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今年以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)在疫后迅速恢復(fù)，再加上部分地區(qū)出現(xiàn)高溫和干旱等天氣，許多省份面臨著電力供不應(yīng)求的局面。同時，隨著空調(diào)和電暖器的普及化，用電負(fù)荷對氣溫變化更為敏感，電力系統(tǒng)負(fù)荷呈現(xiàn)極強(qiáng)的夏、冬兩季尖峰。但是，各地夏季最熱、冬季最冷時段的全年累計時間普遍低于60個小時，但對應(yīng)的尖峰電力需求較平時卻高出1億千瓦以上，保障電力系統(tǒng)在高峰時段的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨極大挑戰(zhàn)，部分地方不得不實(shí)施有序用電，以保障基本民生需求。
為了更為有效的利用價格信號引導(dǎo)合理用電，國家發(fā)改委于2021年7月26日發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步完善分時電價機(jī)制的通知》（以下簡稱為《通知》），要求在優(yōu)化分時電價機(jī)制、明確分時電價執(zhí)行范圍和加強(qiáng)與現(xiàn)貨市場銜接等方面，進(jìn)一步完善現(xiàn)行分時電價機(jī)制。到目前為止，一共有八個省份已經(jīng)出臺并推行了新的分時電價政策。
總體來說，《通知》體現(xiàn)了對價格規(guī)律的高度尊重，要求終端用戶的電價更加準(zhǔn)確地反應(yīng)邊際發(fā)電成本，同時讓有較大調(diào)節(jié)能力的用戶可以迅速節(jié)約用電成本。通過加大峰谷價差，有助于減少新增電網(wǎng)和高峰機(jī)組的建設(shè)成本，降低電力用戶的長期費(fèi)用。同時，《通知》也結(jié)合現(xiàn)貨市場的建設(shè)，要求合理設(shè)置最高價格限額，讓現(xiàn)貨價格更準(zhǔn)確地反應(yīng)實(shí)際供需狀況，讓分時電價與現(xiàn)貨市場價更為一致。最為重要的是，《通知》準(zhǔn)確地把握了國際上電力市場發(fā)展的總體趨勢，大力推廣分時電價，有助于促進(jìn)新能源的消納，早日達(dá)成我國碳達(dá)峰和碳中和的莊重承諾。
但值得注意的是，《通知》在制定強(qiáng)制性峰谷價差，以及對現(xiàn)貨市場中大中型用戶退出條款的設(shè)計兩個方面還有待進(jìn)一步完善。一方面，強(qiáng)制性的峰谷價差可能會導(dǎo)致高峰時段負(fù)荷削減過度，而低谷時段又消費(fèi)過度，最終可能導(dǎo)致社會總用電成本不減反增，可能會成為減碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的不利因素；同時，擴(kuò)大了的峰谷價差可能對新能源消納并無過多實(shí)質(zhì)性幫助，因?yàn)榉恋K可再生能源消納的主要原因并非谷段電價過高。另一方面，為大中型用戶——這些潛在的現(xiàn)貨市場主體提供分時電價，會打消他們參與現(xiàn)貨市場的積極性，進(jìn)而妨礙現(xiàn)貨市場的正常推進(jìn)。因此，有必要設(shè)置大中型用戶分時電價的退出機(jī)制。此外，建議盡快將居民等中小型用戶納入分時電價體系。
分時電價的設(shè)計原理
分時電價始于上個世紀(jì)60年代的美國，是一種公認(rèn)的、得到廣泛應(yīng)用的、有助于社會福利改善的規(guī)制價格。其他流行的還有兩部制定價、非線性定價、歧視性定價（包括拉姆齊定價）等等。分時電價因?yàn)楹唵蚊髁?、?shí)施成本低等優(yōu)點(diǎn)在電力市場中得到長久而廣泛的應(yīng)用。分時電價在美國電力市場已得到長期運(yùn)用，并且為越來越多的國家和地區(qū)所采用。
圖1 動態(tài)和靜態(tài)分時電價
