基本介紹
近年來，全球環境問題與能源問題的凸顯，使得以風電和光伏為主的間歇性可再生能源在世界範圍內受到廣泛關注並迅速發展。截至2015年底，全球風電與光伏的累計裝機容量分別到達432 GW和169 G W，中國風電與光伏裝機容量均居世界第一。目前我國風電與光伏裝機容量占全國總裝機的11. 46%，並且將在未來繼續高速增長，逐漸成為主要的能源供給形式。我國可再生能源產業的飛速發展得益於固定上網電價補貼政策的扶持，然而，非市場化的消納方式隨著裝機容量的快速增長而受到了嚴峻的挑戰，集中體現在大量棄風、棄光等現象的發生。
當前我國新一輪電力體制改革進展如火如茶，力圖構建一個“公平、開放、有序、競爭”的電力市場體系，深化電力資源最佳化配置，促進可再生能源消納，實現政府調控市場、市場引導企業的重大轉變。如何通過科學的、系統性的、嚴謹的電力市場機制設計，把間歇性可再生能源納入電力市場之中，用市場機制促進其高效消納，無疑是當前電力市場機制設計所面臨的新挑戰，也是國際學術界、產業界的關注焦點。回顧總結國內的發展現狀，分析與借鑑國外的先進經驗，形成適用於中國國情的可再生能源發展政策，是我國促進可再生能源消納的電力體制改革的關鍵環節。
政策分析
發展現狀
近年來，我國的風電、太陽能等可再生能源發展迅猛。截至2015年，全國風電併網裝機容量達147。 6 G W，占全部裝機的8。 6%，占世界風電裝機1 /4以上;而光伏累計裝機容量43. 18 GW，占全部裝機的2。 84 %，裝機容量居全球之首。根據我國力系統的支柱性技術與能源供應來源 。
然而，受風電與光伏自身特性以及我國電網運行方式的制約，我國的可再生能源消納問題形勢嚴峻。2015年全年平均棄風率約為15%，全年棄風電量33TWh，甘肅、新疆、吉林三省份棄風率均超過30% 0 2015年全年棄光率預計達到10%甘肅等地棄光率達到28 %。全年棄風與棄光折合經濟損失超過170億元，造成了能源的極大浪費。
政策總結
中國推動可再生能源發展的主要政策包括:特許權招標項目、固定上網電價、價格補貼和國家示範項目等。
我國當前的可再生能源價格機制為固定上網電價，電網公司與可再生能源電站按當地脫硫火電機組的標桿電價結算，剩餘部分由國家可再生能源發展基金支付。以風電為例，一方面，對風電全額保障性收購，風電的售電價格和銷售量都有保證，無需面對遠期市場價格波動的風險;另一方面，風電無需承擔平衡輔助服務的義務，其出力波動性和間歇性帶來的平衡問題均由電網公司負責，成本最終由用戶分攤。
當前我國可再生能源採用固定電價與固定補貼機制，一定程度上為可再生能源接納帶來了一定的阻礙。一方面，可再生能源相比火電而言沒有價格優勢，電力富餘時無法與調節靈活的火電相競爭，電網公司接納可再生能源沒有激勵相容的機制;另一方面，可再生能源無法對給予其輔助服務的其他機組進行補償，使其他機組缺乏動力為可再生能源進行調峰、調頻及預留備用。
典型交易模式
國外可再生能源參與市場的典型交易模式
從國外的實踐看，支持可再生能源發展的市場交易價格機制主要分為兩類:基於電量的激勵政策和基於價格的激勵政策 。
基於電量的激勵政策的主要形式為可再生能源配額制(renewable portfolio standard } RPS )，代表國家包括英國、美國(大部分州)和北歐國家。其主要方式是指政府對列入可再生能源名單的能源生產實行強制性的具有法律效力的數量規定，要求電力供應商在指定日期之前按照不低於電力產出的某一比例提供可再生能源電量。在政策設計與實施中，引入了綠色證書(green certificate GC)交易制度。綠色證書是電力企業通過生產綠色電量獲取的證書，電力企業每隔一段時間需要將規定數量的綠色證書上交監管機構。綠色證書可以在市場上出售或購買，因而具有市場價值。
