現(xiàn)貨背景下新能源的困境系列文章(二)

新能源在現(xiàn)貨市場(chǎng)交易中的囚徒困境

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2022年6月1日，蒙西電力現(xiàn)貨市場(chǎng)開(kāi)啟長(zhǎng)周期結(jié)算試運(yùn)行，標(biāo)志著第一批現(xiàn)貨試點(diǎn)省份中新能源裝機(jī)比例較大的省份都進(jìn)入了連續(xù)試運(yùn)行的階段。雖然新能源的現(xiàn)貨交易業(yè)績(jī)高低不一，但總體來(lái)說(shuō)形勢(shì)不容樂(lè)觀。

(來(lái)源：微信公眾號(hào)“蘭木達(dá)電力現(xiàn)貨” 作者：姜宏強(qiáng))

一新能源進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)后結(jié)算均價(jià)降低

截至2022年底，新能源進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)的成績(jī)幾何?據(jù)公開(kāi)信息披露，各省火電與新能源結(jié)算均價(jià)如下，相比于基準(zhǔn)價(jià)均有不同程度下跌，其中，又以山西、蒙西尤甚。

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表12022年各現(xiàn)貨省份結(jié)算價(jià)格對(duì)比

從表1中可以看出，火電機(jī)組進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)后，結(jié)算均價(jià)相比于基準(zhǔn)價(jià)均有一定幅度上升，而新能源幾乎都呈下降態(tài)勢(shì)。究其原因，現(xiàn)貨背景下，構(gòu)成新能源電價(jià)下跌的要素有很多，包括但不限于：

1. 新能源參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的報(bào)價(jià)模式;

2. 中長(zhǎng)期市場(chǎng)設(shè)計(jì)機(jī)制，新能源參與中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易偏差考核;

3. 現(xiàn)貨市場(chǎng)的報(bào)價(jià)價(jià)格下限設(shè)置;

4. 市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用分?jǐn)?

以上原因中，與政策規(guī)則相關(guān)的部分市場(chǎng)上已有較多文章進(jìn)行分析，本文不做過(guò)多解讀。而現(xiàn)貨背景下，結(jié)算收入構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，影響因素較多，想要通過(guò)結(jié)算均價(jià)直接對(duì)現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行下結(jié)論難免有些武斷，仍需從從基礎(chǔ)的現(xiàn)貨收入入手。本文希望通過(guò)分析現(xiàn)貨收入入手，剖析現(xiàn)貨市場(chǎng)的運(yùn)行規(guī)律并揭示新能源電價(jià)下降的核心原因之一：新能源在現(xiàn)貨市場(chǎng)中的博弈劣勢(shì)。

二新能源在現(xiàn)貨市場(chǎng)中的報(bào)價(jià)劣勢(shì)

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圖1現(xiàn)貨背景下火電與新能源收入構(gòu)成公式

市場(chǎng)公開(kāi)披露信息，2022年山西省火電現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)時(shí)均價(jià)達(dá)514.42元/MWh，光伏現(xiàn)貨實(shí)時(shí)均價(jià)297.16元/MWh，風(fēng)電現(xiàn)貨實(shí)時(shí)均價(jià)325.26元/MWh，同樣參與現(xiàn)貨市場(chǎng)，差距竟如此之大。從結(jié)果上看，火電作為可調(diào)電源可在低價(jià)時(shí)少發(fā)，高價(jià)時(shí)多發(fā)，相比于新能源出力的不可控性以及出力與現(xiàn)貨價(jià)格的負(fù)相關(guān)性來(lái)講，更具有優(yōu)勢(shì)。但火電實(shí)際運(yùn)行需要受調(diào)度控制，出力偏差大也需要承擔(dān)雙細(xì)則考核，實(shí)時(shí)調(diào)整的空間并不大，主要原因仍需追溯至日前市場(chǎng)：火電報(bào)價(jià)在市場(chǎng)博弈中具有優(yōu)勢(shì)地位。

