南方能源观察｜欧洲电力市场改革：重塑还是修补？
2021年初，受经济复苏、极端天气、投资减少等因素引发的全球能源危机影响，欧洲电力市场批发价格持续上涨。为了缓解飙升的能源价格和紧张的供需形势，欧盟在2021年10月发布了《应对不断上涨的能源价格：行动和支持工具箱》（Tackling Rising Energy Prices: a Toolbox for Action and Support），提出了一系列短期和中长期措施。短期措施包括消费者收入补贴和减税，以及对企业和行业的援助；而在中长期方面，则主要集中于加大可再生能源投资和拓展能源储存能力等领域。尽管这些措施被提出，但危机并未得到缓解。
2022年初俄乌冲突爆发进一步加剧了欧洲能源问题，导致天然气价格和批发电价远高于历史平均水平。欧盟不得不从之前的乐观态度转变为应对长期危机的紧急状态，并相继发布了一系列政策，包括“欧盟可再生赋能”（REPowerEU）等计划，试图减少对化石能源的依赖，加速推进欧洲的能源转型。 随着时间的推移，这场能源危机的系统性影响在整个经济中不断扩散。企业被迫将急剧上涨的能源成本转嫁到其他商品和服务的价格上，导致2022年10月欧元区的通货膨胀率达到了欧元诞生以来的最高水平，高达10.6%。面对欧洲几十年来最为严重的能源危机，欧盟委员会主席乌苏拉·冯德莱恩(Ursula von der Leyen)表示要全面深化欧洲电力市场改革。
冯德莱恩指出目前基于优序（merit-order）选择的传统电力市场设计对消费者已不再公平，消费者并未从低成本的可再生能源中受益。因此，必须使电价脱离对天然气价格的过度依赖，以确保电力市场的公平性和可持续性。
2023年3月14日，欧盟委员会提出了欧洲电力市场改革草案，旨在通过优化电力市场设计、完善产品、服务和监管体系，解决居民、产业和投资者对短期电价波动的担忧，从而推动更大规模的可再生能源发展，提升欧洲整体产业竞争力。同时，欧盟委员会还发布了一系列关于储能发展的建议，强调了非化石燃料类灵活性服务在电力改革中的重要性，并凸显了储能在构建安全能源系统和助力欧盟实现脱碳目标中的关键地位。
这份电力市场改革草案需要经过欧洲议会和理事会的审议和同意才能正式生效。目前，各成员国对于该改革草案尚未达成共识，分歧主要集中在各国政府对燃煤机组和核电机组的补贴方案上。鉴于此次电力市场改革的重要性，欧盟委员会认为各方需要更多时间进行讨论，并希望在2023年秋季结束谈判并启动改革计划。
欧洲电力市场改革的必要性
当前，欧洲的电力市场设计主要关注短期市场，采用现货市场和统一电力市场作为主要架构。然而，随着欧盟将温室气体减排目标提高至2030年至少减少57%，并将可再生能源目标提高至45%，为了加速实现碳中和目标，欧盟各国需要不断推进能源生产的清洁化和消费的电气化。具体而言，需要扩大可再生能源发电规模，并增加对非化石燃料灵活性资源（如储能和需求响应）的投资，以减轻可再生能源的波动性对电力系统运营的影响。此外，还需要将可再生能源的较低发电成本传导到电价上，推动交通、供暖和制造业等领域的电气化，以促进碳减排。
然而，在当前的电力市场设计下，实现这些目标面临诸多挑战。随着可再生能源规模的扩大，电力批发价格面临下行压力，负电价现象在欧洲已不鲜见。这种情况削弱了对可再生能源投资的动力。尽管目前欧盟电力市场能有效地发现短期电能量价格，推动跨境电力交易和备用共享，在引导供需平衡和最优运行调度方面发挥了一定作用，但对于灵活性资源的容量价值的发掘不足，导致长期市场缺乏流动性，难以充分发挥对冲价格风险、平抑价格波动和形成稳定投资信号的作用。
因此，在目前的改革草案中，完善长期市场的流动性和可靠性，充分体现非化石燃料灵活性资源的价值，并为其提供合理的投资回报，提高电力市场的长期效率和可持续性，成为关键的改革方向。
欧洲电力市场改革草案
