不同電力體制改革背景下國際標桿電網評價體系研究及借鑒

張龍，曾鳴，沈紅宇，黃俊輝，談健，韓俊，孫靜惠，韓旭

(1.國網江蘇省電力公司，南京市210000；2.華北電力大學經濟與管理學院，北京市102206；3.國網江蘇省電力公司經濟技術研究院，南京市210000)

不同電力體制改革背景下國際標桿電網評價體系研究及借鑒

張龍1，曾鳴2，沈紅宇3，黃俊輝3，談健3，韓俊3，孫靜惠2，韓旭2

(1.國網江蘇省電力公司，南京市210000；2.華北電力大學經濟與管理學院，北京市102206；3.國網江蘇省電力公司經濟技術研究院，南京市210000)

先進高效的電網評價體系是電網運行不斷提升和完善的推動力，而不同的電力改革背景對電網評價體系的制定具有重要的引導和決定作用，充分考慮電力改革的影響也是保障電網評價體系成功制定和順利推行的關鍵。選取了國際有代表性的歐盟供電質量對標體系和美國電網現代化指數評價體系(grid modernization index，GMI)進行重點研究。首先，從改革歷程和市場化發展水平2個層次出發，梳理了英美兩國的電力體制改革發展情況；其次，對兩大標桿電網評價體系展開詳細研究并結合不同的電力改革背景進行對比分析；最后，根據國際經驗，提出新一輪電改形勢下我國電網評價體系建立和完善的借鑒及啟示。

電力改革；市場程度；電網評價；指標體系

0 引 言

電網評價體系是與經濟發展水平、電力體制改革、電力監管等因素息息相關的綜合體系，可以為電網的規劃運行提供科學的決策依據，確定合理的進步空間，推動電力系統的健康發展，提升電網的管理水平[1]。電網評價體系主要針對電網運行的各個環節，對電網的運行績效、技術先進性以及可持續發展性進行多維評估。目前，世界主要國家和地區紛紛以制定標桿導向性明顯的電網評價體系作為推動電網運營完善的戰略手段，并根據各自國情和地區特性，在電力體制改革大環境下明確了電網考核方向。歐美國家一直是電力行業關注和對比的焦點，在國際電力工業發展中，無論是電力體制改革還是電網建設評估水平，均具有較強的代表性。其中，在電網評價體系構建推行中，歐盟供電質量對標體系和美國電網現代化指標體系自發行以來，均取得了良好效果，使歐盟各國和美國電網的運行水平取得了不同層面、不同程度的改善和提升。在新一輪電力體制改革形勢下，研究國際標桿電網評價體系，分析電力改革的影響作用，對我國進一步完善電網評價體系，推進“世界一流電網”建設具有一定的借鑒意義。

本文在介紹其不同電力體制改革背景的基礎上，對歐盟供電質量對標體系和美國GMI展開深入研究，并結合不同的電力改革程度對這2個評價體系進行對比分析。最后，根據研究結論，提出對我國電網評價體系建設和完善的啟示。

1 電力改革進程

1.1 美國

美國電力市場具有明顯的區域性特點，主要由PJM、紐約、新英格蘭、德州和加州這五大電力市場組成。1978年以前，美國電力市場對發輸配售實行一體化管理。1978年之后，聯邦政府陸續出臺法律以解除市場準入障礙，并采用多項市場化推動和激勵措施[2]。其電力體制改革歷程如圖1所示。

圖1 美國電力體制改革的主要歷程Fig.1 Main process of power system reform in America

美國電力體制改革提高了電力工業效率，并推動了電力產業相關技術的進步。同時，改革的核心內容是分離傳統的“發輸配用”一體化管理生產體制，對原本的地區壟斷性電力公司進行重組。經歷了將近40年的電力改革，美國的電力市場得到了充足的發展，實現了發-輸-配-售環節的分離，同時，實現在發電和售電完全引入競爭，在配電環節部分引入競爭。美國電力市場發展情況如圖2所示。