分時電價可以有動態(tài)和靜態(tài)兩種形式（如圖1所示）。動態(tài)分時電價是隨時間波動的電價，比如現(xiàn)貨市場中每15分鐘不同的價格?，F(xiàn)貨市場價格是效率最高的一種定價方式，因?yàn)閮r格能夠更準(zhǔn)確的反應(yīng)電力市場的實(shí)際供需情況。但是，因?yàn)楝F(xiàn)貨市場價格波動較大，難以預(yù)測，發(fā)用雙方都必須有充足的手段和能力規(guī)避價格風(fēng)險。因此，動態(tài)的分時電價往往適用于有經(jīng)驗(yàn)的、有資源的大中型用戶。隨著現(xiàn)貨市場和中長期交易市場的發(fā)展，廣大用戶都會通過不斷學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，最終就像國外許多居民用戶一樣，連部分中小型用戶也可能會選擇動態(tài)分時電價。
靜態(tài)的分時電價是預(yù)先設(shè)定的、按時段不同而價格不同的定價方式。我國目前實(shí)施的針對非現(xiàn)貨市場用戶的分時電價就是一種靜態(tài)的分時電價。因?yàn)閮r格在某一時段是固定的，靜態(tài)分時電價因此沒有價格波動風(fēng)險，比較適合避險能力較弱的中小型用戶。但是，在現(xiàn)貨市場中，因?yàn)殪o態(tài)的分時電價不能真實(shí)地反應(yīng)實(shí)時市場的供需變化，有調(diào)節(jié)能力的用戶因此會缺少響應(yīng)現(xiàn)貨價格的動機(jī)，靜態(tài)分時電價往往會導(dǎo)致總體社會福利的損失。
靜態(tài)分時電價是一種典型的高峰負(fù)荷定價法（peak load pricing）。因?yàn)榘l(fā)電容量是為了高峰時段的用戶而建設(shè)，因此，一種合理且有效的容量成本回收辦法便是由高峰時段的用戶承擔(dān)所有容量費(fèi)用；谷段用戶不負(fù)責(zé)容量費(fèi)用，只按邊際成本付費(fèi)。因?yàn)楹唵蚊髁?，靜態(tài)的分時電價法非常適合居民和小工商業(yè)用戶。在沒有現(xiàn)貨價格的地方，靜態(tài)的分時電價法也適用于大中型用戶，畢竟它比單一的電價提供了更真實(shí)的價格信號。
圖2簡單地解釋了高峰負(fù)荷定價法設(shè)計的基本原理。在谷段和平段，電力需求比較低，此時的市場價格應(yīng)該是當(dāng)時的發(fā)電機(jī)組的邊際成本。雖然谷段對發(fā)電電源的容量成本回收沒有任何貢獻(xiàn)，但平段卻貢獻(xiàn)了部分容量費(fèi)用。當(dāng)負(fù)荷需求處于峰段時，所有的發(fā)電機(jī)組都被調(diào)用，市場價格反應(yīng)的是一種稀缺價格，此時的負(fù)荷便承擔(dān)了大部分甚至所有容量費(fèi)用。這是《通知》中分時電價的理論基礎(chǔ)。
圖2 高峰負(fù)荷定價法
但是，在北美的非市場化的地區(qū)，針對大中型用戶最為流行的分時電價方法是“兩部制+分時電價”：用戶必須每月交納固定的月費(fèi)來支付容量成本，再加上峰谷分時定價。固定月費(fèi)可能是按該用戶的最大負(fù)荷值核算（$/Kw-月）,也可能是簡單的（$/月）。采用這種方式的原因，既是因?yàn)殚L期的電價體制，同時，這種收費(fèi)方式比簡單的分時電價更為細(xì)致，而且合理有效。這種收費(fèi)方式類似于我國多年前的手機(jī)收費(fèi)方式：除月費(fèi)外，日間電話費(fèi)按分鐘收費(fèi)，但晚間免費(fèi)任打。
在有現(xiàn)貨市場的地區(qū)，分時電價通常是為非市場化的用戶（主要是居民和小工商業(yè)用戶）而設(shè)計的一種收費(fèi)方式，而市場化的用戶則必須從現(xiàn)貨市場中按現(xiàn)貨價格購電。分時電價在保證發(fā)電成本完全回收的同時，也為非市場化用戶規(guī)避了價格風(fēng)險。與之相對應(yīng)的是，市場化的用戶必須面對現(xiàn)貨價格風(fēng)險，但其可以通過中場期交易來規(guī)避。
分時電價的制定通常分為三步：現(xiàn)貨市場中購電成本（在沒有現(xiàn)貨市場時，則為電廠的收入要求）、根據(jù)成本發(fā)生原因在不同用戶間分?jǐn)傁鄳?yīng)的費(fèi)用和為不同用戶制定適合該群用戶的電價。電價設(shè)計總體來講遵守Bonbright設(shè)定的幾個原則[Ⅰ]。其中三個相關(guān)的最基本原則為：
