梁彦杰 中国南方电网电力调度控制中心
尚楠 南方电网能源发展研究院有限责任公司
陈婉 中国南方电网电力调度控制中心
卢苑 广东电力交易中心有限责任公司
价格信号是电力市场引导市场主体行为响应电力系统需求的核心。自新一轮电力体制改革启动以来，我国电价改革和电力市场建设取得积极成效，在批发侧建立了中长期交易、现货交易等基于市场竞争的价格形成机制，在零售侧建立了峰谷分时电价等机制。然而，批发侧价格的波动幅度、波动特性与零售侧价格的峰谷时段、峰谷价差的不完全一致性，使得两个市场的价格信号有所“割裂”。本文尝试分析批发侧分时电价机制与零售侧峰谷电价机制的本质、差异和内在联系，并探索二者在机制层面的衔接逻辑。
电力市场的分时电价和用户峰谷电价体现不同价值
批发侧市场价格反映了电能的价值特性。电力批发市场主要包括现货市场和中长期市场。在现货市场中，通常采用集中竞价、边际出清的定价模式，一般每15分钟出清一次，根据市场主体申报的价格和负荷需求得到市场均衡点，各个均衡点价格即该时刻的市场价格，全天形成96个时段的日前/实时价格。中长期市场中，交易双方通过对未来现货价格的预测，形成供需双方一致接受的价格，并在不断接近运行时刻的交易中达成共识。
基于三部制结算规则，在完全竞争市场情境下，发电主体申报自身的燃料成本，用电主体则申报电能产值。因此，每时段的现货市场价格是电能的边际成本/产值，即电能的价值。由于用户在不同时段的用电特性不同，出现了负荷需求的高峰与低谷，负荷需求的高峰与低谷对应现货价格的高峰与低谷，产生了电能价值的高峰与低谷。
对于电源侧而言，可再生能源的燃料成本接近于0，燃煤燃气机组发电成本随一次能源价格的变化而变化，但是在一次现货交易周期内基本不变。对于用户侧而言，产品的产值与生产工艺、生产计划、原材料价格有关，电能是原材料的一部分，但是对于绝大部分用户来说，电能的成本占产品总值的比例较低，仅高耗电产业电能成本占比较高。因此，供应侧的供给价格弹性主要取决于市场的电源结构，而需求侧的需求价格弹性主要取决于用户行为调整产生的效用损失。
目前，在水、火、核、风、光等多种能源共同竞争的电力市场中，各类型能源有不同的成本，在电力需求跨越能源类型时，价格会出现跨越式波动，因此，电能的供应具有相对较高的价格弹性。而除高耗电产业外，电能成本在用户效用中的占比一般比较小，行为调整的效用损失往往大于选择不同类型电源的成本，电能的需求价格弹性往往较低。这样的弹性特性决定了电源更愿意跟随市场的价格波动而波动，用户则不愿随着市场价格的波动而波动。
用户侧峰谷电价反映了调整行为的价值。如果不考虑电力系统的容量，用户侧可以在任何想用电的时候用电，总能有相应的电源为其供电，有相应的电网为其输配电。但是，电力系统容量有限，为保持电网的安全与稳定，电力系统容量需要满足下一次扩容前的最高负荷需求。生产生活规律较为相似，负荷总是相对集中在活动时期，而不活动时期负荷较低，这导致了电力系统容量浪费。负荷峰谷比越大，表明系统容量浪费越严重，电力系统固定投资效益越低。用户侧峰谷电价应运而生。
国内峰谷分时电价机制一般按高峰（尖峰）、平段、低谷各8小时左右进行划分，高峰（尖峰）一般为白天和夜晚，低谷通常为后半夜；峰谷价差方面，国内普遍采用上下浮动比例法，高峰电价上浮比例通常能够达到或超过50%，高峰与低谷的价差一般在3倍左右，尖峰与低谷的价差通常可达到4倍左右。国家发展改革委印发的《关于进一步完善分时电价机制的通知》（发改价格〔2021〕1093号）进一步明确了优化峰谷电价时段、价差及调整机制。
由于发电侧弹性较大，需求变化引发的价格变化较小，对于用户引导作用不足。因此，为达到削峰填谷、提高电网利用率的目的，需要使用峰谷电价机制，使高峰用户付出高电价，而低谷用户支付低电价，同时使高峰低谷用户支付的总电费覆盖批发市场中的电能价值。因此，峰谷电价实质是高峰用户向低谷用户支付费用的一种“交叉补贴”，通过“交叉补贴”，用户转变用电行为产生的成本小于“交叉补贴”总额，从而实现引导用户用电行为、提高电力系统使用率的目的。
