能源绿色低碳转型背景下的电力市场风险管理

能源绿色低碳转型背景下的电力市场风险管理

刘永智,钱芳,李雁冰

国网山东省电力公司东营供电公司  山东 东营  257091

摘要：伴随着全球气候变化和能源转型的加速，世界范围内电力市场中各类事件接连不断。由于在能源绿色低碳转型背景之下快速发展的风力发电、光伏发电等出力具有极强的不确定性，传统的电力市场设计方案难再适用，使电力市场面临多重风险。

关键词：能源绿色；低碳转型；电力市场；风险管理

1“双碳”目标与能源高质量发展

首先我们探讨一下“双碳”目标与能源高质量发展的关系，“双碳”目标对能源意味着什么呢？据统计，80%～90%的温室气体来自能源活动，也就是说“双碳”、绿色革命很大程度上是“能源+”革命，如果能源革命做好了，就可以为“双碳”目标的实现奠定基础。因此，能源是实现“双碳”目标的主战场。

中国能源高质量发展包括六个方向：安全发展、高效发展、绿色发展、智能发展、开放发展和共享发展。其中，安全发展是指资源、渠道、资金和环境的安全，是能源发展的底线；高效发展，包括供需双方的效率和效率，是整个发展的生命线；绿色发展包括节能、环保和碳减排，这是绿线；智慧发展包括数字产业化和产业数字化；对外开放和发展实现了国内发展和国际发展的双重循环；共享发展使人们能够从中获得满足和幸福。在高质量发展能源的情况下，“双碳”是一个日益重要的方向。

从石油天然气对外依存度来看，2020年，石油对外依存度超过70%，天然气对外依存度超过40%。2021仍呈上升趋势。在中国的能源资源中，除了丰富的煤炭资源外，石油和天然气的储量不大，因此在发展能源安全的背景下，我们需要通过“双碳”逐步摆脱对化石能源的依赖。

中国在节能方面取得了巨大成就。到“十三五”末，我国单位GDP能耗是世界的1.5倍，但与美国、英国、德国等发达国家相比仍有很大差距，因此我国的节能发展仍在继续。

从绿色能源发展的角度来看，20世纪60年代，美国、欧盟等发达国家已进入油气时代，其中石油和天然气约占60%。在过去，中国长期以来一直以煤炭供应为主。经过努力，2020年我国煤炭消费占比仍在56%左右。目前，从以煤为基础的能源结构向可再生能源转变的任务十分艰巨，因此我们应该通过“双碳”目标的约束来加快这一进程。

2电力市场风险管理策略

2.1利用灵活性资源管理电力不平衡风险

该储能装置可以通过削峰填谷来解决风、光输出峰值与负荷峰值不匹配的问题。具有快速响应速度的电化学储能可以提供调频服务，以缓解新能源波动引起的频率不稳定，进而避免多个不同时间尺度的功率不平衡风险。需求响应资源可以在新能源产量下降或电力批发市场价格上涨时改变电力用户习惯性的用电模式，在一定时间内减少或转移电力负荷，并对电力供应做出响应，从而确保电力的实时平衡。在电力市场环境下，电力用户可以根据收到的电价信号，采用基于价格的需求响应来调整其电力需求，主要包括使用时间电价、实时电价和峰值电价。此外，在一体化能源体系的基础上，天然气、热能、氢能和新能源发电设备可以有机地结合在一起，不同形式能源的生产、利用和转换可以统筹安排，从而在降低新能源发电量波动风险的同时，实现合理的能源利用效率和经济效益。