現(xiàn)貨事前信息發(fā)布規(guī)則規(guī)定，在競(jìng)價(jià)日8:30前，運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)會(huì)向市場(chǎng)發(fā)布短期新能源總加預(yù)測(cè)曲線(xiàn)，作為同側(cè)售電主體，新能源相當(dāng)于向火電方公布了自己的報(bào)量報(bào)價(jià)信息，從而失去了在市場(chǎng)博弈中的“先發(fā)優(yōu)勢(shì)“。在只報(bào)量不報(bào)價(jià)的模式下，新能源作為價(jià)格接收者參與出清，火電面臨去除新能源出力后的“剩余市場(chǎng)“，根據(jù)剩余市場(chǎng)的大小程度與火電可開(kāi)機(jī)組容量的不同，火電的報(bào)價(jià)規(guī)律也不同?；痣姷膱?bào)價(jià)優(yōu)勢(shì)以及火電報(bào)價(jià)的非線(xiàn)性規(guī)律都將造成新能源收益走低的困境。

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圖2新能源作為價(jià)格接收者參與現(xiàn)貨市場(chǎng)出力-價(jià)格關(guān)系圖(線(xiàn)性報(bào)價(jià))

通過(guò)山西、蒙西市場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，火電的報(bào)價(jià)行為往往是非線(xiàn)性的，其原因有：

1. 若火電采取邊際成本報(bào)價(jià)，其邊際成本曲線(xiàn)是本身非線(xiàn)性的;

2. 火電在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)面臨各種各樣的運(yùn)行工況、如機(jī)組供熱、空冷機(jī)組出力受限、煤質(zhì)不佳、設(shè)備消缺等，不能完全按照邊際成本報(bào)價(jià);

3. 完全按照邊際成本報(bào)價(jià)可能造成單次發(fā)電利潤(rùn)為負(fù);

4. 估計(jì)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手報(bào)價(jià)行為的方法也是火電報(bào)價(jià)典型策略之一，在火電主體內(nèi)部，在不同電源主體之間，均存在動(dòng)態(tài)博弈關(guān)系，視市場(chǎng)火電可開(kāi)機(jī)組容量、新能源出力水平變化等情況，在一定時(shí)期內(nèi)會(huì)造成報(bào)價(jià)曲線(xiàn)動(dòng)態(tài)非線(xiàn)性的情況。

根據(jù)山西某光伏電站出力與某風(fēng)電站出力情況，取1-5月、11-12月新能源出力較大的月份，擬合全天風(fēng)光出力與日前現(xiàn)貨價(jià)格關(guān)系，可發(fā)現(xiàn)第1行第3列的風(fēng)電出力與日前價(jià)格相關(guān)性最強(qiáng)，且在風(fēng)電出力較小的區(qū)間，日前價(jià)格驟升，在一定程度上反映了視新能源出力情況與火電供給曲線(xiàn)的非線(xiàn)性關(guān)系;第1行第2列為光伏出力與日前價(jià)格關(guān)系圖，光伏出力主要影響谷段價(jià)格，對(duì)日前價(jià)格的影響相對(duì)來(lái)講沒(méi)有風(fēng)電顯著;開(kāi)機(jī)容量與日前價(jià)格也存在非線(xiàn)性關(guān)系。

(點(diǎn)擊圖片可放大查看)圖3 山西2022年1-5月、11-12月某風(fēng)、光電站與日前價(jià)格關(guān)系圖

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圖4 新能源作為價(jià)格接收者參與現(xiàn)貨市場(chǎng)出力-價(jià)格關(guān)系圖(線(xiàn)性與非線(xiàn)性報(bào)價(jià))

相比于線(xiàn)性報(bào)價(jià)的情況，非線(xiàn)性報(bào)價(jià)將進(jìn)一步壓低新能源的利益空間，低價(jià)時(shí)報(bào)價(jià)更低，高價(jià)時(shí)報(bào)價(jià)更高，新能源出力與價(jià)格的倒掛關(guān)系進(jìn)一步惡化。

