2015年10月,zhong共中央、guo務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)價格機(jī)制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕28號)提出了能源價格市場化的思路:按照“管住中間、放開兩頭”的總體思路,推進(jìn)電力、天然氣等能源價格改革,促進(jìn)市場主體多元化競爭,穩(wěn)妥處理和逐步減少交叉補貼,還原能源商品屬性。2021年7月,國家fa改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時電價機(jī)制的通知》后,各省(區(qū)、市)均開始優(yōu)化分時電價政策。在這種情況下,電力與能源價格體系對國計民生及宏觀經(jīng)濟(jì)的影響將日益深刻,認(rèn)識其內(nèi)在規(guī)律十分必要。
現(xiàn)有能源比價
未實現(xiàn)資源優(yōu)化配置
電力是重要的基礎(chǔ)資源,并非普通的商品,因此電價除具有商品屬性外,還有復(fù)雜的社會屬性,要體現(xiàn)國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向,由此形成一系列政策性電價:煤電價格聯(lián)動電價、發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價、政府性ji金及附加電價、還本付息電價、脫硫脫硝電價、可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價、煤電基準(zhǔn)價加上下浮動電價、用戶分類與目錄電價、高耗能產(chǎn)業(yè)差別電價、用電側(cè)階梯電價、城鄉(xiāng)用電同網(wǎng)同價等。
歷次能源體制改革的初衷都是為了打破壟斷、引入競爭、提高效率、降低成本、改善服務(wù),但由于各種原因,我國能源價格體系市場化依然困難重重。同時,一些不合理的價格管制和割裂的部門管理扭曲了能源價格水平及不同種類能源產(chǎn)品間的比價,難以實現(xiàn)高效配置,而且,對能源消費的正負(fù)外部性補償功能不足,無法保證能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化及可持續(xù)發(fā)展。
比價是能源價格體系的核心。在電價體系中,可再生能源電源與化石能源電源、調(diào)峰電源與基荷電源建立合理的比價,才能支撐合理的電源結(jié)構(gòu)。
各國能源比價受資源稟賦、市場結(jié)構(gòu)、供需形勢、政策等多種因素共同影響。按照國際通用的法則,根據(jù)熱值計算各類能源的價格比,世界范圍內(nèi)煤炭、石油、天然氣的比價約為1:1.5:1.35,而我國動力煤、石油和天然氣的比價約為1:4.5:2.7。相比之下,我國煤炭較油氣價格偏低,天然氣較石油價格偏低、較煤炭價格偏高。在該比價和能源資源稟賦條件下,我國很難扭轉(zhuǎn)能源主要依賴煤炭的局面,也不利于提高天然氣使用水平。為推動節(jié)能減排,我國安排大量專項資金進(jìn)行整治,但效果并不理想,原因之一是能源價格體系存在大量轉(zhuǎn)移支付和交叉補貼,同時不同部門間缺乏有效的溝通和合作,弱化了各種政策的協(xié)同效果。
能源傳輸形成
能量、信息、價值三層網(wǎng)絡(luò)
價格體系的核心作用在于引導(dǎo)供需平衡和優(yōu)化生產(chǎn)、消費,而我國現(xiàn)行能源價格體系在原油與成品油、煤炭與電力、天然氣與電力等上下游能源產(chǎn)品之間形成了多種價格屏障,主要目的是減少外部沖擊,維持有利于工業(yè)化發(fā)展的能源比價水平。但同時,這種價格屏障切斷、扭曲、異化了多種能源產(chǎn)業(yè)上下游的關(guān)聯(lián)性,使得各種成本及供需關(guān)系無法沿價格鏈條順暢傳導(dǎo),致使能源產(chǎn)品的替代性與互補性不能經(jīng)由價格聯(lián)動和反饋機(jī)制表現(xiàn)出來。盡管我國能源發(fā)展總體上具有較強(qiáng)的延續(xù)性和整體性,但無法避免中央和地方、國有和民營、上下游企業(yè)等主體在能源生產(chǎn)、儲運、配售等環(huán)節(jié)的矛盾和沖突,且短期政策行為常導(dǎo)致長期發(fā)展的不均衡性。
