2015年10月,zhong共中央、guo務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)價(jià)格機(jī)制改革的若干意見(jiàn)》(中發(fā)〔2015〕28號(hào))提出了能源價(jià)格市場(chǎng)化的思路:按照“管住中間、放開(kāi)兩頭”的總體思路,推進(jìn)電力、天然氣等能源價(jià)格改革,促進(jìn)市場(chǎng)主體多元化競(jìng)爭(zhēng),穩(wěn)妥處理和逐步減少交叉補(bǔ)貼,還原能源商品屬性。2021年7月,國(guó)家fa改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》后,各?。▍^(qū)、市)均開(kāi)始優(yōu)化分時(shí)電價(jià)政策。在這種情況下,電力與能源價(jià)格體系對(duì)國(guó)計(jì)民生及宏觀經(jīng)濟(jì)的影響將日益深刻,認(rèn)識(shí)其內(nèi)在規(guī)律十分必要。
現(xiàn)有能源比價(jià)
未實(shí)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(jià)除具有商品屬性外,還有復(fù)雜的社會(huì)屬性,要體現(xiàn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向,由此形成一系列政策性電價(jià):煤電價(jià)格聯(lián)動(dòng)電價(jià)、發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)、政府性ji金及附加電價(jià)、還本付息電價(jià)、脫硫脫硝電價(jià)、可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)、煤電基準(zhǔn)價(jià)加上下浮動(dòng)電價(jià)、用戶(hù)分類(lèi)與目錄電價(jià)、高耗能產(chǎn)業(yè)差別電價(jià)、用電側(cè)階梯電價(jià)、城鄉(xiāng)用電同網(wǎng)同價(jià)等。
歷次能源體制改革的初衷都是為了打破壟斷、引入競(jìng)爭(zhēng)、提高效率、降低成本、改善服務(wù),但由于各種原因,我國(guó)能源價(jià)格體系市場(chǎng)化依然困難重重。同時(shí),一些不合理的價(jià)格管制和割裂的部門(mén)管理扭曲了能源價(jià)格水平及不同種類(lèi)能源產(chǎn)品間的比價(jià),難以實(shí)現(xiàn)高效配置,而且,對(duì)能源消費(fèi)的正負(fù)外部性補(bǔ)償功能不足,無(wú)法保證能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化及可持續(xù)發(fā)展。
比價(jià)是能源價(jià)格體系的核心。在電價(jià)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(jià),才能支撐合理的電源結(jié)構(gòu)。
各國(guó)能源比價(jià)受資源稟賦、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、供需形勢(shì)、政策等多種因素共同影響。按照國(guó)際通用的法則,根據(jù)熱值計(jì)算各類(lèi)能源的價(jià)格比,世界范圍內(nèi)煤炭、石油、天然氣的比價(jià)約為1:1.5:1.35,而我國(guó)動(dòng)力煤、石油和天然氣的比價(jià)約為1:4.5:2.7。相比之下,我國(guó)煤炭較油氣價(jià)格偏低,天然氣較石油價(jià)格偏低、較煤炭?jī)r(jià)格偏高。在該比價(jià)和能源資源稟賦條件下,我國(guó)很難扭轉(zhuǎn)能源主要依賴(lài)煤炭的局面,也不利于提高天然氣使用水平。為推動(dòng)節(jié)能減排,我國(guó)安排大量專(zhuān)項(xiàng)資金進(jìn)行整治,但效果并不理想,原因之一是能源價(jià)格體系存在大量轉(zhuǎn)移支付和交叉補(bǔ)貼,同時(shí)不同部門(mén)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(jià)值三層網(wǎng)絡(luò)
價(jià)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(fèi),而我國(guó)現(xiàn)行能源價(jià)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(jià)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(jià)水平。但同時(shí),這種價(jià)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(wú)法沿價(jià)格鏈條順暢傳導(dǎo),致使能源產(chǎn)品的替代性與互補(bǔ)性不能經(jīng)由價(jià)格聯(lián)動(dòng)和反饋機(jī)制表現(xiàn)出來(lái)。盡管我國(guó)能源發(fā)展總體上具有較強(qiáng)的延續(xù)性和整體性,但無(wú)法避免中央和地方、國(guó)有和民營(yíng)、上下游企業(yè)等主體在能源生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、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(zhǎng)期發(fā)展的不均衡性。
價(jià)格是價(jià)值的外在表現(xiàn),能源價(jià)格形成機(jī)制應(yīng)建立在價(jià)值規(guī)律的基礎(chǔ)上。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式下,最理想的能源價(jià)格水平應(yīng)等于真實(shí)價(jià)值;在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式下,能源市場(chǎng)價(jià)格應(yīng)圍繞真實(shí)價(jià)值上下波動(dòng)。因此,碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下的能源產(chǎn)品比價(jià)關(guān)系應(yīng)引起各方高度重視。