欧盟委员会为了解决居民、产业和投资者对短期电价波动的担忧，提出了针对电力市场规则设计的市场改革提案。这一提案修订了欧盟第2019/943号法规（电力法规）、第2018/2001号指令（RED II）和第2019/944号指令（电力指引），旨在通过立法措施使电价更加独立于化石燃料价格，并激励非化石燃料灵活性服务的发展，同时加强对消费者的保护。具体而言，欧盟委员会提出了以下建议：
1. 调整交易时间和规模，提高短期市场效率
为了提高短期市场的效率，欧盟委员会建议调整交易时间和规模。尽管不考虑改变短期市场的边际定价模式，但完善市场规则可以增加市场的流动性和竞争程度，确保各种资源以最高效的方式得到利用。由于可再生能源发电具有不可调度性，使得其参与短期市场（包括日前市场、日内市场和平衡市场）的能力较弱。为了解决这个问题，欧盟委员会建议将欧洲跨区日内市场关闸时间设置得更接近实时，从而让更多的可再生能源发电机组有机会参与短期市场。此外，欧盟委员会还建议将日前和日内市场交易的最低竞标规模设定为100千瓦或更低，为小规模可再生能源和储能等灵活性资源提供更多的交易机会。
2. 改进长期电能量市场和容量市场机制，通过长期市场释放稳定的投资信号
为了促进长期投资，欧盟委员会提出了一系列措施。
首先，鼓励可再生能源发电商签订长期购电合同（PPA）和政府授权的差价合约（CfDs），以减少短期价格波动。这样既确定了可再生能源发电商的稳定投资收益，又为消费者提供了可负担的电力供应，使各市场主体共享可再生能源的低成本优势。
长期购电合同（PPA）由发电商与用户或零售商签订，旨在确保稳定收入。欧盟委员会建议通过建立担保机制、完善评估标准、引入供应商强制对冲条款等方式，降低长期购电合同履约风险，并推动长期购电合同市场的发展。这将为可再生能源发电商提供更稳定的收益来源，增强其投资和扩大可再生能源产能的动力。
双向差价合约由政府和发电商签订，由政府承担差价的风险。改革草案建议政府公共支持计划必须采用双向差价合约的形式，且仅适用于对低碳、运营成本低且稳定的发电技术（如风能、太阳能和核能等）的新投资。合约必须合理设置执行价格（strike price）、参照量（reference quantity）和参照价格（reference price），以防止过度补偿和不合理的产能扩张。通过这种方式，政府将提供激励，促使发电商增加对可再生能源的投资，并确保其获得合理的回报。同时，还可以将高价时段回收的市场收益返还给终端消费者，实现公平和可负担的电力供应。
其次，欧盟委员会希望创建低碳容量补偿机制，激励对非化石燃料灵活性资源的投资。改革草案建议修改容量市场相关规则，设定更低的碳排放上限和增加灵活性要求。更低的碳排放上限意味着只有那些满足低碳要求的发电资源才能够参与容量市场；灵活性要求确保储能和需求响应等非化石燃料灵活性资源能够在电力系统中提供灵活性支持，并从中获得相应的收益[2]。此外，草案还建议各成员国根据欧洲能源监管合作署（ACER）定期提供的系统灵活性需求评估建议，制定各自的非化石燃料灵活性资源发展目标，并建立基于容量补偿的支持计划，以促进非化石燃料灵活性资源的投资和有效运行。
3. 改革草案还针对家庭和中小企业保护建议了以下改进建议：
(1) 提供固定价格零售合同： 为了降低家庭和中小企业的能源成本，草案建议提供固定价格的零售合同，使消费者能够享受可再生能源的低成本优势，并提供可预测性和稳定性。
(2) 紧急状态下的价格干预：在紧急状态下，草案建议对家庭和中小企业进行价格干预，以保障其供电需求，并确保电力市场的稳定运行。
欧盟成员国对草案的争议
在欧盟电力市场改革草案的制定过程中，不同成员国在现行市场设计的有效性以及改革方向上存在严重分歧。法国、西班牙等国支持一种“颠覆性”的电力市场改革，主张将电价与天然气价格脱钩。然而，德国、丹麦等国持保守和谨慎态度，主张对现有市场架构进行微调，以避免过度干预对电力市场正常运行造成干扰。改革草案公布后，以法国与德国为代表的两方分歧仍然无法弥合，主要集中在以下几个方面：
