刘永 华电国际电力股份有限公司邹县发电厂

2021年10月11日，国家发改委发布《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》，为进一步适配电力现货市场发展，通知对燃煤电厂入市电量和上网电价作出明确要求。山东省认真落实国家发展改革委各项改革部署，积极推进电力现货市场建设。2021年11月5日，鲁监能市场〔2021〕88 号《关于开展山东省电力现货市场2021年12月结算试运行的通知》发布，要求自2021年12月1日开始，山东省电力现货市场进入长周期不间断试运行阶段。电力现货市场彻底颠覆了传统火电企业的发展模式，如何更好地应对新型电力系统特点与电力现货市场带来的挑战，成为未来火电企业发展的关键。

一、山东电力市场情况介绍

（一）山东电网构架

山东电网目前通过六回1000 千伏线路、四回500千伏线路，以及三回直流通道承接来自华北、东北以及西北电网外电送入，形成以特高压“三直五交”八大电源为支点、500 千伏密集环网为核心、地区220 千伏骨干网架为支撑的交直流混联大电网运行格局。

（二）电网电源情况

截至2022年9月底，山东电网直调电厂共68 座、机组208 台，装机总容量7390 万千瓦；风电场229 座，机组9879 台，装机总容量为1991.84 万千瓦；光伏装机容量3958.93 万千瓦；全网地方电厂（地调调度的并网电厂）共536 座，容量1669.2 万千瓦[1]。

（三）外电入鲁情况

2022年跨区跨省年度电量计划为银东直流298 亿千瓦时，鲁固直流300 亿千瓦时，昭沂直流317 亿千瓦时,华北联络线362 亿千瓦时，总计1277 亿千瓦时。截至9月底，共组织96 批次省间市场交易，达成交易电量1311 亿千瓦时[1]。

（四）山东电网特点

作为新能源大省，山东光伏、风电装机容量分别位居全国第一和第五，整县分布式光伏试点数量和装机容量均居全国首位。由于新能源具有“靠天吃饭”的特性，极易受气象条件影响，新能源发电占比较大的电源结构难以同时应对发电与负荷的高度不确定性。不同于其他省份，山东省内水电、燃机装机极度缺乏，外电入鲁电量尚未参与电网调峰，目前省内调峰压力主要集中在火电机组。

（五）山东电力现货市场发展情况

2017年9月5日，山东、广东、山西等8 个地区入围全国电力现货市场建设第一批试点省份，成为山东电力现货市场发展史的标志性事件。2018年7月19日，山东省电力现货市场建设试点工作启动会在济南召开。会议要求各单位根据电改分工各司其职，加快推进山东电力现货市场试点建设。2019年9月5日，国家发改委要求试点地区9月份启动现货市场连续结算试运行。山东省分别于9月、12月实现连续一周结算试运行，为后续长周期运行提前试验了规则体系和技术支持系统。2021年12月1日，山东电力现货市场进入长周期连续结算试运行，自此山东电力市场完成由“计划”到“市场”的切换。

二、火电企业在现货市场中的挑战

（一）生产模式的变化

三公调度模式下，火电企业关注的是机组负荷率、发电量、利用小时数，电力现货市场下更多考虑的是运营成本的降低，多发高价电、少发或不发低价电成为新的发电原则。在现货市场模式下，机组负荷率和电价的形成与电网供需关系和报价策略有直接关系，发电量完成情况与盈利能力脱钩。分时电价同机组负荷一样，呈现相同的峰谷特性，机组的启停频次会较以往增多，传统三公调度模式下各家单位不愿参与的启停调峰，现在成了争相竞争的“香饽饽”，各厂机组的深调下限也在逐步下探。

（二）经营模式的变化

三公调度模式下，机组存在边际贡献时，抢发电量是基本经营逻辑，电价构成单一，经营模式简单。月内度电收益和完成电量基本固定，月度完成利润测算简单，企业预计营收情况相对确定。现货市场下，发电量具有不确定性，电价构成更加多元，收入构成更加复杂，发电思路由多发电转为多发效益电。电力现货市场下，电费构成更加复杂，主要由中长期合约收益、现货电能量交易收益、容量补偿费用和其他补偿分摊费用四部分组成。发电成本较高的机组，中标开机发电即亏损，停机则无法获得电能量收益，可靠性较差以及超期服役的机组，将损失大量容量补偿收入，在现货市场中将彻底失去竞争力。