基於價格機制的激勵政策主要包括固定電價、溢價機制、認購價格、差價契約等形式。固定上網電價由政府直接確定各類可再生能源發電的入網價格，電網企業根據這個價格收購可再生能源發電電量，代表國家是德國];溢價機制是指可再生能源的收購價格為隨時浮動的市場價格加上固定的政府補貼電價，代表國家是西班牙，可再生能源廠商可自由選擇固定上網電價或直接參與市場的溢價機制;認購價格是指政府提出可再生能源發電產品的價格，由消費者按規定價格自願認購，代表國家是荷蘭;差價契約是英國計畫於2017年全面取代可再生能源配額制的可再生能源價格結算機制，是指政府部門與發電廠之間簽訂雙向長期契約，確保發電廠以固定的契約價格進行結算，規避市場價格波動的風險，本質上等同於固定上網電價機制可再生能源參與市場的方式。
由於可再生能源內在的波動性與不確定性，導致可再生能源參與市場時投標出力與實際出力可能出現較大偏差，極大削弱了可再生能源參與市場的競爭力。鼓勵可再生能源併網交易不僅僅需要國家補貼政策的支持，還需要成熟的預測技術、完善的市場交易機制等條件。美國、北歐等地區作為早期的可再生能源發展中心，在可再生能源參與市場的方式上具有值得借鑑的成功經驗。
基本條件
可再生能源參與區域電力市場的基本條件
目前因為可再生能源的發電成本較高，甚至還有間斷性發電(如風電)等特殊性，所以再生能源參與區域電力市場的競爭，首先市場要滿足基本條件 :
(1)建立較為完善的輔助服務市場或輔助服務補償機制。可再生能源發電的間斷性特點，必然要求在區域電力市場中常規的、調節性能好的發電機組為可再生能源機組發電提供充足的輔助服務，以保證整個電力系統的安全穩定運行。因此，在可再生能源參與競爭的區域電力市場中，必須首先建立較為完善的輔助服務市場或輔助服務補償制。
( 2)價格機制。可再生能源發電投資成本高，如果對其不實行激勵電價機制，可再生能源電力是無i;與常規電力競爭的。因此，在實行兩部制上網電價的電力市場中，對於可再生能源應該在常規火電機組容量電價的基礎上附加一個激勵容量電價;對於實行單一制上網電價的電力市場_對於可再生能源上網電量，應該在市場平均上網電價的基礎上，附加一個激
勵電價。至於激勵電價的制定，有2種定價思路:其一，根據市場中可再生能源與常規火電機組的成本差異，制定一個激勵電價;其二，根據可再生能源木身的環境、社會效益，在常規火電的容量電價(兩部制)或電量電價(單一制)的基礎上制定一個激勵電價。
此外，考慮到風能的波動性和目前蓄能技術的不成熟，可再生能源電力應以長期契約交易為主;遠期，隨著可再生能源技術的成熟，可再生能源發電商將可參與區域電力市場的長期契約交易、目前現貨交易和實時交易以及期貨交易。
可再生能源發電商參與競爭的區域電力市場，電網公司不僅要為可再生能源電力的接入系統提供額外的支持，保證在可再生能源電力波動時，系統的安全穩定運行;而且，電網公司還要以高於常規電力的價格購買可再生能源電力，為此，地區電力公司可以通過徵收系統效益收費(SBC)、申請可再生能源基金、開展可再生能源綠色電力項目等手段同收採購綠色電力的資金，用戶可以參加自願綠色電力市場的交易，獲得一定的選擇權。