價格是價值的外在表現(xiàn),能源價格形成機(jī)制應(yīng)建立在價值規(guī)律的基礎(chǔ)上。在計劃經(jīng)濟(jì)模式下,最理想的能源價格水平應(yīng)等于真實價值;在市場經(jīng)濟(jì)模式下,能源市場價格應(yīng)圍繞真實價值上下波動。因此,碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下的能源產(chǎn)品比價關(guān)系應(yīng)引起各方高度重視。
與其他商品市場不同,能源生產(chǎn)、儲運、配售、消費等往往需通過各類網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn),如電網(wǎng)、熱網(wǎng)、燃?xì)饩W(wǎng)等。這些網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上傳遞的都是能量,只是表現(xiàn)形式不同,因此可統(tǒng)稱為能量網(wǎng)絡(luò)。能量網(wǎng)絡(luò)包含不同類型的能源子網(wǎng)(電網(wǎng)、熱網(wǎng)、燃?xì)饩W(wǎng)等),而各種子網(wǎng)間又通過能量轉(zhuǎn)換設(shè)備(發(fā)電機(jī)、泵、空調(diào)和熱水器等)相連。同時,隨著信息通信技術(shù)(ICT)快速發(fā)展,在物理層面能量網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,可建立基于自動化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和“大云物移智鏈”等新興技術(shù)的信息網(wǎng)絡(luò),以對能源生產(chǎn)、儲運和利用進(jìn)行調(diào)控。此外,電力與能源商品的交易及價值傳遞還形成了價值網(wǎng)絡(luò)。
因此,電力與能源傳輸共形成三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):第一層為能量網(wǎng)絡(luò)(受基爾霍夫定律、熱力學(xué)/傳熱學(xué)定律等規(guī)律支配),第二層為信息網(wǎng)絡(luò)(受信息/通信、優(yōu)化/控制等規(guī)律支配),第三層為價值網(wǎng)絡(luò)(受價值規(guī)律支配)。三層網(wǎng)絡(luò)緊密耦合、相互關(guān)聯(lián),其中價值網(wǎng)絡(luò)是電力與能源價格體系的基礎(chǔ),且受能量網(wǎng)絡(luò)物理規(guī)律制約。
我國的合理電價
應(yīng)更多考慮價值網(wǎng)絡(luò)約束
根據(jù)國家fa改委、國家nong源局印發(fā)的電力體制改革相關(guān)配套文件,電力現(xiàn)貨市場主要開展日前、日內(nèi)、實時電能量交易。其中,節(jié)點電價是指在滿足各類設(shè)備和資源運行特性和約束條件的情況下,在某一節(jié)點增加單位負(fù)荷需求時的邊際成本,即在某時間、某地點以zhui低成本“多消費1度電”所需增加的成本。
節(jié)點電價=系統(tǒng)能量價格+阻塞價格+網(wǎng)損價格。節(jié)點電價理論是基于優(yōu)化調(diào)度模型、在滿足各種約束條件下的資源優(yōu)化配置電價,所以它和經(jīng)濟(jì)調(diào)度、zhui優(yōu)潮流有著深刻聯(lián)系。其中,zhui優(yōu)潮流(或安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度)模型求解過程中對應(yīng)節(jié)點有功功率的拉格朗日乘子(影子價格)即為節(jié)點電價。節(jié)點電價看似完美,但卻是基于“工程師思路”設(shè)計的,對電價體系的社會經(jīng)濟(jì)特征體現(xiàn)不夠。
