圾發(fā)電項目投標(biāo)額度最低，但這些技術(shù)可能只占差價合約預(yù)算的很小一部分。陸上風(fēng)電、水電和光伏項目會競標(biāo)其余的預(yù)算。對于海上風(fēng)電、潮汐能等較不成熟技術(shù)，為確保其獲得充足投資，目前不必參與競標(biāo)，所有項目都可以政府約定的執(zhí)行價格簽訂差價合約。

根據(jù)《有關(guān)從可再生能源義務(wù)向差價合約過渡的征求意見稿》，可再生能源義務(wù)與差價合約將在 2014 年至 2017  年并行運行。期間，新項目可以選擇申請兩者之一。2017 年 4 月起可再生能源義務(wù)不再接受新申請，但是會繼續(xù)為已經(jīng)獲得可再生能源義務(wù)證書的項目提供最多20  年的支持。

根據(jù)英國《電力市場改革實施計劃》中的測算，差價合約將使英國2020 年可再生能源裝機達到 4300 萬千瓦。