首先，政府授权合约是否应适用于现有发电商的问题。作为核电大国，法国希望通过双向差价合约支持延长现有核反应堆的使用寿命。法国认为核能是能源转型的关键发电资源，应与可再生能源一起得到承认。然而，德国等成员国反对这一方案，担心核电补贴会挤占对风能、太阳能等可再生能源发电项目的投资，从而影响可再生能源的发展。此外，一些较小的成员国也担忧法国核电部门获得更多补贴会使法国在工业竞争中处于优势地位。
2023年6月30日，时任轮值主席国瑞典提出了一个妥协的方案，即当新投资至少涵盖投资后资产价值的50%，且设施使用寿命至少延长10年的情况下，才适用政府授权合约。瑞典希望通过这一方案缓解其他成员国对法国核电部门获得巨额补贴的担忧，但该提议仍未能获得认可。
另一个争论焦点是煤电补贴。波兰等国表示，在淘汰煤电的过程中，他们需要更大的灵活性支持，并希望延长国家对煤电的补贴以确保能源安全。这些国家希望将煤电补贴延长至2025年以后。瑞典提出了一个提议，即在某些条件下允许欧盟国家延长对燃煤机组的容量补贴机制，以激励燃煤机组提供备用容量。根据该提议，波兰可以将燃煤机组的容量补贴计划延长至2028年。然而，德国、卢森堡和西班牙等国反对该提议，认为这将阻碍欧洲实现脱碳目标。
在既要保证各国电力供应安全，又要维持欧盟内部公平竞争环境的背景下，欧盟认为各成员国需要更多时间对电力改革草案进行讨论。针对核电和煤电补贴方案的谈判将继续，以寻求共识并平衡各方利益。
讨论
欧盟委员会希望通过此次改革草案总结近年能源危机的经验教训，提升应对危机的能力。然而，纵览此次公布的改革草案，可以看出它主要是对现行电力市场规则进行修订与补充，而对于电力市场顶层设计方面，目前只是提供了一些建议与方向。对于政策工具的选取和具体实施细节，还需要进一步明确和完善。
1. 改革草案并未对持续高电价提出长效的缓解措施
尽管欧盟委员会和各成员国政府近年来采取了一系列应对高电价的紧急措施，强调能源的可负担性（affordability），但草案未能从根本上解决高电价问题。草案并未采纳激进派提议的“超额收益回收”机制（revenue cap），以限制非边际机组在高价时段获得超额收益。同时，出于对居民和中小企业的保护，草案又允许各成员国在紧急情况下对零售价格进行管制，但未明确由谁来承担由此产生的差价，这可能埋下类似美国加州电力市场危机中大量售电公司倒闭的隐患。
2. 改革草案中长期工具的实施方案有待进一步细化
欧盟委员会在草案中鼓励使用长期购电合同和差价合约等长期电能量市场工具，但并未对工具的选择和设计提出具体建议。长期购电合同和差价合约各有其适用的情形。长期购电合同流动性差、透明度低、竞争程度低、进入壁垒高，而差价合约由政府背书，具有违约风险低、流动性好、价格低等明显优势，但差价合约也容易导致光伏等电源在资源富集区域和特定时间过度堆积，从而引发电网堵塞和消纳难题，同时增加公共财政压力，并可能挤出私人投资。
针对不同类型发电机组的物理特性、经济特性和市场地位，可通过合理设置执行价格（strike price）、参照发电量（reference quantity）和参照价格（reference price），使各类电源在长期稳定收入与短期市场参与之间取得适当的平衡。具体而言：
(1) 对不可调节可再生能源可使用双向差价合约（Two-way CfDs）。 风光等不可调节可再生能源的发电能力受限于天气等外部条件，无法对短期价格信号作出快速反应。同时，由于其发电成本主要为固定成本，收益过多地暴露于短期市场会增加其成本回收的不确定性，也进一步导致过高的融资成本。若对此类电源使用双向差价合约，通过竞争的方式确定执行价格，并以市场价格为参照价格，既能使其免于承受短期价格波动，又限制了其在高价时段获取的超额收益。
