中國儲能網(wǎng)訊：電力市場體系建設(shè)正處在多重目標交織的復(fù)雜階段。一方面，新能源快速發(fā)展重塑系統(tǒng)運行邏輯；另一方面，保障電力供應(yīng)安全的底層約束并未削弱。在市場機制與規(guī)劃工具并存、系統(tǒng)成本與投資激勵博弈、短期靈活性與長期系統(tǒng)充裕性相互牽制的背景下，容量機制再次成為各國電力市場改革繞不開的議題。
近期，德國國際合作機構(gòu)、南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院、德國能源署（DENA）和德國博眾能源轉(zhuǎn)型論壇（Agora Energiewende）共同舉辦中德電力系統(tǒng)容量充裕度研討會。會上，來自政府部門、電網(wǎng)企業(yè)及能源智庫的專家圍繞容量保障機制的現(xiàn)實挑戰(zhàn)與未來發(fā)展方向展開深入討論。
與早期是否引入容量機制的原則性爭論不同，此次交流更聚焦于一個現(xiàn)實問題，在高比例新能源電力系統(tǒng)中，容量機制究竟應(yīng)當(dāng)如何設(shè)計，才能在不扭曲市場規(guī)律的前提下，支撐系統(tǒng)安全與低碳轉(zhuǎn)型。
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中國視角：從容量電價出發(fā)，回應(yīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型現(xiàn)實
南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院能源戰(zhàn)略與政策研究所所長張軒在發(fā)言中表示，中國當(dāng)前探討容量機制，并非抽象的制度移植，而是源于新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中日益凸顯的現(xiàn)實需求。自2015年新一輪電改啟動以來，隨著新能源裝機規(guī)?？焖贁U張，其出力不穩(wěn)定、時空分布不均衡等特性，為電力系統(tǒng)運行帶來持續(xù)挑戰(zhàn)。在能源結(jié)構(gòu)深度調(diào)整背景下，保障系統(tǒng)容量充裕、維護供應(yīng)安全可靠，成為容量機制討論的現(xiàn)實起點。
從數(shù)據(jù)看，截至2024年底，全國發(fā)電裝機容量已達33.5億千瓦，其中新能源裝機規(guī)模約14億千瓦，占比持續(xù)抬升。2019年發(fā)布的《關(guān)于深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價形成機制改革的指導(dǎo)意見》（發(fā)改價格規(guī)〔2019〕1658號文）將標桿上網(wǎng)電價改為“基準價+上下浮動”機制，為后續(xù)容量電價機制探索奠定基礎(chǔ)。2023年，煤電容量電價政策在中央統(tǒng)籌、地方落實的框架下正式落地，標志著我國容量電價機制進入制度化階段。張軒認為，在新能源加速并網(wǎng)的過程中，煤電功能正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，其價值不再主要體現(xiàn)在電量供給，而是向“基礎(chǔ)保障＋系統(tǒng)調(diào)節(jié)”并重的角色轉(zhuǎn)型，其運行價值更多體現(xiàn)在穩(wěn)定容量與系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力上——這正是短期靈活性保障的核心支撐?；谶@一背景，相關(guān)政策明確提出構(gòu)建“電量電價與容量電價協(xié)同”的價格體系。電量價格通過市場形成，容量電價則用于合理回收固定成本，體現(xiàn)其對系統(tǒng)的支撐價值。