可再生能源參與區域電力市場競爭，不需要進行交易方式的特殊設計和管理等複雜操作;容量電價有利於解決不同種類、不同地區、環境差異的可再生能源的成本差異;而且由於投資同報有基本保證，有利於提高投資者的積極性;電量競價上網，實現了市場的適度競爭，有利於提高資源的效率。但還要有與之配套的在全國範圍內的差價分攤機制，否則容易造成可再生能源豐富的區域電價的上升。
市場模式
可再生能源的統一綠色電力市場模式
統一綠色電力市場是指將基於綠色電價制度的自願綠色電力市場和基於強制配額制度的綠色電力市場融為一體的綠色電力市場模式，即自願用戶和配額用戶均可以參與統一的綠色電力市場交易，這樣實施的好處是在充分體現公民的權利和義務的基礎上，又有利於更好的運用市場手段來支持可再生能源產業的發展，此外，還可以避免2個市場單獨設立所帶來的繁瑣操作、複雜管理等弊端 。
可再生能源電力的價值分為2個部分:基本部分是可再生能源電力在目前的電力市場中具有的價值，與常規能源所發電力的價值相同，這部分價值體現為實際電能的交易價格，受益者是實際的電能消費者;另一部分是可再生能源與常規燃煤機組相比而具有的環境效益和其他社會效益，這部分價值體現為可再生能源在生產電能過程中保持環境清潔而具有的價值，受益者是局部地區的所有人，也是全國性和全球性的。因此，在統一綠色電力市場中，其市場運作分為2個層次:真正的綠色電力將通過電能量市場交易_通過與常規能源電力同平台競價獲得電量的收益;同時，電力生產商每生產一定數量的綠色電力將得到一份綠色電力證書，國外通常是每1萬kWh頒發一份綠色證書，綠色電力與常規電力的差價部分將通過綠色證書交易市場來獲得補償。
綠色電力參與電能量市場的競價交易，遵守常規能源電力市場的市場規則，因此木文將不對該市場結構進行分析，這裡著重闡述綠色證書交易市場的模式，其市場具有以下特徵:
( 1)市場主體由發電商、綠色證書交易市場運營機構、配電公司和用戶組成。綠色證書交易市場運營機構按照規則登記和組織綠色證書交易，建立綠色證書交易規則和程式，管理、維護綠色證書交易系統，為主管的政府部門提供綠色證書交易系統運行的年度報告;發電商按照認證規則向綠色證書交易市場的監管機構申請認證，當可再生能源電力生產出來之後，按規定製作綠色證書，並向綠色證書交易市場的運營機構進行登記，註冊成功的綠色證書可在綠色電力市場交易;在綠色證書交易市場運營初期，考慮2種情況:其一，在輸配電網沒有分開之前，由於電網公司己經用高價購買了發電商生產的電力，結合我國國情，綠色證書的購買者主要是那些有配額任務的常規化石能源發電公司，按其發電容量或發電量的一定比例分配配額指標;其二，在輸配電網分開之後，可以考慮對供電公司和人用戶分配一定的配額指標。隨著市場的成熟和產業的發展，遠期將推到包括中、小用戶(自願購買)的證書交易,零信市場的發展將有助於綠色證書的市場價格準確反映綠色電力的真實使用價值。
( 2)市場準入。發電商提出的申請中將提供生產單位所在地點、發電能力(容量)、可再生能源種類、生產開始日期和發電商的名稱等準確信息。監管機構經確認他們的電力生產是來白可再生能源資源和技術，符合綠色證書製作管理規定的，方可批准進入市場;用戶以指定的形式和方式向登記機構提出登記申請，提供要求的信息和檔案，包括用戶所在的地點，用電總量，加入市場的理由，希望參與交易的期限等，此外有配額任務的用戶需提供相關證明，經認證機構審核認可申請。