• 公平: 誰受益，誰付費(fèi)
• 穩(wěn)定: 用戶可以合理預(yù)期電費(fèi)費(fèi)用，電價的改變必須是漸進(jìn)式的
• 簡單: 簡單的計價方法易于理解，有助于降低用戶的管理成本
但是，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)異常復(fù)雜，要為所有發(fā)生的成本找到確切的受益人往往非常困難。而且，政府還經(jīng)常利用交叉補(bǔ)貼來解決能源貧困（energy poverty）、產(chǎn)業(yè)支持和就業(yè)等問題。因此，電費(fèi)的設(shè)計雖然主要是經(jīng)濟(jì)規(guī)制的問題，也常常摻雜著敏感的政治因素。電費(fèi)的設(shè)計規(guī)則并不總是按社會福利最大化的方式來設(shè)計。
國外分時電價
的作用和發(fā)展趨勢
分時電價在許多國家得到了非常廣泛的應(yīng)用。以加拿大安大略省為例，幾乎所有用戶都按分時電價收費(fèi)：年用電量超過25萬千瓦時的用戶按現(xiàn)貨市場價結(jié)算，小于的則按峰谷分時電價結(jié)算。美國的加州、科羅拉多、馬里蘭和密歇根州等也有80%以上的用戶按分時電價結(jié)算。在歐洲，按分時電價結(jié)算的用戶比例也越來越高：意大利達(dá)到了80%以上，法國和西班牙也達(dá)到50% 左右(Faruqui等)[Ⅱ]。
分時電價帶來了明顯的負(fù)荷轉(zhuǎn)移和負(fù)荷削減。美國馬里蘭州三個供電公司的分時電價試驗(yàn)結(jié)果表明[Ⅲ]，無論是低收入還是中高收入，居民用戶都展示了很強(qiáng)的需求響應(yīng)能力：高峰時段用電量分別降低了10.2% 和14.8%。用電時間轉(zhuǎn)移和節(jié)約用電都起到了預(yù)期的作用。Faruqui等的研究也發(fā)現(xiàn)，峰谷電價比率每增加10%，居民高峰時段用電量便可能降低6.5%。如果有更高端的技術(shù)比如智能溫控器，高峰負(fù)荷甚至可以降低11%. 當(dāng)然，該研究也表明，當(dāng)峰谷價比超過4：1時，分時電價對峰荷削減的邊際效應(yīng)越來越小。這種結(jié)果可能反應(yīng)了許多用戶在峰段的需求是剛性的（比如商場、醫(yī)院、政府機(jī)關(guān)等），即使峰段電價再高，它也無法再進(jìn)一步削減用電量。
分時電價有力地引導(dǎo)了用戶避峰填谷，為不少用戶節(jié)省了電費(fèi)。國外的經(jīng)驗(yàn)表明，許多工業(yè)用戶，尤其是造紙、冶金、金屬加工等行業(yè)，有著非常大的避峰填谷能力。這些用戶是分時電價的最大受益者。
分時電價也有力地促進(jìn)了技術(shù)和管理創(chuàng)新。分時電價的實(shí)施使得用戶更加重視用電時間和用電效率的管理，為智能電表、智能溫控器、高效空調(diào)、房屋隔熱材料等等的研發(fā)和普及創(chuàng)造了條件。同時，分時電價也有利于聚集技術(shù)和聚集商的發(fā)展，為用戶間接參與現(xiàn)貨市場打下基礎(chǔ)。
此外，分時電價在國外有三個主要發(fā)展趨勢。第一，分時電價變得越來越普及，越來越多的國家和地區(qū)采用了分時電價。第二，越來越多的地方強(qiáng)制采用分時電價，而不是供用戶選擇。第三，為適應(yīng)越來越多的太陽能發(fā)電，高峰時段有延時的趨勢。比如，在以化石能源為主的時代，高峰時段可能是下午5-7點(diǎn)。但隨著太陽能發(fā)電增加，高峰時段變成了日落時的7-9點(diǎn)。
對我國分時電價設(shè)計的幾點(diǎn)建議
