谷峰

火電企業(yè)近十年來，經(jīng)?；貞洰?dāng)年5000-7000利用小時的黃金歲月，感慨當(dāng)年跑馬圈地，盼望回到那個高利用小時的時代。很多人難以相信，其實利用小時1000也可以讓煤機過上好日子，甚至比黃金歲月更好的日子。其實這個邏輯很簡單，為實現(xiàn)碳中和目標，必須要減少煤電發(fā)電總量，電量供應(yīng)缺口需要由風(fēng)光裝機補上，風(fēng)光裝機暫時無法指望通過儲能完成經(jīng)濟性消納，大電網(wǎng)是唯一可行的消納手段，而轉(zhuǎn)動慣量、調(diào)節(jié)能力和可靠性是大電網(wǎng)與生俱來的三大要求。煤電機組在我國資源稟賦之下是唯一能夠經(jīng)濟高效滿足這三大要求的機組類型，結(jié)論是：煤機要伴隨著風(fēng)光的發(fā)展而發(fā)展，極低的利用小時和持續(xù)的容量增長是煤機的未來。

1、極低的利用小時意味著什么？

在弄清極低的利用小時對煤電企業(yè)、對電力系統(tǒng)意味著什么之前，先要回答什么是極低的利用小時。

極低利用小時的定義：我國在過去計劃體制規(guī)劃過程中，評估一個地區(qū)電量供應(yīng)能力是否充足，是根據(jù)煤電機組利用小時作為主要判斷依據(jù)的，先給煤電機組設(shè)置一個初始的基準利用小時，實際運行過程中煤電機組利用小時超過基數(shù)小時，意味著電量供應(yīng)緊張，需要增加電源投資，反之則需要減少電源投資。原標桿電價水平就是按照在基數(shù)利用小時的標準下，回收商業(yè)運營期固定投資和變動成本，并獲得合理收益來確定的。一般來說，基數(shù)小時在國內(nèi)大部分省份均為5000-5500。在傳統(tǒng)計劃價格機制下，從歷史經(jīng)驗看，假定燃料價格處于綠色區(qū)間，煤電機組商業(yè)運營期內(nèi)的年度實際平均利用小時與基數(shù)小時差值對煤電企業(yè)的收益有非常大的影響，當(dāng)實際平均利用小時在5000小時（正常利用小時）左右時，煤電企業(yè)效益水平能夠保證，并具備滾動發(fā)展能力；當(dāng)實際平均利用小時在4000小時（偏低利用小時）左右，煤電企業(yè)效益水平下降，喪失滾動發(fā)展能力，部分煤電企業(yè)出現(xiàn)虧損，由于采購劣質(zhì)煤機組技術(shù)性能出現(xiàn)下降；當(dāng)實際平均利用小時在3000（低利用小時）左右，煤電企業(yè)大面積虧損，普遍采購劣質(zhì)煤，機組技術(shù)性能普遍大幅下降，部分機組開始出現(xiàn)資不抵債；當(dāng)實際平均利用小時在500-2000小時（極低利用小時），煤電企業(yè)生存出現(xiàn)問題，事故概率大大上升，普遍出現(xiàn)資不抵債，進入“死亡螺旋”。如燃料價格難以控制在綠色區(qū)域，則煤電企業(yè)的困難和“經(jīng)濟死亡”速度隨著利用小時數(shù)下降，會大大加劇和加快。

極低利用小時改變了煤電機組在電力系統(tǒng)中的主要功能：熟悉電力系統(tǒng)運行的專家和電力調(diào)度機構(gòu)的運行人員對我國電力系統(tǒng)難以離開煤電機組有著清醒的認識。正常利用小時環(huán)境下，煤電機組兼具電量生產(chǎn)、容量保證（維持系統(tǒng)可靠性）、提供日內(nèi)調(diào)節(jié)能力和轉(zhuǎn)動慣量功能；偏低利用小時環(huán)境下，煤電機組電量生產(chǎn)功能減弱，日內(nèi)調(diào)節(jié)功能增強，兼具容量保證和轉(zhuǎn)動慣量功能；低利用小時環(huán)境下，煤電機組電量生產(chǎn)功能大幅減弱，日內(nèi)調(diào)節(jié)功能開始變得突出，容量保證功能增強，兼具轉(zhuǎn)動慣量功能；極低利用小時環(huán)境下，煤電機組電量生產(chǎn)功能趨近于邊緣化，主要功能變?yōu)槿萘抗δ芗婢咛峁┺D(zhuǎn)動慣量，日內(nèi)調(diào)節(jié)功能減弱（累計開機時間過短）。