節(jié)點電價采用的物理潮流模型屬于第一層能量網(wǎng)絡(luò)層模型,但電能交易關(guān)系包括比物理電網(wǎng)更多的社會和經(jīng)濟(jì)屬性,即第三層價值網(wǎng)絡(luò)層關(guān)系,并不完全服從物理潮流定律。節(jié)點電價主要在以美國為代表的電力市場中應(yīng)用,歐洲電力市場主要采用分區(qū)電價。目前我國仍處在工業(yè)化中后期,存在發(fā)展不平衡不充分的問題,因此電價水平要適應(yīng)各地新時代新型工業(yè)化的要求。同時,我國幅員遼闊,各地區(qū)要素水平和資源稟賦差異大,若建立完全自由競爭的統(tǒng)一電力市場,可能擴(kuò)大區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異,與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的國家戰(zhàn)略目標(biāo)背道而馳。
此外,電廠類型、所處位置、投資運行時間不同帶來的發(fā)電成本差異也使其難以在同一平臺競爭。由于這些原因,我國的合理電價不能僅建立在物理電網(wǎng)模型(潮流模型)的基礎(chǔ)上,而應(yīng)更多考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、發(fā)電機(jī)組類型和用戶所屬行業(yè)的差異,即價值網(wǎng)絡(luò)的約束。
合理的能源比價
可實現(xiàn)“節(jié)能”等同于“省錢”
節(jié)能技術(shù)旨在完成同樣產(chǎn)量的前提下,節(jié)約能量消耗,即減少單位產(chǎn)值的能量總成本。能量總成本包含節(jié)能技術(shù)運用后的能量成本和設(shè)備成本及負(fù)效應(yīng)成本等,如果這些成本總和超過節(jié)能技術(shù)運用前的總成本,這樣的節(jié)能技術(shù)只有社會效益而沒有經(jīng)濟(jì)效益。同時,當(dāng)采用某種節(jié)能技術(shù)后導(dǎo)致能量成本提高,這種現(xiàn)象往往是由類能源比價不合理所致。
現(xiàn)階段供能系統(tǒng)的分析方法主要有能量分析法和火用(exergy)分析法。其中,能量分析法的重點在于能量“數(shù)量”變化,但由于熱力學(xué)第二定律揭示的過程不可逆性,能量在傳遞、轉(zhuǎn)換中對外做功的能力將不斷下降,即能量“品質(zhì)”不斷下降。僅考慮能量數(shù)量變化而忽略能量品質(zhì)變化,無法真正指導(dǎo)科學(xué)用能。火用是能量對外做功能力的量度,指當(dāng)系統(tǒng)由一任意狀態(tài)可逆地變化到與環(huán)境相平衡的狀態(tài)時,理論上可以轉(zhuǎn)換為其他形式的那部分能量。
節(jié)能本質(zhì)是實現(xiàn)節(jié)火用?;鹩梅治龇P(guān)注能量傳遞中火用的變化,給出供能系統(tǒng)各環(huán)節(jié)火用損的分布情況,并充分發(fā)掘供能系統(tǒng)的節(jié)能潛力?;鹩梅治龇ê湍芰糠治龇ǘ际菑墓┠芟到y(tǒng)的能耗特性角度進(jìn)行分析,但在實際應(yīng)用中,供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)特性具有同等甚至更高的重要性。因此,研究人員在供能系統(tǒng)性能分析中采用了火用經(jīng)濟(jì)學(xué)(ExergyEconomics)的分析方法,綜合考慮供能系統(tǒng)的熱力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)效益,力圖在保證經(jīng)濟(jì)性的前提下zhui大程度節(jié)能。
能源的合理比價需建立在火用經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化的基礎(chǔ)上。通過合理確定燃料(化學(xué)火用)、電力(電火用)、熱力(不同溫度的熱火用)等能源的比價,可使供能系統(tǒng)的能效和經(jīng)濟(jì)性實現(xiàn)統(tǒng)一,即節(jié)能率與“節(jié)資率”相近或一致。在這種能源價格體系下,“節(jié)能”與“省錢”具有等價關(guān)系,將促進(jìn)節(jié)能技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。
(作者供職于華南理工大學(xué)電力經(jīng)濟(jì)與電力市場研究所)