在高比例新能源电力市场中，为了充分利用各类灵活性资源的潜在价值，需要建设有效的电力辅助服务市场机制。2022年1月18日国家发展改革委、国家能源局发布的《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》中提出，要持续完善电力辅助服务市场，推动电力辅助服务市场更好地体现灵活调节性资源的市场价值，建立健全调频、备用等辅助服务市场，探索用户可调节负荷参与辅助服务交易，推动源网荷储一体化建设和多能互补协调运营，完善成本分摊和收益共享机制。除了已经广泛应用的旋转备用、调频产品之外，美国加州独立系统运营商和美国中部电力系统运营商还设计了一种新型电力辅助服务品种——灵活爬坡产品。FRP的设计目的在于为电力系统本时段预留出足够的灵活调节空间，在考虑可再生能源出力波动的基础上，使灵活性资源的可调出力满足下阶段负荷的变动需求，它在降低电力市场电力不平衡风险的同时，也能为提供服务的灵活性资源所有者带来相应的经济回报。

2.2适合我国国情的电力市场风险管理思路

由于中国电力市场面临的宏观政治经济环境、改革目标和路径、体制机制与国外电力市场不同，电力市场面临的风险类型和程度也存在很大差异。有必要在充分借鉴国外电力市场风险管理经验的基础上，研究适合我国国情的风险管理措施。根据电力市场风险的不同重点，一些学者将电力市场风险分为市场电力风险、缺电风险、电价风险、信息风险、系统风险、电力市场规则缺陷和法律风险；一些学者将电力市场风险分为缺电风险、电力投资风险、电价风险、发电侧市场电力风险、电网安全运行风险、负荷预测风险、用户拖欠风险等。结合我国电力市场改革的实际情况，将电力市场风险划分为：总体上分为内部风险和外部风险，并进一步将内部风险划分为违约风险、市场力风险、新能源发电风险、电力负荷风险、交易风险、监管风险、电网安全风险、运营合规风险等；外部风险分为能源危机风险、自然风险、社会风险、经济风险等。

从市场成员成立到退出的全过程来看，违约风险控制策略包括市场准入机制、违约风险量化与监控、违约处置机制等环节。具体措施为市场成员准入资格审查等定性分析和信用评级、履约担保体系等定量分析。电力市场风险防范方法可概括为四个阶段：风险点识别、风险度评估、风险逻辑推导和风险法律规划处置。建立风险监测指标体系，当异常数据达到判断阈值时发出黄色预警。应对新能源发电风险的手段包括建立储能参与电力市场的相关机制和完善辅助服务市场机制。通过引入需求响应并允许电动汽车参与电力市场，我们可以有效防止疏浚电力负荷的风险。应对交易风险的方法包括引入科学的交易机制设计理论和方法，做好负荷预测、电价预测和新能源产量预测。应对监管风险的主要途径是完善监管机构的职能，完善相应的监管体系。应对电网安全风险的主要途径是加强市场化交易与传统电力安全管理之间的协调，这需要深入研究和理解电力市场交易对电网安全的影响。合规风险是指企业因违反相关法律法规而遭受制裁、处罚、财产损失和声誉损失的风险。电力交易合规风险的防控主要包括改革环节、交易环节和管理环节。其中，改革环节涉及制度建设、机制设计和市场准入；交易环节涉及交易组织、交易行为、输配电费用、交易执行和交易结算；管理环节涉及信息管理、舆论管理和技术支持。外部风险涉及国际和国内关系的各个方面。影响因素很多，情况非常复杂。决策者需要提高战略思维能力，处理好整体与局部、政府与市场的关系，多管齐下地进行制度设计。

结论

为了保障能源绿色低碳转型背景下电力市场的平稳运行，各电力市场主体需要充分利用储能装置、需求响应等灵活性资源来管理电力不平衡风险，并积极探索开发电力期货、电力期权等电力金融产品以管理电价波动风险。

参考文献：

[1]刘泊静.促进电力资源优化配置助力能源绿色低碳转型[N].中国电力报,2022-03-07(001).

[2]孙兆阳.绿色能源发电企业电力营销策略研究[D].华北电力大学(北京),2019.

[3]谷志红.促进节能和可再生能源电力发展的绿色电价研究[D].华北电力大学（北京）,2019.