功能改變推動回報機制改變：從功能改變的過程來看，由于電力系統(tǒng)和碳中和離不開煤電機組，煤電機組的回報機制也會相應(yīng)發(fā)生變化。受碳中和要求影響，煤電機組一定會從基數(shù)利用小時滑落至極低利用小時，否則不能夠?qū)崿F(xiàn)減碳的要求。從基數(shù)小時過渡到極低小時過程中，煤電機組提供的商品和服務(wù)的占比不斷發(fā)生變化，最終成為主要提供服務(wù)的機組類型。基數(shù)利用小時環(huán)境下，煤電機組提供電力商品和多種服務(wù)，因此使用綜合電價方式的標桿電價；偏低利用小時環(huán)境下，由于日內(nèi)調(diào)節(jié)功能增強，在電力現(xiàn)貨市場建設(shè)開始前，全國普遍出現(xiàn)了在綜合電價基礎(chǔ)上建設(shè)調(diào)峰補償機制的現(xiàn)象，電力現(xiàn)貨市場運行期間調(diào)峰補償機制停運，電力現(xiàn)貨交易給了煤電機組相對調(diào)峰補償機制更好的回報，符合回報機制隨功能變化的規(guī)律。隨著利用小時降至4000小時以下，容量功能開始突出，直至容量功能成為煤電機組的主要功能，煤電機組的回報機制需要圍繞容量功能重新設(shè)計。

2、煤電等調(diào)節(jié)機組回報機制的演進

屈指算來，歐美開始電力市場化改革已經(jīng)30年，半甲子時間內(nèi)，煤電等調(diào)節(jié)機組的回報機制也分了兩個階段。第一階段是電力現(xiàn)貨市場建設(shè)初期，由于煤電等調(diào)節(jié)機組是占絕對比例的電量供應(yīng)商，因此電能量價格能夠反映比較充分的全口徑成本。第二階段就是隨著可再生能源的快速發(fā)展，由于可再生能源補貼的存在，可再生能源變動成本實際上為“負值”，加之可再生能源不能人工控制出力，在現(xiàn)貨申報時往往按照申報下限報價；由于煤電機組和核電機組難以實現(xiàn)日內(nèi)的啟停，煤電機組和核電機組被迫在首段出力上申報與可再生能源相同的價格，形成了低負荷段的低電價、超低電價，甚至是負價，拉低了全時段現(xiàn)貨價格水平。“Missing Money”問題（“丟錢”問題）就此出現(xiàn)，即在現(xiàn)貨市場環(huán)境下，僅依靠電能量價格，部分機組難以回收固定投資，歐美都出現(xiàn)過非低碳機組過早退出問題，對電力系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定運行造成了威脅（可靠性下降）。為了解決這個問題，歐美的電力市場增加了容量成本回收機制。