分时电价与峰谷电价的衔接模式
基于上述对分时电价与峰谷电价目标的探讨，二者衔接模式成为影响电源、用户及售电行为的重要因素。各省在批发侧与零售侧价格体系之间的衔接机制方面也陆续开展了有效探索。总体而言，分时电价与峰谷电价的衔接模式可初步归纳为三种：
一是在电源与售电公司的批发市场交易环节，电能量交易价格满足峰谷电价和电量比例，用户在批发市场上直接采购峰谷电价合约。对于电源来说，其变动成本来自燃料，收益来自批发市场合约。高峰时批发市场价格高于电源成本，而低谷时批发市场价格低于电源成本。电源将倾向于多签高峰时段合约，少签低谷时段合约，导致低谷时段成交困难。因此，应将高峰与低谷合约电量打捆出售，否则低谷合约不会成交。在用户侧，用户可以正常支付峰谷电价，但是由于存在高峰与低谷合约打捆，其打捆比例与用户实际的高峰低谷用电特性不一定适配，尤其是低谷用电较多的用户由于不会购买高峰合约，更难成交，将导致市场交易效率损失。
二是峰谷电价的“交叉补贴”费用传导至售电公司。这种模式下，所有出售的批发市场合约均能与自身燃料成本对应，具备全时段交易的条件。峰谷电价通过售电公司进行传导，由代理高峰用户的售电公司向代理低谷用电的售电公司支付费用。售电公司将改变营销和定价策略，对同样的价格，选择低谷用电更多的用户；而对有高峰用电需求的用户，代理价格将更高。对于用户来说，用电价格依然为“包干”价格，由售电公司制定单一价格或联动批发市场，因此用户将不会根据峰谷价格引导而改变用电行为，导致电力系统尖峰低谷难以平抑。
三是峰谷电价的“交叉补贴”费用直接传导至终端用户。电源和售电公司之间交易的是基于燃料和负荷波动导致的批发市场调用不同边际成本电源产生的价格波动合约，售电公司在对不同用户进行定价时，只需考虑用电特性与燃料成本的匹配度。高峰用户将明晰自己在高峰时段用电所需支付的额外成本，低谷用户也能清楚地知道自己在低谷时段收到的“补贴”，能对用户进行直接激励，从而达到引导用户削峰填谷的目的。采取“补贴”形式后，峰谷电价更容易体现其费用收支情况，避免收不抵支的情况发生。
分时电价曲线与峰谷电价时段选择的关系
《关于进一步完善分时电价机制的通知》（发改价格〔2021〕1093号）发布后，对峰谷电价定义的高峰、平段、低谷时段提出了调整的可能。
现货市场分时电价体现的是边际电源燃料成本，在以传统能源为主的电力系统中，系统可供负荷基本不变，负荷的高低直接决定了系统裕度，此时负荷曲线特性与峰谷电价峰平谷的特性一致。而在新型电力系统下，新能源发电特性将影响整体可供负荷的大小，白天可能出现大量新能源发电，反而造成电力富余。因此，不能直接以负荷的高峰、低谷来定义峰谷电价的高峰、低谷。
峰谷电价的目的是提高电力系统使用效率，因此，应将系统满足负荷裕度最小的时段定义为高峰时段，而将系统满足负荷裕度最大的时段定义为低谷时段。新能源边际成本低，现货分时电价曲线特性正好受到可调节电源波动的影响，成为可供负荷裕度的重要指标。在分时电价高的时段要求用户支付高峰成本，并将其“补贴”给低谷用户，实现电力系统容量的更高使用效率。
总结
随着国内越来越多的现货市场正式运行，分时电价与峰谷电价的衔接机制将对电源、售电公司、终端用户的行为产生不同影响。由于峰谷电价本质是高峰用户向低谷用户支付“交叉补贴”，因此，峰谷电价的参数设计应保证高峰用户支付的费用等于低谷用户获取的费用。峰谷电价机制直接作用于用户，才能发挥其引导削峰填谷的作用，实现与分时电价的衔接。现货分时电价的价格特性可以作为选择峰谷时段的重要参考指标。
编辑 姜黎 韩晓彤
审核 黄燕华