與其他商品市場(chǎng)不同,能源生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、配售、消費(fèi)等往往需通過(guò)各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(chēng)為能量網(wǎng)絡(luò)。能量網(wǎng)絡(luò)包含不同類(lèi)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(guò)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(shí),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(dòng)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(duì)能源生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和利用進(jìn)行調(diào)控。此外,電力與能源商品的交易及價(jià)值傳遞還形成了價(jià)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(jià)值網(wǎng)絡(luò)(受價(jià)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(jià)值網(wǎng)絡(luò)是電力與能源價(jià)格體系的基礎(chǔ),且受能量網(wǎng)絡(luò)物理規(guī)律制約。
我國(guó)的合理電價(jià)
應(yīng)更多考慮價(jià)值網(wǎng)絡(luò)約束
根據(jù)國(guó)家fa改委、國(guó)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(chǎng)主要開(kāi)展日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電能量交易。其中,節(jié)點(diǎn)電價(jià)是指在滿(mǎn)足各類(lèi)設(shè)備和資源運(yùn)行特性和約束條件的情況下,在某一節(jié)點(diǎn)增加單位負(fù)荷需求時(shí)的邊際成本,即在某時(shí)間、某地點(diǎn)以zhui低成本“多消費(fèi)1度電”所需增加的成本。
節(jié)點(diǎn)電價(jià)=系統(tǒng)能量?jī)r(jià)格+阻塞價(jià)格+網(wǎng)損價(jià)格。節(jié)點(diǎn)電價(jià)理論是基于優(yōu)化調(diào)度模型、在滿(mǎn)足各種約束條件下的資源優(yōu)化配置電價(jià),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(guò)程中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)有功功率的拉格朗日乘子(影子價(jià)格)即為節(jié)點(diǎn)電價(jià)。節(jié)點(diǎn)電價(jià)看似完美,但卻是基于“工程師思路”設(shè)計(jì)的,對(duì)電價(jià)體系的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征體現(xiàn)不夠。
節(jié)點(diǎn)電價(jià)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(huì)和經(jīng)濟(jì)屬性,即第三層價(jià)值網(wǎng)絡(luò)層關(guān)系,并不完全服從物理潮流定律。節(jié)點(diǎn)電價(jià)主要在以美國(guó)為代表的電力市場(chǎng)中應(yīng)用,歐洲電力市場(chǎng)主要采用分區(qū)電價(jià)。目前我國(guó)仍處在工業(yè)化中后期,存在發(fā)展不平衡不充分的問(wèn)題,因此電價(jià)水平要適應(yīng)各地新時(shí)代新型工業(yè)化的要求。同時(shí),我國(guó)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(jìng)爭(zhēng)的統(tǒng)一電力市場(chǎng),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(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)背道而馳。
此外,電廠類(lèi)型、所處位置、投資運(yùn)行時(shí)間不同帶來(lái)的發(fā)電成本差異也使其難以在同一平臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)。由于這些原因,我國(guó)的合理電價(jià)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(lèi)型和用戶(hù)所屬行業(yè)的差異,即價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的約束。
合理的能源比價(jià)
可實(shí)現(xiàn)“節(jié)能”等同于“省錢(qián)”
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(yùn)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(guò)節(jié)能技術(shù)運(yùn)用前的總成本,這樣的節(jié)能技術(shù)只有社會(huì)效益而沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),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(lèi)能源比價(jià)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(diǎn)在于能量“數(shù)量”變化,但由于熱力學(xué)第二定律揭示的過(guò)程不可逆性,能量在傳遞、轉(zhuǎn)換中對(duì)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(wú)法真正指導(dǎo)科學(xué)用能。火用是能量對(duì)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(shí),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(shí)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。火用分析法和能量分析法都是從供能系統(tǒng)的能耗特性角度進(jìn)行分析,但在實(shí)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(jià)需建立在火用經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)化的基礎(chǔ)上。通過(guò)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(jià),可使供能系統(tǒng)的能效和經(jīng)濟(jì)性實(shí)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(jià)格體系下,“節(jié)能”與“省錢(qián)”具有等價(jià)關(guān)系,將促進(jìn)節(jié)能技術(shù)開(kāi)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(chǎng)研究所)