圖2 美國的電力市場發展情況Fig.2 Development situation of power market in America

1.2 英國

自1993年正式啟動大市場建設計劃以來，歐盟的電力市場建設逐漸發展起來[3]。英國是最早施行一系列電力體制改革，推進電力市場化進程的國家。英國電力市場在歐盟具有較強的代表性，英國電力體制改革的階段性特征顯著，具體的電力體制改革進程如圖3所示。

圖3 英國電力市場化改革的主要歷程Fig.3 Main course of electricity market reform in the United Kingdom

隨著BETTA模式的建立，英國最終實現了發電、輸電、配電、售電企業的互相獨立，自主經營[4-5]，同時建立了充分競爭的發電市場和售電市場(如圖4)。

通過一系列電力體制改革，英國的發-輸-配-售各環節都實現了不同程度的發展。其中，在輸配電環節，市場化改革對電網的可靠性方面提出了基本要求；在發電公司和售電公司的電能批發環節，建立公開的交易平臺，讓發電、售電企業預測和提交未來1 h的供需電量，讓輸電網調度、配電網調度企業掌握數據，安排調度工作，對于實際交易過程中出現的電量缺口實行競價交易；在零售環節，讓消費者自由選擇供電公司，促進競爭；對電力行業進行財務監管，計算合理利潤，頒布不同區域的電力指導價，在保消費者利益的同時，也讓行業有發展的空間。

圖4 英國的電力市場發展情況Fig.4 Development situation of electricity market in Britain

2 電網評價體系

2.1 美國GMI電網現代化指標體系

為了評估各州電網的現代化發展水平，從2013年起美國電網智能化聯盟(gird wise alliance，GWA)和智能電網政策中心(smart grid policy center，SGPC)采用問卷調查的方式，向各州發布電網現代化指標體系(GMI)來進行考核[6]。到目前為止，GWA和SGPC已經發布了2013年、2014年的GMI指標體系報告。為了充分考慮其發展現狀，本文選取2014年GMI電網現代化指標體系進行重點分析。

2.1.1 發行主體

GWA是美國電力產業利益相關者的聯盟，匯聚了電力企業、產業供應商以及設備服務供應商以及通信、信息技術部門、高等院校、國家重點實驗室等多家單位。GWA的工作職責是提高電網績效，并推動美國電力系統滿足21世紀的市場需求。而智能電網政策中心(SGPC)是一個由公共、私人智能電網的利益相關者組成的非盈利型基金會，職能是推動美國電力系統的重組和現代化進程。

2.1.2 監管機制

美國的電力監管主要是采取市場準入監管和價格監管，并在聯邦和州一級分別設置了電力監管機構。其中，在美國聯邦政府層面上，負責電力監管的機構是聯邦能源監管委員會(federal energy regulatory commission，FERC)，其職能主要包括: (1)監管州際的電力批發交易；(2)確定電力批發市場的定價和設計規則[7]。而州一級的監管主要是通過成立公共服務委員會(public service commission，PSC)或公共事業委員會(public utilities commission，PUC)來監管各州的電力零售市場，具有較強的自主性。

2.1.3 體系結構

美國GMI電網現代化指標體系由3個一級指標構成，即州政府支持、用戶參與，以及電網運行。GMI電網現代化指標體系的具體情況見圖5。該指標體系統一采用定性衡量的評價方式，根據3個指標對電網現代化的影響程度分別賦予其不同的權重，并以“有無”的形式考核各州的政策實施、電網現代化技術支持系統的部署等實際情況。此外，在二級指標下還增加了解釋性說明，從而明確考核內容。

圖5 美國GMI電網現代化指標體系Fig.5 Grid modernization index system in America

其中，州政府支持指的是各州頒布的激勵電網投資的政策和監管機制。GMI主要考慮了電力服務供應商(electric service providers，ESPs)的電網現代化策略和政策的實施落實情況、與區域電網可持續發展的能源規劃和財稅激勵政策等。

