南财快评：进一步优化电力供应的市场，在保供基础上实现减碳

入夏以来，我国部分省份持续高温酷热，同时叠加各地加快复工复产复市，电力需求快速攀升。据国家发展改革委数据，7月13日，全国调度发电量达到278.54亿千瓦时，最高调度负荷达到12.22亿千瓦，均创下历史新高。面对“来势汹汹”的用电需求，今年迎峰度夏电力供应保障存在不小压力，下半年，我国电力行业如何在确保供应安全的前提下，实现更高质量发展？7月14日，国家发改委在上半年经济吹风会上做了专门的回应，保障能源安全稳定供应对于稳增长、稳就业、稳物价至关重要。入夏以来全国日发电量快速攀升，国家发改委会同各有关方面认真落实统筹发展和安全，加强综合协调，强化调度平衡，狠抓措施落实，全力做好迎峰度夏能源保供工作。

首先要保证电力供应，确保供应的基础上还要考虑到减排，这就必须要大力推动网电价改革，通过市场定价，实现外部性定价市场，进而把电力成本显现出来，推动电力用户的低碳价值实现，这是相当长的时期的主要改革目标。

基于电力商品的特殊性，要进一步实现上网电价的市场化改革，首先就要能实现分时定价，特别是峰谷定价市场化。这一点也是发改委自去年以来就特别重点推动的改革内容。具体而言，2021年7月，国家发改委发布了《关于进一步完善分时电价机制的通知》，要求进一步完善峰谷分时电价机制，旨在减少用电高峰时段的电网运行供应压力，充分发挥电价信号引导电力资源优化配置。全国各省份根据文件，并根据本省系统负荷特性都不同成都市的推出分时电价政策，广东、陕西、重庆、湖南等地峰谷电价比超过4:1，其中，广东自2021年10月起执行新的峰谷电价，其高峰低谷比为全国最大达到4.47:1。全国而言，广东的改革力度最大，最值得作为样本经验总结。

首先，峰谷电价的实施有利于提升电网调节能力，提高电力系统利用率和运行效率，降低电源和电网投资及系统能效损耗，促进新能源发电和消纳。其次，若高峰时段发电的碳排放高于低谷时段，峰谷电价还能进一步起到降低电力碳排放的作用。再次准确计量电力行业峰时和谷时的碳排放是计算峰谷电价减排效果的关键，也是未来实现“双碳”目标的重要参数。所以总结过去一年来各地改革的经验，对于现下的保供和电力市场改革都有积极意义。

长期以来，我国评估电能消耗导致的碳排放主要采用平均碳排放因子（Average Emission Factor，AEF）。这一方法主要存在以下问题：一方面，AEF对电力行业碳排放的刻画并不准确，该方法假设电力需求的增加带来的额外碳排放来自于所有并网的清洁、非清洁发电机组碳排放的加权平均，实际上由于清洁发电技术对非清洁发电技术的替代作用更多的发生在边际机组上，当企业参与响应峰谷电价而对其用电负荷安排做出改变时，对电力系统的影响体现在边际机组（即每增加一单位的用电负荷所需的额外机组出力）而非所有机组，因此，传统采用AEF计算出的碳排放强度不能准确反映清洁发电技术对减少碳排放的贡献；另一方面，电力系统的需求具有时间异质性，电力需求高峰时段和非高峰时段的响应的边际机组类型不同，相应的碳排放强度也不同，从而使得需求高峰和非高峰时段的碳排放不同，同时由于季节性发电结构的显著差异性，导致采用所有机组全年排放水平加权平均测算的AEF，无法有效计及电力碳排放的时间异质性，因此采用AEF估算并不能准确反映企业响应峰谷电价对减排的影响。

国际上测算电力行业碳排放时，通常会提到边际排放因子（Marginal Emission Factor，MEF）。这一概念指的是系统每额外生产一单位的电量所增加的碳排放。MEF与AEF均是衡量电力行业碳排放的关键指标，不同的是，AEF假设系统中所有类型机组会按比例对负荷需求变化作出响应，而MEF则测算边际机组对负荷需求变化作出的响应。

基于广东省小时级的各类电源历史发电数据，笔者测算了2017-2020年广东电力行业的年度、季度和峰谷的MEF值，详见下表1。

这是国内关于省级电力系统边际碳排放因子的首次测算，该数值可以为研究公共政策的减排效果提供参考。

 在此参数的基础上，我们结合广东省内三家典型规模以上工业企业2020年的小时级用电量历史数据，分析了峰谷电价对三家企业的电力碳排放量影响。

三家典型工业企业分别为某水泥厂、某钢铁厂和某玻璃厂，其企业日用电量的自然对数如下图1所示，其中水泥厂的用电量在一天之内较为平均，代表了企业生产计划未根据峰谷电价变化而进行调整的工业企业，钢铁厂则在负荷非高峰时段用电较多，在高峰时段用电较少，代表了积极响应峰谷电价的工业企业，而玻璃厂则在高峰时段用电较多，代表了在负荷高峰时段生产较多的工业企业。图2展示了2020全年8784小时内（共366天）水泥厂、玻璃厂和钢铁厂的碳排放量的自然对数结果。

图1 三家典型企业平均日用电量对比

图2 2020年三家典型工业企业每小时碳排放（单位：tCO2）

分析发现，碳排放量的绝对值大小由企业规模和用电量决定，水泥厂用电量最多因此碳排放量最大；而积极响应峰谷电价的钢铁厂在不同时间段的碳排放有明显波动性，虽然钢铁厂用电量显著高于玻璃厂，但在约1/3的时间段内其碳排放量要明显低于玻璃厂的碳排放量。这是因为钢铁厂积极响应峰谷电价政策，将主要生产用电安排放在了非负荷高峰时段，此时，电力系统的MEF更低。由此可见，同等用电量规模下，积极响应峰谷电价政策的企业碳排放总量有望大幅降低。

对工业企业而言，这具有重要意义。企业减少自身碳排放量有两种方式：一是减少用电需求，二是降低边际排放因子。虽然通过降低用电需求可以减少企业碳排放，但电力作为重要的生产要素，减少用电意味着减少产量，而企业短期内进行用能结构调整或技术升级的条件有限。因此，用能企业通过响应峰谷价格政策，优化调整生产时间，在MEF较低的非高峰时段进行生产，不仅可以大幅降低用能成本，也是降低自身电力碳排放的主要途径。

当然，笔者这里是以广东峰谷分时电价的经验总结，目前而言，改革在广东已经初显成效，进一步而言，还需要挖掘全国范围的经验，不同地区有不同地区的市场改革策略，不断总结经验，才能有效地以电力定价推动改革，优化电力市场，让用户真正获得减碳的收益。

（作者单位：广东电网公司电力调度控制中心）

(作者：何祥针,左剑 编辑：李靖云）