（三）电量计划的变化

“三公调度”时代，各电厂提前获取计划发电量，可通过统计全网各电厂发电情况较为准确地预判月度发电量，全厂的经营计划组织能够有明确的目标。电力现货市场下，计划电量退出历史舞台，电网调度机构不再负责各电厂发电量完成率，各电厂运行日发电量与开停机机会取决于运行日电网负荷需求以及竞价日各电厂的报价[2]。电网新能源发电占比不断提高，火电企业负荷率预测难度加大。电力现货市场下发电量存在不确定性，导致煤炭采购、大宗物资采购、发电副产品运销存在不可控性，经营组织难度进一步加大。

（四）运行管理的变化

电力现货市场下价格引导机组调峰更深、调频更快，启停机次数大幅增加，火电存在日前市场出清全厂停机或单机运行时日内启停调峰的可能，机组参数优化调整难度加大。新能源出力波动大导致机组运行方式变化更加频繁，深调时间增加，更快的负荷响应需求，更强的带负荷能力，迫使机组参数劣化问题突出，参数优化调整难度加大，机组经济性与安全性难以统筹兼顾。

（五）检修管理的变化

现货市场容量补偿机制的实施改变了对机组检修以及设备消缺的组织开展。目前，山东电力现货市场容量补偿费用从用户侧收取，收取标准为0.0991 元/千瓦时，每月结算一次。发电容量补偿费用=机组月度可用容量×用户侧容量补偿费用/全网所有市场化机组可用总容量，其中：用户侧容量补偿费用=容量补偿电价×全网所有市场化用户月度用电量[3]。容量电价机制下，机组检修时段将损失容量补偿费用，高电价时段的检修计划，会给企业带来较大的经济损失，机组安全性与经济性的矛盾更加突出。容量补偿机制倒逼检修计划控制更加严格，检修节点更加精细，设备可靠性愈加重要，机组非停和降出力给企业带来的损失直接反映到总电费收益上。

三、火电企业在现货市场中的应对措施

（一）转变传统发电思路，深入研究现货市场规则

电力现货市场下，各类电源发电计划进一步放开，原则上燃煤发电电量全部进入电力市场[4]。发电企业需转变传统发电思路，由抢发电量转为抢发效益电，发电量和利用小时不再作为关注点，电价分时波动，少发低价电多发高价电成为新的利润增长点。图1为机组负荷与电价曲线关系图。

图1 机组负荷与电价曲线关系

企业应深入研究电力现货市场政策，合理利用现货市场规则，掌握电价变化规律，不断强化市场竞争意识，精确判断电网负荷形势，结合现货市场外部环境及企业自身阶段性特征，超前制定应对措施，做好现货市场下竞争性报价工作，真正实现“计划思维”转变为“市场思维”。

（二）转变标杆电价观念，科学制定现货报价策略

电力现货市场下，电价由三公调度模式下标杆电价转为市场出清电价，出清电价取决于电网负荷供需形势和市场主体报价情况。分时电价曲线与负荷曲线呈现同样的峰谷特性。受负荷预测精度、天气变化等影响，日前出清曲线和实时出清曲线经常出现较大差距。图2为2022年5月2日和3日日前与实时市场出清电价。

图2 2022年5月2日和3日发电侧日前与实时电价出清情况对比

随着电力现货市场的发展，发电企业将会趋向于基于机组边际成本制定报价策略。精准的成本分析是制定科学报价策略的关键。基于成本分析、电价预测，设计“三段式”报价策略[5]，如图3所示。

图3 典型报价策略曲线图

在低价段以较低的报价实现机组连续开机运行，避免非意愿停机。在边际段按照机组发电边际成本报价，存在盈利空间时争取多发电，报价稍低于预估出清电价，实现量价兼顾。高价段发现市场价格，探索市场力约束条件，以一定电量去探寻市场高价，实现收益最大化。