無獨有偶，2015年新一輪電改以來，我國的市場建設(shè)也已經(jīng)走過了兩個階段。第一階段，在全國范圍內(nèi)廣泛開展了以不考慮平衡責(zé)任為特征的直接交易（電量交易），體現(xiàn)了一定程度電力的一般商品屬性，但是完全沒有體現(xiàn)電力商品的特殊屬性，沒有反映電力即時平衡的要求，沒有形成時序價格和位置信號，也無法給予為系統(tǒng)提供了差異化產(chǎn)品和服務(wù)的不同電源合理的成本補償和回報。第二階段，在全國范圍內(nèi)選取了8個電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點，將電力現(xiàn)貨市場建設(shè)作為市場化的核心，以電力現(xiàn)貨市場實現(xiàn)電力價格的發(fā)現(xiàn)和維持系統(tǒng)平衡，最終實現(xiàn)電力商品的一般商品屬性和特殊物理屬性的統(tǒng)一。由于我國的電力市場建設(shè)和能源轉(zhuǎn)型“雙期疊加”，我國電力市場建設(shè)跨越了歐美電力市場建設(shè)的第一階段，直接進入了存在“Missing Money”問題的歐美電力市場建設(shè)第二階段?？稍偕茉吹目焖侔l(fā)展，逼迫發(fā)電企業(yè)在電力現(xiàn)貨市場中進行的是時間尺度有限的短期決策，不能考慮全部投入的調(diào)整，只能調(diào)整變動成本投入。發(fā)電企業(yè)在現(xiàn)貨市場中通?；谧陨戆l(fā)電生產(chǎn)的短期邊際成本進行短期的產(chǎn)量決策。單純的電力現(xiàn)貨價格會使得邊際機組的固定成本缺乏有效的回收渠道，也使其他參與電力現(xiàn)貨市場競爭的機組的固定成本回收存在較大的不確定性。尤其是在以風(fēng)光為代表的可再生能源發(fā)電占比不斷提高的電力系統(tǒng)中，短期發(fā)電邊際成本持續(xù)降低，固定成本回收的不確定性將增大。碳中和目標的提出，加速加重了這一趨勢，缺乏固定成本回收機制將使得發(fā)電企業(yè)對發(fā)電容量的投資意愿降低，有可能導(dǎo)致供不應(yīng)求的局面出現(xiàn)，導(dǎo)致大面積多時段限電問題。因此，絕不能將抑制電價上漲作為不建立容量成本回收機制的理由。畢竟，經(jīng)濟規(guī)律一定在社會經(jīng)濟活動中發(fā)揮作用，如果再不考慮煤電機組的容量成本回收機制，2018年《中國電力企業(yè)管理》第10期刊載的《電力現(xiàn)貨市場設(shè)計的問題及方法》一文中預(yù)見的“一味強行壓制電價上漲（近年的燃料價格劇烈上漲在各地直接交易價格中基本沒有體現(xiàn)），結(jié)局就是火電企業(yè)全面虧損，從火電企業(yè)‘無電可發(fā)’走向用戶‘無電可用’”將逐漸變成現(xiàn)實。

3、電力市場中“丟錢”問題已有答案

從國際上電力現(xiàn)貨市場化的國家和地區(qū)來看，容量成本回收機制主要分為容量市場機制、稀缺定價機制及容量補償機制三類，相應(yīng)的典型實踐包括英國和美國PJM的容量市場方式、美國德州市場的稀缺電價機制、智利的容量補償機制，還有德國等介于容量市場和容量補償機制的戰(zhàn)略容量儲備機制。三類容量成本回收機制具體操作方式如下：

01、容量市場

簡而言之，容量市場就是某一具有公權(quán)力的機構(gòu)預(yù)測未來目標年需要的系統(tǒng)有效容量（與最大負荷對應(yīng)），各類型機組（含目標年計劃投產(chǎn)的各類型機組）均按照“同一類型、同一折算方式”的原則，將銘牌容量折算為有效容量，各類型機組的擁有者（存量）和意向投資者（增量）公平無歧視的競價，形成目標年的有效容量價格，每個主體有效容量乘以有效容量價格即為目標年容量費用，單個主體目標年容量費用加和按照電量或者某種方式向每個用戶收取。

02、稀缺電價機制

由于容量市場需要對目標年需要的有效容量進行預(yù)估，操作機構(gòu)的主觀性較強，自由裁量權(quán)較大，直接影響有效容量的價格，部分電力市場設(shè)計者認為這很可能扭曲市場價格，應(yīng)該采用電能量市場一并解決，即稀缺電價機制。稀缺電價的含義就是，在電力供應(yīng)緊張（供需曲線最高峰）時段，當(dāng)電力緊張的量化指標明顯（上旋備不足），則通過倍增系數(shù)等手段直接將市場成交電價，推至電力現(xiàn)貨交易出清上限價水平的電能量價格，以滿足發(fā)電側(cè)的容量回收需要。德州、澳洲是典型執(zhí)行稀缺電價的市場。部分執(zhí)行稀缺電價的市場，允許在8-20小時執(zhí)行稀缺電價期間，稀缺電價形成的總收益足以讓燃氣機組回收固定成本投資。