(2)对可调节的可再生能源可使用带有单向滑动溢价的差价合约（CfDs with sliding premium）。 生物质等发电能力可调节的可再生能源，可对短期价格信号作出反应。因此，若对为此类电源提供包含单向滑动溢价（sliding premium）的差价合约，通过竞争的方式确定执行价格，并将参照价格设置市场平均价格,激励其在用电高峰（现货价格高于市场平均价格的时段）进行发电，既提高了短期电力市场效率，又可促使其长期投资选址于预期发电可用性与市场价格正相关的地点，有助于降低电力系统总体成本。
(3) 对于基荷电源如核电和水电，可以考虑使用带有单向滑动溢价的差价合约（CfDs with sliding premium）。 这些电源的可变成本较低，但固定成本极高，并且具有一定的调节能力。在传统电力市场中，市场价格通常由化石燃料机组决定，这使得核电和水电可以获得超额利润。然而，在新型电力系统下，可再生能源越来越频繁地成为定价机组，核电和水电将因其高平均发电成本遭受损失。 为了解决这种情况，可以考虑使用长期发电合同来实现风险对冲。然而，长期发电合同的设计面临着三个主要挑战：如何确定核电和水电发电商的合理收益、如何激励核电和水电在高峰时段参与调度、如何避免其通过非必要检修行使市场力。 单向滑动溢价的差价合约可能成为解决方案。一方面，监管部门可以根据相关数据和专业知识计算和核定执行价格和参照发电量，以确保核电和水电发电商的收益可以覆盖发电成本，并减弱其持留动机（当实际发电量低于参照发电量时，发电商将受到惩罚）。另一方面，可以将参照价格设置为12个月的市场移动平均价格，并进行每月结算。通过引入滑动溢价（即执行价格与参照价格之差），核电和水电发电商有意愿参与高峰时段的调度，以降低市场平均价格，最大限度地提高自身的发电收益。
3. 对不同类型灵活性资源，需要采用更加细化的容量机制
改革草案中虽提出了建立更加完善的容量市场机制，但对于是否应对燃煤和燃气机组进行容量补贴的问题尚未达成妥协。这一争论的焦点在于如何在电力系统的安全性和脱碳目标之间取得平衡。一些支持补贴的国家，如波兰，认为在储能等非化石燃料灵活性资源得到充分部署之前，燃煤和燃气机组仍然是确保电力系统安全供应的重要组成部分，给予适当的补贴有助于维持它们的运营，并为能源转型期提供过渡时间。然而，以德国为代表的反对补贴的阵营认为过度补贴这些高碳排放机组与实现脱碳目标相矛盾。 为实现电力系统安全性和脱碳目标的平衡，可以通过针对性的容量补偿机制，为不同类型的灵活性资源提供合理的激励和回报。针对储能和需求响应等非化石类灵活性资源，尽管它们可以通过参与电能量市场获利，但这部分收益通常无法覆盖其成本。因此，可通过可再生容量市场机制为这些资源提供容量补偿，以充分激励投资者对非化石类灵活性资源进行有效投资。 而对于老旧的化石类灵活性资源，如燃煤和燃气机组，可采用容量招标的方式将它们纳入战略备用。通过容量招标签订备用合同，确保这些机组在合同期内能够收回投资成本。然而，为了减少它们的碳排放，必须限制此类机组仅在顶峰时刻由调度机构统一调用，以避免过度使用高碳排放机组。
参考：
[1] 2022 State of the Union Address by President von der Leyen: .
[2] 如果容量机制无法吸引足够的低碳备用容量资源，欧盟委员会将暂时放宽对燃煤机组的碳排放限制，允许煤电机组作为备用机组，以确保电力供应的可靠性。
[3] Joskow, Paul L. (2001). “CALIFORNIA’S ELECTRICITY CRISIS”. Oxford Review of Economic Policy 17(3), pp. 365–388.