( 3)交易機制。綠色證書的交易可以採用現貨交易或長期契約交易的方式。現貨交易是指:發電商、電力公司和其他用戶按照規定的格式向市場交易機構提供各白的報價信息，由綠色證書交易系統按照規定的交易規則進行交易撮合，形成市場的交易價格，經交易雙方確認成交之後，由交易中心進行綠色證書所有權的轉讓登記;長期契約交易是指:市場主體通過簽訂長期的綠色證書買賣契約進行綠色證書交易，交易的價格由交易雙方協商確定或通過競價形成，當實際的可再生能源被生產出來獲得綠色證書之後，再通過交易中心進行綠色證書的轉讓登記。
市場的核心是綠色證書交易系統，它的總體功能包括綠色證書管理、綠色證書市場信息發布、綠色證書交易處理3個部分,綠色證書管理包括綠色證書授予、轉讓和註銷，保證數據的準確性、安全性;綠色證書市場信息發布，市場參與者能夠依據其許可權，隨時查閱電網和市場運行的有關信息和數據。電力交易中心向市場參與者公開的信息包括綠色電力裝機容量、綠色電力預測值、總消費量、己上網的綠色電力總量、交易的歷史記錄、交易價格等，此外還為市場成員提供交流學習的電力公告板、電子郵件服務等;綠色證書交易處理，包括數據申報、數據確認、數據以下，並按確定的算法進行交易撮合、交易結算等功能。
( 4)市場監管。監管機構的職責包括以下幾個方面:確定量化的可再生能源發展目標，配額比例的確定原則和配額方案的設定;綠色證書的管理，規定證書的製作時間、發電申報、證書的格式、登記、證書的不當製作和處罰措施等具體事項。其維護市場競爭秩序等職責與常規電力市場相同，特別是要對可再生能源發電商的發電量和綠色證書的製作進行監管，對沒有達到配額任務的電網公司/其他用戶，按規定進行嚴厲處罰。
( 5)市場效益。綠色證書市場模式將無形的綠色電力交易轉化為有形的證書交易方式，綠色證書自由性人、交易靈活、流通性強，有利於形成統一的人市場，競爭機制能有效降低成本;市場價格提供了發電廠關停、新建的信號，供給效益和需求效益在競爭得到了最好的體現，統一綠色電力市場模式是4種模式中經濟效率最高的模式。
( 6)實踐經驗。荷蘭己經建立了世界上最成功的自願綠色電力市場，2000年，荷蘭電力總消費的3%來白可再生能源，人約30%的居民自願購買了綠色能源。壟斷模式卜，美國主要有設立綠色電價表、定期交納固定費用、捐贈資金等3種形式的綠色價格項目。使綠色電價項目的開發者占據壟斷地位，供電公司也沒有積極性生產綠色電力，降低成木;自願購買不具有法律約束，與公民的素質、社會文化等相關性很人，施行難度較人。2005年上海成
為我國，也是開發中國家第1個探索綠色電力機制的城市，目前進展順利，其成功的關鍵在於綠色電力的總量較小，且上海企業的電價承受能力較強。強制規定份額的綠色電力市場模式，則是一個以市場為基礎的、公正的、不需要政府進行人量資金籌集和管理的政策模式，供電企業將通過市場尋求最低成木、最高效率和最靈活的方式來完成配額標準。相對於政府定價，綠色電力市場模式尚屬於新型的市場模式，其靈活的市場機制己經體現出其強人的生命力。美國己有12個州建立了強制性綠色電力市場模式，德克薩斯州1999年實施的RPS是美國最成功的案例。澳人利亞在可再生能源的研究開發和產業發展方面處於世界領先地位，2000年綠色證書交易系統正式運行。月一麥執行了若干年的補貼政策後，於2003年起實行綠色證書制度。1998年，荷蘭政府頒布了一項新的電力法令引入綠色證書系統，要求所有居民購買一定比例的綠色能源。但配額制強調競爭的充分性，需要完善的市場體系，風險人;綠色證書交易需要客觀公正的認證、有效的監督和強有力的懲罰措施;在配額制框架卜，份額標準的確定、可交易的市場體系的建立、處罰標準的制定等都比較複雜，使得制約配額制施行成功的因素多元化。集自願綠色電力市場和強制性綠色電力市場與一體的統一綠色電力市場模式適應了可再生能源電力市場發展的需要_是可再生能源的遠期市場模式。