用戶參與指的是各州在提高用戶參與度方面技術和能力的投資。GMI指標體系在用戶參與指標上重點關注用戶側的電價實施機制，以及其對電網現代化相關信息的了解程度。

電網運行反映了在增強電網可靠性和穩定性技術和能力方面的投資。主要考核各州的ESPs是否實施并利用先進的自動系統來評估現代化電網的效益，包括計量、傳輸和分布式等系統。

2.1.4 效果評估

自從2013年第1次發布GMI電網現代化指標體系以來，2014年各州電網在發布現代化相應政策以及開展相關活動方面表現積極。例如，加州在應對集中式和分布式可再生發電日益增加的普及度方面采取了以下措施:(1)要求向州內三大主要投資企業(investor-owned utilities，IOUs)采購1 325 MW的儲能設施；(2)新發布分布式電源法案，要求州內所有的投資企業IOUs在2015年7月1號之前提交分布式電源規劃方案，該方案必須明確分布式電源的最優安裝位置以滿足電力系統的需求。而2014年伊利諾伊州的指標值比2013年增加了13分，這主要是由于其落實了2011年10月頒布的“能源基礎設施和現代化法案”。

總體來看，體系發布以來各州都加大了對分布式能源的關注，分布式能源普及程度不斷提高，電網彈性明顯增強，現代化水平獲得了整體提升。

2.2 歐盟供電質量對標體系

為了推動形成一個獨立、競爭、有效以及可持續的歐盟內部能源市場，實現歐盟電力市場的有效運行，歐洲能源監管委員會(council of european energy regulators，CEER)從2000年起開始組織供電質量工作小組對成員國供電質量水平等方面進行考核，并定期發布CEER供電質量對標體系報告[8]。到目前為止，CEER已經陸續發布了5份歐盟供電質量對標報告。為了保證指標體系的完整性和時效性，本文選取第5份歐盟供電質量對標報告[9](2011)進行重點分析。

2.2.1 提出背景

CEER作為能源監管者，主要的職責就是確保能源企業提供有價值的、在經濟和技術上都具有高質量的產品。因此，監督供電質量是監控整個電力市場高效運轉的一個必不可少的工具。同時采用多樣化的監管工具平衡成本效率和供電質量也是CEER的重點任務。

2.2.2 監管機構

歐盟各成員國都接受歐盟能源監管機構聯合會的統一監管，同時各國還設立了相應的監管部門。例如英國目前已經建立了政府—行業—用戶3級監管模式[10]，具體如圖6所示。

圖6 英國電力市3級監管模式Fig.6 Three-stage supervision mode of power market in Britain

2.2.3 體系結構

CEER供電質量對標體系重點關注3種類型的供電質量，即供電持續性、電壓質量和商業服務質量。CEER供電質量對標體系的指標具體情況見圖7。

其中，供電持續性指的是電能對所有電網用戶的可達性，包括時間和次數這2個維度。CEER主要從長期、短期和瞬時中斷這3個方面對成員國供電持續性的能力進行考核。各國可以根據本國實際，合理確定本國的中斷指標目標區間，以及中斷統計的電壓類型(高、中、低壓)等指標的細化分類。

電壓質量與電壓擾動、偏移或諧波等多方面因素相關，通常采用頻率或諧波來表示電壓質量。不過近來隨著用戶側設備的增多，用戶側設備運轉能力對電壓質量的影響不斷加強，甚至起到了決定性的作用。CEER供電質量對標體系采用EN50160標準來衡量各成員國的電壓質量，即供應電壓變動(低壓和中壓)、電壓閃變(低壓、中壓和高壓)、電壓不平衡(低壓、中壓和高壓)、諧波電壓(低壓、中壓和高壓)，以及電源指示電壓。

商業服務質量與電力企業及其用戶間的交易密切相關。這里的交易不僅包括電力銷售，還包括電力企業與新用戶或現有用戶之間建立的聯系。商業服務質量包括很多方面，如新用戶的并網、聯網容量的增加、儀表讀數、電壓質量問題的檢修和解決，回復用戶來電等。為了簡化商業服務的衡量方法，該指標體系將其分為聯網、客戶關懷、技術服務和計量結算這4部分，考核與電力交易相關的一系列用戶服務。