總體來講，目前我國的分時電價設(shè)計還算合理：適用范圍廣泛，峰谷電價比較正常?！锻ㄖ犯蟾鞯?ldquo;要統(tǒng)籌考慮當(dāng)?shù)仉娏┬锠顩r、系統(tǒng)用電負(fù)荷特性、新能源裝機(jī)占比、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力等因素，將系統(tǒng)供需緊張、邊際供電成本高的時段確定為高峰時段，引導(dǎo)用戶節(jié)約用電、錯峰避峰；將系統(tǒng)供需寬松、邊際供電成本低的時段確定為低谷時段，促進(jìn)新能源消納、引導(dǎo)用戶調(diào)整負(fù)荷?？稍偕茉窗l(fā)電裝機(jī)比重高的地方，要充分考慮新能源發(fā)電出力波動，以及凈負(fù)荷曲線變化特性”?？梢灶A(yù)期，分時電價會為我國的現(xiàn)貨市場的發(fā)展和碳達(dá)峰、碳中和提供強(qiáng)而有力的助力。
目前，幾乎所有省份的大工業(yè)都實(shí)行分時電價，大多數(shù)省份的分時電價還包括一般工商業(yè)和居民用電。各地還按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況合理劃分時段，北京、重慶，湖南等九省執(zhí)行尖峰、高峰、平段、低谷四時段，浙江則執(zhí)行尖峰、高峰、低谷三時段，其他省市執(zhí)行高峰、平段、低谷三時段。
在峰谷電價比方面，全國多數(shù)省市的峰、平、谷電價比約為3：2：1。個別省份峰、谷電價比為4：1左右，少數(shù)省份峰谷電價比為2：1。這些比例與國外并沒有太大的差別，比如美國的峰谷電價比中值為2.9：1，非常接近于我國的3：1。
但盡管我國的分時電價機(jī)制總體合理，卻也存在著幾個可以改進(jìn)的地方。
■ 峰谷價差不應(yīng)該有強(qiáng)制性規(guī)定
《通知》要求，系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方，峰谷電價價差原則上不低于4:1，其他地方原則上不低于3:1。這種強(qiáng)制要求雖然考慮了負(fù)荷總需求的時間特性，但沒有完全考慮當(dāng)?shù)仉娫春陀脩舨町愋缘葘?shí)際情況。不同地區(qū)有不同的電源結(jié)構(gòu)，不同的電源結(jié)構(gòu)有不同的邊際成本和容量成本。按照高峰負(fù)荷定價法原理，峰谷價差應(yīng)該與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況密切相關(guān)，不可能有放之四海而皆準(zhǔn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制性的峰谷價差會導(dǎo)致要么過高、要么過低的谷段電價。過高或過低的谷段電價都會產(chǎn)生社會福利損失，而且也并不一定有助于促進(jìn)新能源的消納。
圖3展示了某地某月的現(xiàn)貨市場平均價和即將實(shí)施的分時電價。如果現(xiàn)貨市場價真實(shí)地反應(yīng)了實(shí)時市場的邊際成本（該價格大概反應(yīng)了燃煤電廠的燃料成本，低于包括可變運(yùn)營成本在內(nèi)的邊際成本），那么按照高峰負(fù)荷定價法原理，谷段的價格應(yīng)該大體反應(yīng)現(xiàn)貨市場的價格。但是，目前的分時電價中谷段電價只有不到現(xiàn)貨市場的一半。這種遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于邊際成本的分時電價只會鼓勵用戶在谷段過度用電。如果燃煤機(jī)組此時為邊際機(jī)組，過度的用電就會導(dǎo)致更多的溫室氣體排放，與碳達(dá)峰的目的背道而馳。
圖3 某地現(xiàn)貨市場價和分時電價
部分人士可能認(rèn)為，較高的峰谷差價可以鼓勵用戶削減更多的高峰負(fù)荷，因此制定很低的谷段電價有助于鼓勵避峰填谷，提高整體社會福利。這是一種對經(jīng)濟(jì)分析的誤解。不反應(yīng)真實(shí)成本或供需狀況的價格往往不會提高社會福利。以上圖為例，這種人為的價差會造成峰段用戶補(bǔ)貼谷段用戶，沒調(diào)節(jié)能力的用戶補(bǔ)貼有調(diào)節(jié)能力的用戶，造成谷段用戶過度用電。而且，正是因?yàn)檫@種人為的價差要求，大量不必要、不經(jīng)濟(jì)的儲能也可能因此進(jìn)入市場，造成更多的資源浪費(fèi)。