市場模式建議
我國可再生能源的市場模式建議
從發揮市場機制的作用、最佳化資源配置的角度出發，可再生能源應建立全國統一的綠色電力市場模式，但是由於可再生能源電力的發展與目前現有的電力市場模式緊密相關，各區域電力市場的發展隋況各不相同，因此在可再生能源電力市場的建設初期，應結合各區域電力市場發展進程採用不同的交易模式和相應的不完全相同的激勵政策_在用戶側試行自願綠色電力市場交易;當中國電力市場逐步走向成熟和完善，可再生能源產業發展到一定階段以後，再逐步過渡到統一的綠色電力市場模式。具體建議如下。
在沒有建立競價上網機制的區域
在近期模式，可以考慮以下2種模式之一，或者採用2種混合模式;但應隨著電力市場的發展過渡到參與區域電力市場競爭的模式。
(1)招投標制度。在該制度下，政府權力機構主持招投標活動，選擇最經濟的可再生能源開發方式和最有實力的開發商，可再生能源電力供應商與電網公司簽訂約定價格和期限的長期購電協定。
( 2)政府定價制度。在該制度卜，政府價格管理部門按照合理補償可再生能源電力與常規電力成本差異的原則，也可以考慮可再生能源與常規燃煤電廠相比所具有的環境效益、社會效益，確定可再生能源電力上網電價，採用當地燃煤機組標桿上網電價加上一定補貼電價的形式構成 。
在已建立區域電力市場的地區
1近期模式
(1)兩部制的區域電力市場。在容量電價的制定上，可以考慮招標制度或政策補貼機制。通過對新建可再生能源的容量招標，選擇開發商，降低造價水平，從而降低電力成本;政策補貼機制，主要是考慮可再生能源的環境、社會效益，在常規火電容量電價的基礎上附加一個激勵容量電價。
( 2)單一制的區域電力市場。也可以考慮招投標制度或政策補貼，在契約電量的簽訂時，留出一部分可再生能源電力的競價空間，通過可再生能源發電商的招投標來決定其產量;政策補貼的運用，主要是基於可再生能源與常規能源的成本的差價，必須給以一定的補貼，以實現可再生能源電力與常規火電電力的同平台競爭。
2遠期模式
建立統一的綠色電力市場，通過綠色證書交易實現可再生能源的資源最佳化配置，從而促進可再生能源的發展。
招投標制度
在招投標制度機制下，國家主要通過主持招投標活動，選擇最經濟的可再生能源開發方式和最有實力的開發商，從而保證可再生能源產業的發展和政策目標的實現，其市場模式如下:
1)市場主體:政府招標機構、發電(投標)商、電網公司、地區電力公司、用戶。招標機構確定招投標主要涉及場址的選擇、招標的頻率、投標者資格、評標規則、防止舞弊、保證安全供電等方面的問題，在中標者運營期間對供電成本、服務質量、以及性能標準進行監督。電網公司、地區電力公司通過採用電價加價或者開展可再生能源電力項目吸引用戶參與等手段回收採購綠色電力的成本開支。
2)市場準入。投標商經過資格審查，方可提交投標資料和最初上網電價。
3)電力交易。發電公司通過競標，與電網運營管理機構簽訂貿易協定，協定內容包括年上網電量仁或年利用小時數)、上網電價、可用率、電壓標準、頻率標準等計費條例和獎罰標準。
4)效益分析。發電投資競爭模式也具有完成社會政策目標的能力，可以在指定地點投標建設電廠;採用投標的方法允許多種經濟成分、多種所有制的電廠存在，使建設費用得到最大可能的降低。然而招投標耗費的人力、物力、財力很大，不適合於小型可再生能源項目的開發，大公司容易形成市場力，存在一次性競爭、資源好的地點被最先開發的問題。