（三）转变经营管理方式，降低发电边际成本

现货模式下是成本战、价格战，经营管理的时间单位缩短，由月控变为日控甚至分时控。企业必须明确机组边际成本，全面压缩运营成本，建立以综合效益最大化为导向的成本管控体系。为准确掌握机组边际成本，需获取机组平均能耗数据，将机组平均能耗值分别乘以对应出力水平，得到机组总能耗数据，采用数学方法确定机组能耗特性参数[6]。机组发电总能耗特性曲线为：

F=mP2+tP+k

其中：F 为燃煤机组发电总能耗（kg/h）；P 为机组发电出力水平（MW）；m,t,k 为能耗特性参数[2]。

企业应通过拓展煤源渠道、提高长协煤覆盖率、掺烧经济煤种等方式降低企业发电边际成本，及时调整进煤结构，做好煤场存煤结构管控，提升企业在现货市场中的竞争力。

（四）转变供热发展规划，兼顾供热与发电效益

供热机组为保障供热需求，高负荷段为保证抽汽量无法带满出力，低负荷段为保证供热温度无法减至最低技术出力，负荷调节能力变差，在现货市场中造成低电价时段负荷率过高，高电价时段负荷率过低，导致供热机组电能量电价偏低，如图4所示。

图4 供热机组与非供热机组负荷调节能力对比

在现货市场容量补偿机制下，供热机组提报降出力将损失容量补偿费用，同时损失高电价时段发电空间，给企业带来较大的经济损失。企业在制定供热发展规划时，需统筹考虑供热收益与现货效益，制定符合企业长续发展的规划。

（五）转变运行管理理念，提升运行管理水平

电力现货市场下，新能源出力波动大导致机组运行方式变化频繁，日内启停调峰成为常态。企业要转变传统运行管理理念，在保证机组安全性基础上，努力挖潜力、拓空间，从提高机组深调能力，适应宽负荷调整范围方面下功夫。同时需要通过修订运行管理措施，保证现货模式下机组运行参数、发电副产品质量、环保参数控制不受影响，通过优化电网峰谷期间设备运行方式，实现现货市场下生产效益最大化。通过建立健全电力现货市场管理机制，充分发挥奖惩“指挥棒”作用，用制度奖惩引导运行管理工作适应性转变。

（六）转变机组检修计划，提高容量补偿费用

电力现货市场下，容量电价的政策要求机组“零非停”“零降出力”，对设备可靠性提出了更高要求。现货运行期间要做好机组检修计划管控工作，取消非必要的机组检修，鼓励利用机组备用期间进行消缺，提高检修工作质量。严格控制必要检修计划时间节点，杜绝因设备原因造成机组非停和降出力，因供热等原因必须降出力运行时，尽量减少降出力容量，以提高机组的可用容量。检修管理模式由计划检修、常规检修逐渐转变为备用检修、即停即修。

（七）转变人才培养重点，储备现货专业人才

2022年2月21日，国家两部委下发《关于加快推进电力现货市场建设工作的通知》，电力市场改革步伐再次提速。为适应不断发展的电力现货市场，企业必须高度重视现货人才培养，始终把人才作为第一资源。电力现货从业人员需要具备多种能力，发电企业要培养现货市场需求的复合型专业人员，一是要深度了解电力现货市场原理、规则和相关政策；二是熟悉网架知识，能够根据全网信息披露情况，准确预测电网负荷形势，科学制定报价策略；三是具备较强的分析能力，能够对出清结果进行分析、复盘，不断优化报价策略，提高报价精准度，提升现货交易盈利能力，全力应对电力现货市场新形势。

四、结语

“双碳”目标的提出，为我国中长期能源发展指明了方向，火电将逐步由提供电力电量的主体电源转变为电力电量并重的支撑性和调节性电源[7]。电力现货市场建设进程的加快，对传统火电企业产生了重大而又深远的影响。火电企业作为电力现货市场的重要组成部分，应充分把握新发展机遇，积极转变发展思路、经营理念和管理模式，尽快实现企业转型升级才能更好地适应电力现货市场环境。