占旭豪 郭伯威
中国人民大学应用经济学院
近两年，英国电力市场专家David Newbery教授提出了一项名为“边际弃风/光”机制的方案，用于解决英国电力系统中日益严重的弃风弃光问题。多篇学术论文中探讨了他的这一理念，并引发了业界更为广泛的讨论。那么，这项机制到底是什么？它有什么实际意义？本文将揭开这一复杂机制的面纱，并探讨其对中国未来电力市场的启示。
首先，我们需要了解风电和光伏发电的两个关键特点：一方面，它们的边际发电成本极低，光伏的边际发电成本几乎为零；另一方面，它们的发电量受天气等自然条件影响较大，导致发电高峰和平均发电量之间的差距十分显著。在英国，风电的峰值发电量可以是平均发电量的3—4倍，而光伏发电甚至达到4—10倍。
这种波动性使得在可再生能源占比高的电力系统中，某些时段电力供应会远超需求。为了防止电力价格过低并保护传统电厂的最低运行负荷，一部分风电和光伏发电被迫“弃用”，这就是所谓的“弃风弃光”现象。
David Newbery提出的边际弃风/光机制，旨在通过对新增可再生能源的弃风/光情况进行评估，重新设计电力市场的调度和定价方式。其核心在于：
1. 收费机制：对可再生能源发电商收取额外的传输费用，用于提高电网传输的稳定性，促使他们在电力外送和削减发电之间做出平衡。
2. 调度规则：遵循“后进先出”原则，优先弃用最后投资进入市场的可再生能源，以避免市场无序扩张。
3. 定价机制：实行节点边际定价，确保电价反映真实的边际发电成本，在风光发电较多的时段甚至可能出现零/负电价。
可再生能源的普及为清洁能源的未来发展铺平了道路，但与此同时，也带来了新的挑战。尤其是在风光发电占比逐渐提升的情况下，电力供应的波动性增加，导致供过于求的现象时有发生。而当电力需求低迷且发电高峰来临时，电力市场中的供需失衡问题就显得尤为突出。现行的市场机制无法有效应对这一问题，电价会因供应过剩而大幅下降，甚至出现负电价的情况，传统化石燃料发电厂也会面临关闭的风险。而传统电厂仍然在维持电网的稳定运行中发挥着重要作用，一旦其经营难以为继，整个电网的安全和稳定性可能受到威胁。
边际弃风/光机制的设计旨在解决这些痛点。采用“后进先出”的调度规则，也能防止市场上的过度投资和无序扩张。例如，在一个已经过饱和的区域，边际弃风/光机制能够优先限制新进入的可再生能源机组发电，减少不必要的资源浪费，确保市场长期稳定。通过这种机制，市场不仅能够更好地应对电力过剩问题，还能推动资源配置和投资决策更加合理。
在中国，随着可再生能源发电装机容量的快速增长，弃风弃光问题逐渐成为制约能源高质量发展的关键挑战之一。我国的风能和太阳能资源主要集中在西北地区，而电力需求则集中在东南沿海地区，这一地理上的不匹配加剧了弃风弃光的现象。尽管中国已经实施了基于“红、橙、绿”区域划分的监测预警机制，用来限制高弃风/光区域的新装机容量，但这仅是通过平均弃风/光量进行判断，难以精确反映区域内的实际情况，可能导致潜在的资源错配。
英国边际弃风/光机制，或许能为中国电力市场带来重要启示。首先，边际弃风/光机制通过更加精准的指标来评估新增可再生能源装机的合理性，有助于避免过度投资和无效建设。比如，在判断一个区域是否应该继续投资可再生能源时，可以依据边际弃风/光量而非平均值做出决策，从而防止高弃风/光现象进一步加剧。
其次，随着中国大规模建设风光电站，电力系统的平衡性和灵活性越来越受到考验。通过边际定价和调度规则的优化，市场可以在高峰期削减发电能力，缓解电网压力，同时确保可再生能源发电商和传统电厂之间的利益平衡。此外，节点定价机制的引入，也可以促使电力价格更为合理，使发电收益更能体现其真实的边际成本。
总的来说，边际弃风/光机制为中国未来的电力市场改革提供了一个有价值的参考方向。通过更加灵活的市场调节和精准的投资引导，能源结构能够得到进一步优化，推动可再生能源健康发展，助力实现“双碳”目标。
编辑 姜黎
审核 冯洁