據(jù)筆者所知，國外并不存在強(qiáng)制性的、全國性的最低峰谷電價比率要求。各省或州,甚至各供電公司均按照自己的電源和負(fù)荷特征，在滿足發(fā)電電源收入要求的情況下，設(shè)計出基本符合高峰負(fù)荷定價原理的分時電價。因此，有些地方的峰谷電價比可能是2：1，有些可能是4：1。但是，沒有監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求大范圍的、統(tǒng)一的峰谷電價價差比率。
■ 不應(yīng)該利用低于邊際成本的谷段電價來促使可再生能源的消納
《通知》明確表明，設(shè)置分時電價的目的之一就是為了可再生能源的消納。強(qiáng)制性的峰谷價差可以降低谷段電費(fèi)，為用戶避峰填谷提供強(qiáng)大的動力。這種出發(fā)點(diǎn)是好的，但棄風(fēng)棄光發(fā)生的原因有很多，谷段負(fù)荷需求不足也許只是微不足道的原因之一。
同時，由于外送輸電通道受阻，再低的東部省份的谷段電價也無助于西北地區(qū)新能源送出。如果棄風(fēng)棄光的主要原因是輸電通道的阻塞，低谷段電價對新能源消納也起不了多大作用，但扭曲的分時電價卻會帶來其他問題。
■ 要為大中型用戶的分時電價設(shè)置退出機(jī)制
《通知》明確要“加快將分時電價機(jī)制執(zhí)行范圍擴(kuò)大到除國家有專門規(guī)定的電氣化鐵路牽引用電外的執(zhí)行工商業(yè)電價的電力用戶”，體現(xiàn)了政府對價格會充分影響大中型工商業(yè)用戶用電行為的信心，有助于在全國范圍內(nèi)削峰填谷，維護(hù)電力系統(tǒng)可靠性。
但是，提供分時電價可能打擊部分大中型工商業(yè)用戶參與現(xiàn)貨市場的積極性。與價格波動大且難以預(yù)測的現(xiàn)貨市場價相比，分時電價穩(wěn)定可預(yù)期，而且可能節(jié)省更多的電費(fèi)，部分大中型工商業(yè)用戶便失去了參與現(xiàn)貨市場的興趣。
但現(xiàn)貨市場提供的靈活性和及時性，可以用較低的成本消納可再生能源，鼓勵甚至強(qiáng)迫大中型工商業(yè)用戶參與現(xiàn)貨市場是現(xiàn)貨市場成功的關(guān)鍵之一，也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要手段。而且，大中型用戶參與現(xiàn)貨市場可以參加輔助服務(wù)和需求響應(yīng)等競爭，有助于降低發(fā)電電源的市場力。參與現(xiàn)貨的大中型用戶在降低自我用電成本的同時，也降低了其他用戶的用電成本。
因此建議，在有現(xiàn)貨市場的省份，針對大中型工商業(yè)用戶，分時電價要有具體的退出機(jī)制，強(qiáng)迫他們在一定時期內(nèi)進(jìn)入現(xiàn)貨市場和中長期交易市場。
■ 要盡快將居民用電納入分時電價
《通知》采取了循序漸進(jìn)的方法，在要求擴(kuò)大分時電價執(zhí)行范圍同時，也為“不適宜錯峰用電”的一般工商業(yè)用戶和居民用戶是否適用留有余地。一般工商業(yè)用戶和居民不執(zhí)行分時電價，短期內(nèi)看似可能減少了電費(fèi)支出，但從長期看，必然要求新增機(jī)組和電網(wǎng)來維持高峰用電，最終要承擔(dān)更高的平均電價，或者更多的來自大型工商業(yè)用戶的交叉補(bǔ)貼。
而且，從國外已有的實(shí)踐和研究成果來看，“不適宜錯峰用電”似乎是一個錯誤的假設(shè)，因?yàn)閹缀跛械挠脩舳即嬖诨蚨嗷蛏俚腻e峰用電能力。一般工商業(yè)用戶和居民用戶都足夠聰明，只要存在及時的、有效的價格信號，絕大多數(shù)用戶都會根據(jù)價格調(diào)整其用電行為，為自己節(jié)省電費(fèi)的同時，也為其他用戶節(jié)省了長期電費(fèi)。政府應(yīng)該相信價格的作用，有必要盡快將中小型用戶納入分時電價。
原標(biāo)題：完善分時電價 還應(yīng)從哪些方面入手？
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