在南方區(qū)域，系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和容量充裕度問題近年來也愈發(fā)突出。2024年，南方五省區(qū)非化石能源裝機占比已超過62%，用電負荷受新能源出力特性明顯，夜間、凌晨負荷高峰逐漸顯現(xiàn)，對系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提出更高要求。張軒表示，未來隨著風(fēng)電、光伏裝機規(guī)?？焖僭鲩L，區(qū)域統(tǒng)一市場建設(shè)與容量保障機制研究將成為南方電網(wǎng)的重要工作方向，而如何平衡區(qū)域內(nèi)新能源消納的靈活性需求與整體容量充足性，將是核心研究課題。
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德國經(jīng)驗：從單一能量市場走向容量機制
德國正處在容量市場制度選擇的關(guān)鍵討論期。德國能源署電力主題負責(zé)人丹尼爾·舒爾茨（Daniel Scholz）在會上系統(tǒng)介紹了德國當(dāng)前圍繞容量機制的政策背景構(gòu)建與制度爭論。據(jù)他介紹，德國長期依賴單一電能量市場（energy-only market），但最新的系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果顯示，從2020年開始，德國面臨發(fā)電容量缺口。這一缺口一方面來自煤電逐步退出、老舊燃氣機組退役，另一方面也源于可再生能源占比上升后，傳統(tǒng)可調(diào)度電源盈利能力下降，進而影響系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力與長期容量充足性的平衡。
在此背景下，德國已建立多種“類容量”安排，如容量備用（capacity reserve）和電網(wǎng)備用（grid reserve），但這些機制更多是調(diào)度層面的短期工具，側(cè)重解決即時性的靈活性缺口，并不適合支撐長期投資決策，難以保障系統(tǒng)長期容量充足性。這也推動德國開始探討是否需要引入更系統(tǒng)性的容量市場。
舒爾茨表示，歐盟對容量機制設(shè)置了嚴格前提：必須基于明確認定的供電安全問題，保持技術(shù)中性，避免扭曲單一能量市場，并與氣候目標相容。在具體模式上，德國目前同時探討集中式容量市場、分散式容量市場以及兩者結(jié)合的混合模式，尚未形成最終方案。舒爾茨進一步區(qū)分了集中式與分散式兩類容量市場模式，并分析了二者在高比例新能源系統(tǒng)下的不同適用性。
舒爾茨進一步解釋，集中式容量市場通常由國家、監(jiān)管機構(gòu)或輸電系統(tǒng)運營商統(tǒng)一評估系統(tǒng)所需的安全容量規(guī)模，再通過集中招標方式向供給側(cè)采購容量資源。中標主體即便在未實際發(fā)電的情況下，也可獲得容量補償。這一模式的優(yōu)勢在于，能為投資者提供較高的確定性，有助于降低長期可調(diào)度電源的融資成本，從而在整體上提高供電安全水平。但其潛在風(fēng)險在于，容量需求主要由政府或監(jiān)管機構(gòu)判斷，往往較市場主體更為保守，存在目標容量規(guī)模被高估的可能；同時，該模式下靈活負荷和需求側(cè)資源的納入相對困難，整體成本控制壓力較大。
相比之下，分散式容量市場更強調(diào)市場主體自身的責(zé)任。電力公司或終端用戶需要通過購買容量證書、簽訂容量合同，或在關(guān)鍵時段主動削減負荷等方式履行容量義務(wù)。儲能、需求響應(yīng)等靈活資源可以直接參與其中。舒爾茨認為，這一模式在保障供電安全方面可能更具效率，也更容易納入靈活負荷，對需求不確定性的適應(yīng)性更強。但其不足之處在于，對長期、高資本投入電源的投資激勵相對有限，且由于缺乏集中統(tǒng)一的安全控制，存在容量覆蓋不足的風(fēng)險。
從德國的討論來看，舒爾茨認為當(dāng)前并不存在一種“完美方案”。集中式與分散式容量機制各有側(cè)重，如何在投資確定性、系統(tǒng)靈活性與成本效率之間取得平衡，仍是德國政策制定者需要面對的核心難題。這也是德國目前尚未作出最終選擇的重要原因。