圖7 歐盟供電質量對標報告Fig.7 CEER electricity supply benchmarking report

2.2.4 指標考核

CEER不僅制定了供電質量的指標體系，還對成員國的指標績效情況進行嚴格考核。例如在供電持續性指標方面，CEER主要從持續性指標的計量、一般持續性水平的保持和提高，以及每個電網用戶應獲得的持續性水平這3方面進行考核。而在商業服務質量指標方面，CEER提出了保障性標準、整體性標準2類主要的監管要求。如果未達到保障性標準提出的服務水平，電力企業必須對受影響的用戶提供補償。對電力用戶而言，罰款不僅可以補償他們未能享受應有的商業服務水平，還可以作為電力企業服務質量有效性的一種承諾。而對于電力企業而言，這種罰款措施可以懲罰表現不好的企業，從而激勵企業改善商業服務質量，起到較好的監管考核作用。

2.2.5 效果評估

從2001年第1個歐盟供電質量對標體系頒布以來，典型歐洲國家在供電可靠性、電壓質量和用戶服務質量等電網持續性指標上有了顯著提高，為建設統一、堅強的歐洲超級電網發揮了重要的作用。例如在供電持續性指標——非計劃系統平均停電時間方面，英國、西班牙、葡萄牙和意大利等國指標值基本呈現總體下降的趨勢[11-13]，其電網持續性顯著提高。具體情況見圖8。

2.3 對比分析

通過對上述2個電網評價指標體系的對比研究，可以發現:不同電力體制改革背景下，電網評價指標體系的考核方向不同。

圖8 典型歐盟國家非計劃系統平均停電時間值變化情況(2OO2—2O11年)Fig.8 Change of Unplanned SAIDI (System Average Interruption Duration Index) in typical European countries(2OO2-2O11)

通過一系列電力體制改革以后，目前美國的電力市場呈現典型的“各自為政”的狀態，沒有統一的聯邦電網公司對各電網企業實行宏觀管理。輸電側有近200家電網企業分布在各個區域電網，而且各區域電網企業都從自身利益和各州電網實際出發，制定調度流程和電網運行的安全技術標準，相互之間存在較大的差異。因此，美國GMI更多地是關注各州是否配備相應的現代化政策和技術服務系統。此外，考慮到各州電力市場的發展水平有所差異，該指標體系主要根據可持續發展特性和現代化發展趨勢對電網進行引導和比較。例如設立能源可持續發展計劃、分布式電源的財政激勵與政策傾斜情況、分布式自動化系統部署情況等指標，考核各州電網對節能減排的投資支持程度。

與之相反的是，目前電力改革后的歐盟電力市場大多類似英國，是一個統一的電力交易、平衡、結算系統。輸電側是由隸屬于國家電網公司的輸電公司組成，國家電網公司作為系統運營商，平衡電力的發售市場，并解決輸電環節可能出現的不協調問題。因此，歐盟制定供電質量對標體系，對電網供電質量進行不同角度的深度評估和定量考核。針對電網企業和用戶，從提供服務和接受服務不同角度設定供電持續性、電壓質量以及服務質量3個維度下多級指標進行全面嚴格的監督評價，對標提升。

3 對我國電網評價體系建設的經驗借鑒

(1)電網評價兼顧可靠性和經濟性。電網可靠性一直以來都是電網評價的重點。如今，我國電網正處于建設特高壓的規模化發展階段，實行“統一調度、分級管理”的調度機制，并且，可再生資源大規模并網，全國尚未完全形成一個運行穩定高效、充分競爭的電力市場。因此，供電可靠性仍應作為電網評價的重點，需要針對不同運行狀態，設置全方位的可靠性評價指標。同時，新電改形勢下未來電力市場中的競爭主體將逐步增加，因此電網的評價應當在可靠性和穩定性的基礎上，更加兼顧電網的經濟效益。