三新能源逃脫不掉的囚徒困境

如此困境下，新能源有破局辦法嗎?既然新能源報(bào)量不報(bào)價(jià)的模式在市場(chǎng)博弈中處于弱勢(shì)地位，那么報(bào)量報(bào)價(jià)的模式是否可以解決這樣的問(wèn)題呢?很可惜，答案也是否定的。這里引據(jù)博弈論中一個(gè)最經(jīng)典的案例-囚徒困境。假設(shè)由兩個(gè)犯罪嫌疑人共同作案，警察抓住他們以后，分開(kāi)拘押，并告訴他們：可以選擇坦白、或是不坦白;如果一個(gè)人坦白，而另一個(gè)人不坦白，則坦白的的一方會(huì)被立即釋放，而不坦白的乙方被判10年;如果兩個(gè)人都坦白，則會(huì)每人各判8年;如果兩人都抵賴(lài)，因證據(jù)不足，則每人在關(guān)押1年后釋放。兩個(gè)犯罪嫌疑人該如何選擇呢?

從集體利益角度看，二人的最優(yōu)策略都是“抵賴(lài)“，這樣集體損失最小。但對(duì)于個(gè)體而言，因?yàn)椴恢懒硪环降臎Q策，則其面對(duì)的問(wèn)題是：如果對(duì)方坦白，自己坦白判8年，不坦白判10年，最優(yōu)策略是坦白;如果對(duì)方不坦白，自己坦白判0年，不坦白則判1年，最優(yōu)策略也是坦白。無(wú)論另一個(gè)人坦白或是不坦白，自己的最優(yōu)策略都是坦白，最終造成的結(jié)果是兩個(gè)人都坦白，都判了8年。個(gè)體理性與群體理性產(chǎn)生了沖突，這就是典型的“合作悖論”。

“合作悖論”的例子在電力市場(chǎng)中比比皆是：火電競(jìng)爭(zhēng)性開(kāi)機(jī)，中長(zhǎng)期集中競(jìng)價(jià)，競(jìng)爭(zhēng)性外送簽約等，都是因?yàn)?ldquo;內(nèi)卷“造成的集體利益損失。對(duì)于新能源報(bào)量報(bào)價(jià)模式也是一樣，由于新能源的邊際成本默認(rèn)為零，即使新能源報(bào)量報(bào)價(jià)，也無(wú)法改變?cè)谥粓?bào)量不報(bào)價(jià)模式下的收益困境：若其他新能源主體不報(bào)零價(jià)，自身的最優(yōu)策略是報(bào)零價(jià)，可以出清更多電量;若其他主體報(bào)0，自身的最優(yōu)報(bào)價(jià)策略也是0，可以保證至少出清部分電量。

現(xiàn)貨市場(chǎng)告訴我們的原理是：市場(chǎng)處處存在博弈，不光是與用戶(hù)側(cè)做傳統(tǒng)對(duì)手交易的博弈，要與市場(chǎng)的絕對(duì)主體-火電做博弈，甚至還需要與“大自然”做新能源出力情況的博弈，而每一次博弈，先手后手、信息是否完全或?qū)ΨQ(chēng)，都將決定博弈的成敗。本文除分析以上原理外，實(shí)踐意義在于，市場(chǎng)主體亟需從以中長(zhǎng)期交易為主的傳統(tǒng)交易思路向以現(xiàn)貨為指導(dǎo)的中長(zhǎng)期交易為主的思路轉(zhuǎn)變。

通過(guò)第一批現(xiàn)貨試點(diǎn)省份實(shí)踐來(lái)看，新能源進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)下行已是大勢(shì)所趨，并要求市場(chǎng)主體需更加科學(xué)、客觀的看待開(kāi)展現(xiàn)貨市場(chǎng)后的營(yíng)銷(xiāo)工作：通過(guò)分析、剖析現(xiàn)貨市場(chǎng)的運(yùn)行規(guī)律，發(fā)揮現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)格發(fā)現(xiàn)作用，才能進(jìn)一步指導(dǎo)中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易，起到中長(zhǎng)期市場(chǎng)壓艙石的作用。