他還特別提到，德國正在推進的“電站戰(zhàn)略”（Kraftwerkstrategie），試圖在容量充足性、系統(tǒng)穩(wěn)定性和去碳化之間取得平衡，其核心在于靈活性與充足性的協(xié)同——既要通過靈活資源應(yīng)對短期系統(tǒng)波動，又要通過穩(wěn)定投資保障長期容量充裕，多目標疊加使制度設(shè)計存在一定復(fù)雜性，目前，該戰(zhàn)略仍在與歐盟委員會進行磋商。
從制度設(shè)計的分歧可以看出，無論是集中式還是分散式容量機制，都難以單獨承擔(dān)全部供電安全責(zé)任。舒爾茨也在提問環(huán)節(jié)中表示，容量市場本身并非萬能解法，即便制度設(shè)計完善，仍無法覆蓋所有低概率但高影響的極端情景。在極端天氣、燃料供應(yīng)中斷或跨境供給受限等情況下，僅依賴容量市場，仍可能暴露系統(tǒng)脆弱性。因此在德國機制討論中，保留容量備用等機制被認為是必要的輔助方式。
這一判斷顯示出一種現(xiàn)實考量，容量市場的核心功能是在系統(tǒng)預(yù)期承壓時期提供可用性激勵，但在面對極端風(fēng)險時，仍需其他制度工具予以補充。舒爾茨建議，不同市場應(yīng)當(dāng)各司其職，例如，為了維持電網(wǎng)穩(wěn)定，可以設(shè)立針對系統(tǒng)穩(wěn)定性的輔助服務(wù)市場，并可讓不參與容量市場的電廠或已參與容量市場的電廠共同參與。
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容量機制是底線，還需其他市場配合
這一思路與中國在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的認識形成呼應(yīng)。
國家發(fā)展改革委能源研究所系統(tǒng)中心副主任劉堅介紹，隨著新能源快速發(fā)展，電力系統(tǒng)已從以電源側(cè)為主的平衡模式，轉(zhuǎn)向“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同運行，容量資源類型顯著增多，運行工況更加復(fù)雜。在這一背景下，容量機制的核心挑戰(zhàn)，已不再只是“有沒有容量”，而是如何評估不同資源的有效容量價值（即充足性的量化），以及如何通過靈活調(diào)節(jié)資源應(yīng)對實時波動（即靈活性的落地），同時控制系統(tǒng)整體成本。他特別強調(diào)，高比例新能源系統(tǒng)下，極端事件發(fā)生的概率和影響可能上升，基于歷史數(shù)據(jù)設(shè)計的常態(tài)化容量機制存在局限，有必要配套更具針對性的應(yīng)急容量安排。
針對極端情景應(yīng)對，劉堅提出細化容量機制分級安排的建議。短期容量資源依靠現(xiàn)貨市場激勵以保障即時靈活性；中長期調(diào)節(jié)資源給予基本容量補償以夯實充足性基礎(chǔ)；對于承擔(dān)應(yīng)急備用、應(yīng)對極端事件的資源（如備用煤電機組、長時化學(xué)儲能等），可專門設(shè)計應(yīng)急容量補償機制，同時提高其準入門檻與調(diào)用可靠性要求。他還提到，傳統(tǒng)基于會計成本的容量補償機制，能夠在早期為投資提供穩(wěn)定信號，但長期仍需引入競爭機制，防止容量規(guī)模和成本失控，最終實現(xiàn)靈活性與充足性的動態(tài)平衡。
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從“容量夠不夠”轉(zhuǎn)向“靈活性—充足性如何協(xié)同設(shè)計”
在會議討論中，德國博眾能源轉(zhuǎn)型論壇電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型負責(zé)人Christian Redl從歐洲整體演進經(jīng)驗出發(fā)，反思了當(dāng)前容量機制討論的邏輯起點。他認為，在高比例新能源電力系統(tǒng)中，靈活性與充足性并非兩個獨立問題，而是同一系統(tǒng)約束的不同表現(xiàn)。短期靈活性決定系統(tǒng)能否維持實時平衡、消納新能源，而長期充足性則關(guān)系到這些靈活資源能否獲得持續(xù)投資支持，兩者相互依賴。