(2)電網評價應重點關注用戶服務。用戶是電力市場的重要組成部分，同時也是電網服務的主要對象，新一輪電改要求實現“放開兩頭，管住中間”，因此用戶活躍度將提高，逐漸擁有更多的自主權和選擇權。在進行電網評價時，應對用戶服務水平重點關注，從新的層面進行服務質量、效率、效益等多角度考核。

(3)電網評價嘗試融入“現代化”理念。我國電網運行雖然壟斷性較強，但覆蓋區域廣泛，涉及省份較多，地域差異性較為明顯。為了響應新一輪電改綜合資源規劃配置要求，增強各地區電網的可持續特性，需要設置相關引導性指標，兼顧政府政策制定、電網技術水平更新、可持續發展理念融入等考核點，帶動提升電網整體的“現代化”水平，體現電網運行先進性。

4 結 論

(1)電網評價體系的構建、考核方向與監管方式應當隨著電力體制改革的發展不斷做出調整，與時俱進。

(2)可靠性和經濟性是電網評價體系考核的基礎，也是開展電網拓展性服務的保障。

(3)以用戶為中心改善電網運營服務質量是后工業時代電網改革的發展方向，而實現電網現代化水平提升，體現制度、設備、監管等多方面的先進性則是未來電網發展的必然要求。

致 謝

感謝國際咨詢機構KEMA公司提供的國際電網基本運營數據，為本文對其電網評價體系進行進一步分析對比奠定了良好的基礎。在此，向他們的大力支持表示衷心的感謝。

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[13]曾鳴.重點解讀新電改“9號文”[N].中國電力報，2015-05-06 (1).

(編輯：蔣毅恒)

International Benchmarking Grid Assessment Systems Research and Reference under Different Electricity System Reform Background

ZHANG Long1，ZENG Ming2，SHEN Hongyu3，HUANG Junhui3，TAN Jian3，HAN Jun3，SUN Jinghui2，HAN Xu2
(1.State Grid Jiangsu Economic Power Company，Nanjing 210000，China；2.College of Economics and Management，North China Electric Power University，Beijing 102206，China；3.State Grid Jiangsu Economic Research Institute，Nanjing 210000，China)

An advanced and efficient evaluation system is the driving force for the continuous improvement and perfection of power grid operation，and different backgrounds of electricity system reform play an important role in guiding and determining the establishment of evaluation system.In addition，fully considering the effects of power reforms is also one of the key factors to guarantee the successful establishment and implementation of the grid assessment system.This paper chose the representative CEER Benchmarking Report on the Electricity Supply Quality and America Grid Modernization Index(GMI)for detailed research.First of all，starting from the reform course and marketization level，it combed the development of electric power system reforms in the United States and Britain.Secondly，this paper researched the evaluation systems of the two benchmarking grid and carried out a contrastive analysis based on the background of their different reforms.Finally，according to the international experience，this paper presented the enlightenment and revelation for the establishment and improvement of grid evaluation system in China considering the new-round electricity reform.

electricity reform；marketization level；grid assessment；index system

TM 71

A

1000-7229(2015)11-0148-06

10.3969/j.issn.1000-7229.2015.11.023

2015-06-24

2015-07-30

張龍(1965)，男，碩士，高級工程師，主要從事電網規劃及企業管理工作；

曾鳴(1957)，男，教授，博士生導師，研究方向為需求側響應、電力技術經濟；

沈紅宇(1967)，女，碩士，高級工程師，主要從事電網規劃及企業管理工作；

黃俊輝(1965)，男，本科，高級工程師，主要從事電網規劃及相關管理工作；

談健(1973)，男，碩士，高工，主要從事負荷預測、能源經濟方面的研究工作；

韓俊(1985)，男，博士，工程師，主要從事配電網規劃及相關理論應用研究工作；

孫靜惠(1992)，女，碩士，研究方向為電網規劃，電網評價；

韓旭(1990)，女，碩士，研究方向為電網規劃，電網評價。

國家自然科學基金項目(71271082)；國家電網公司科技項目(GHJS1500008)。

Project Supported by National Natural Science Foundation of China (71271082).