03、容量補償機制

容量補償機制與容量市場類似，首先對全部機組的有效容量按照一定方式進行計算（例如我國現(xiàn)貨試點地區(qū)100萬煤機的有效容量大致為80萬千瓦左右，100萬光伏的有效容量大致為10萬千瓦左右，100萬風(fēng)電的有效容量大約為15萬千瓦左右，100萬多年調(diào)節(jié)水電有效容量大約為45萬左右）；然后將折算出的有效容量加和，最大負荷除以有效容量加和與高峰備用容量之差作為供需系數(shù)，每個機組的有效容量乘以供需系數(shù)就是有效補償容量；接著確定單位有效補償容量的價格，這個價格一般采用現(xiàn)貨市場邊際機組商業(yè)運行期年度應(yīng)回收投資額確定，在國內(nèi)這些機組大部分為抽水蓄能機組；最后每臺機組有效補償容量乘以補償價格即為每臺機組當(dāng)年應(yīng)獲得的容量補償費，容量補償費總額由用戶支付，可按照度電、最大容量等方式進行分攤。

三種典型容量成本回收機制，最為市場化的就是稀缺電價機制，稀缺電價形成過程中基本沒有人為干預(yù)。無論是影響成交價格的容量市場需求提出，還是容量補償機制的有效容量補償價格的確定，都需要某一機構(gòu)主觀確定，其準確性和體現(xiàn)市場主體意愿方面，難以讓市場主體滿意。雖然理論上如此，但是三種機制在我國近期實施的難度看，反而稀缺電價機制最難。因為，我國試點省均有市場份額較大的發(fā)電企業(yè)，目前監(jiān)管機構(gòu)很難辨別發(fā)生稀缺電價，是由于供需緊張還是出現(xiàn)了容量持留，同時我國用戶電力市場化的概念尚不足，很難接受高昂的稀缺電價。我國有長期的政府核定電價的歷史，容量補償機制反而更容易為各方接受。

有了容量補償機制，煤電機組的固定投資和合理收益可以通過容量電價回收，生產(chǎn)電量就成為了“意外彩蛋”和“開胃小菜”，煤電機組可以安心的提供容量備用，而不需為電量的供需形勢而“焦慮”，可以改變個別省份煤電自帶干糧（負債率超過100%）甚至要母公司擔(dān)保貸款為系統(tǒng)可靠性貢獻的唏噓局面。當(dāng)然，在容量補償機制下，在煤電機組功能快速發(fā)生變化的情況下，煤電的投資也會發(fā)生很大變化，未來參數(shù)不高，但是啟停時間短、能夠接受頻繁啟停、停機維護費用低的中小型機組可能成為未來燃煤機組投資的主要方向，相應(yīng)的一些老舊機組應(yīng)當(dāng)停止退役，并進行延壽和性能改造，因為這些完成折舊的機組，是最為廉價的容量功能和旋轉(zhuǎn)慣量來源，是沖抵可再生能源消納成本快速上升的重要力量。

容量補償機制之下，外加有序的煤電機組投資（避免供需系數(shù)大幅小于1 ），配以合理的現(xiàn)貨市場限價（2000-3000元/兆瓦時），煤電機組的利用小時降至2000、1000，甚至于500，都可以實現(xiàn)“幸福生活”。當(dāng)然，這無可避免地將帶來用戶側(cè)電價水平的上升，畢竟藍天、白云、碧水和優(yōu)渥的生活條件、強大的生產(chǎn)能力，都需要付出更多。必須要強調(diào)的是，競爭會幫助市場擠出電價中的“水分”，用戶確實是為獲得清潔、可靠的電力支付額外成本，而不是為低效和浪費買單。