Redl表示，歐洲近年來對靈活性的高度關(guān)注，源于風(fēng)電、光伏快速擴張帶來的系統(tǒng)運行壓力。目前，可再生能源已貢獻約三分之一的發(fā)電量，系統(tǒng)運行明顯向短周期波動管理傾斜，發(fā)電商越來越傾向依據(jù)短期價格信號安排出力，能量市場在引導(dǎo)短期靈活性方面發(fā)揮了積極作用。
但他同時提出，對短期價格信號的高度依賴也使長期容量投資問題更加突出。隨著新能源占比上升，傳統(tǒng)可調(diào)度電源運行小時數(shù)被壓縮，單一能量市場難以為那些“平時少用但關(guān)鍵時刻必須在場”的資源提供穩(wěn)定回報，資金缺失問題由此顯現(xiàn)。正因如此，在歐洲，容量機制和各類投資支持工具長期作為能量市場的補充存在，用以彌補其在投資激勵和供電安全方面的不足。
在Redl看來，充足性評估并非一個可以“一次算清”的技術(shù)問題，其結(jié)果對天氣、負荷、電價等假設(shè)高度敏感，更應(yīng)被視為風(fēng)險識別工具，而非確定性決策依據(jù)。這也意味著，容量機制在設(shè)計上不宜追求“絕對安全”，以免推高系統(tǒng)成本。
在短期運行層面，Redl肯定了日前、日內(nèi)市場在應(yīng)對靈活性挑戰(zhàn)中的作用，但他認為，大范圍統(tǒng)一價格區(qū)掩蓋了區(qū)內(nèi)輸電約束，削弱了價格信號對系統(tǒng)物理狀態(tài)的反映，導(dǎo)致棄風(fēng)棄光和高成本再調(diào)度問題，這意味著僅靠時間維度的市場優(yōu)化仍存在局限。更重要的是，歐洲以往的容量政策過于關(guān)注“容量數(shù)量是否足夠”，而忽視了系統(tǒng)真正需要的是“什么樣的容量”。在新能源主導(dǎo)的系統(tǒng)中，容量的價值不再體現(xiàn)在裝機規(guī)模，而在于其在關(guān)鍵時段提供靈活、可靠響應(yīng)的能力?；谶@一認識，歐盟近年來引入靈活性需求評估，為儲能、需求響應(yīng)等資源提供制度依據(jù)，而非簡單將其納入傳統(tǒng)容量市場框架。
此外，Redl還提到跨境互聯(lián)和市場一體化水平對容量需求的顯著影響。在高度互聯(lián)的系統(tǒng)中，地理分散效應(yīng)可明顯降低整體容量需求，若忽視跨境因素，單一國家層面的充足性評估和容量機制設(shè)計，可能出現(xiàn)系統(tǒng)性的需求高估。
Redl最后總結(jié)，容量機制不應(yīng)被理解為對“容量不足”的被動補救，而應(yīng)成為協(xié)調(diào)靈活性與充足性、銜接短期運行與長期投資的制度安排。在高比例新能源背景下，關(guān)鍵不在于是否引入容量機制，而在于如何避免其與靈活性目標脫節(jié)，在保障系統(tǒng)安全的同時控制轉(zhuǎn)型成本。
從此次研討會的交流來看，中德在容量機制上的制度路徑不同，但面對的核心問題高度相似，即在新能源主導(dǎo)的電力系統(tǒng)中，如何在市場效率、投資激勵與系統(tǒng)安全之間取得動態(tài)平衡，而這一平衡的關(guān)鍵正是對靈活性與充足性關(guān)系的精準把握。
中國從容量電價切入，探索在統(tǒng)一市場框架下為系統(tǒng)支撐能力定價，兼顧區(qū)域靈活性需求與整體充足性保障。德國正處于是否引入及以何種形式引入容量市場機制的選擇路口，核心聚焦于多目標下靈活性與充足性的協(xié)同設(shè)計。兩種路徑背后，既反映了不同的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)和政策環(huán)境，也共同指向一個結(jié)論：容量機制不再是“要不要”的問題，而是一個需要持續(xù)校準、與其他市場機制協(xié)同演進的系統(tǒng)工程，其中，極端情景應(yīng)對的工具組合與靈活性—充足性的適配，將是未來優(yōu)化的核心方向。
