可再生能源可以對歐盟的能源價格產生積極影響，而可再生能源的更快開發利用有助于化石燃料的淘汰和能源供應的安全。

確保基本能源需求的滿足（包括在危機期間），是除能效措施和公共政策外，市場規則能夠發揮作用的關鍵目標。

依托能量網絡的能量傳輸與轉換、信息網絡的信息傳遞與控制決策，價值網絡是新型能源體系蓬勃發展的關鍵因素。

電能商品交割是基于電網進行的，合理的輸配電價定價機制是公平開展電力交易的前提，是有效監管輸配電資產的保障。

近兩年，歐洲電價明顯高于過去幾十年的水平，對經濟發展和人民生活造成了嚴重影響。2021年夏季，俄羅斯減少對歐洲的能源供應，而隨著放寬新冠肺炎疫情限制措施后世界經濟的逐漸回升，能源價格開始迅速上漲。俄烏沖突爆發后，俄羅斯向歐盟的天然氣輸送量大幅下降，天然氣供應中斷加劇，德國、英國等國家則決定停止進口俄羅斯天然氣、煤炭和石油，進一步推高了能源價格。

俄烏沖突加快歐盟能源轉型進程。在應對這場危機時，歐盟的目標是確保消費者現在和將來都可以從可持續和可再生資源中獲得負擔得起的和安全的能源供應。市場機制需要能夠支持這些目標的實現，并在必要時進行調整和改進，以適應電源結構中可再生能源的快速增長。

歐盟的電力市場設計方案提供了一個高效、整合良好的市場，使各國可以在正常市場環境下獲得統一能源市場的經濟利益，確保供應安全，增加社會經濟福利，并推動脫碳過程。跨境協調，確保電力系統更安全、更可靠、更高效地運行。在2022年4月發布的報告中，歐盟能源監管合作機構（ACER）估計，2021年歐洲消費者從跨境電力交易中獲得的收益約為340億歐元（約合人民幣2668.6億元），得益于在國內生產不足或成本更高時允許從鄰國輸入更便宜的電力，或通過為能源生產者提供更大的市場來跨境銷售他們的產品，從而避免減少發電量。整合良好的能源市場繼續吸引足夠規模的私人投資，也是“歐洲綠色協議”（European Green Deal）目標和到2050年向氣候中性經濟過渡的重要推動因素。

然而，在導致電價持續高位波動的危機中，從經濟和社會角度來看，歐盟電力市場在提供社會可接受的結果方面顯現出某些缺陷。盡管可再生能源在能源結構中所占的份額越來越大，但消費者（包括大型工業、中小企業和家庭）面臨不可持續的高電費，這在一定程度上與化石燃料（尤其是天然氣）的價格直接相關。目前，保護大型工業、中小企業和家庭免受高昂和劇烈波動電價影響的工具已被證明存在局限性。

此外，由于能源危機，生產成本低的發電商（“非邊際發電商”，包括可再生能源、核能發電商等）獲得了意想不到的超額利潤，而他們的最低盈利能力往往受到政策保護。此外，隨著低生產成本發電所占比例的增加，以及這些技術更頻繁地參與定價，又可能帶來市場無法提供可預測的投資回報的風險。這或將對投資額外清潔能源發電和靈活性資源的激勵措施產生寒蟬效應。因此，確保對電力市場設計的任何監管干預都能夠保障投資積極性是至關重要的。

在此背景下，必須考慮哪些政策變化可以最大限度確保脫碳帶來的好處能夠惠及大型工業消費者、中小企業和家庭等消費者。這要求允許消費者以反映其實際生產成本的價格獲得清潔能源電力，同時確保在電價被天然氣等昂貴技術推高時能夠采取必要的需求響應措施。

當前，歐洲的能源危機即所謂“能源不可能三角”（energy trilemma）的體現。“能源不可能三角”有多種不同的解釋，但總體內涵大同小異，也就是任何一種能源都不可能做到既供給充足，又價格便宜，還清潔環保，或能源安全、能源平等、環境可持續性不可能同時實現。為應對當前的能源危機，歐盟擬采取一系列改革措施。

歐盟破解“能源不可能三角”的改革方案

一、激勵和加快可再生能源的開發利用

2022年5月18日，歐盟正式公布了名為“REPowerEU”的能源計劃，涉及隨后5年內高達2100億歐元的資金規模，包括增加可再生能源和液化天然氣進口，降低能源需求，從而達到減少對俄羅斯能源依賴、加快轉向綠色能源的目的。通過“REPowerEU”計劃，歐盟委員會提出了一系列支持可再生能源加速部署和推進能源系統整合的舉措。其中，包括到2030年將可再生能源占比目標提高到45%的提議，通過修改立法簡化可再生能源項目許可或加快在建筑物中安裝太陽能光伏的義務。持續的能源危機要求加速歐洲在“REPowerEU”計劃中提出的清潔能源轉型。加快可再生能源的開發利用和終端用能電氣化對于最終結束當前的緊急情況是必要的，因為它們將立即和結構性地減少對化石燃料的依賴，且有助于電力、供暖和制冷、工業與交通部門實現脫碳目標。由于運行成本低，可再生能源可以對整個歐盟的能源價格產生積極影響。此外，可再生能源的更快開發利用將有助于化石燃料的淘汰和能源供應的安全。在此背景下，市場機制應該利用數字化的優勢，促進消費者共同投資和共享可再生能源，并提供需求響應以規避價格高峰，為他們帶來直接利益，并降低整個系統的價格。歐盟委員會認為，有必要加快對可再生能源的投資，這是即將到來的市場改革最重要的指導原則之一。

二、根據真實生產成本為非邊際技術定價

歐盟改革的主要目標之一是讓消費者更好地獲得成本更低的可再生能源和其他類型的非邊際發電機組（如核電）的電力，并在更長的時間內提供更穩定的價格。與此同時，發電商的收入將更密切地反映他們的具體生產成本，并減少對日前市場短期邊際價格的依賴，后者由滿足負荷需求的最后一臺最昂貴的機組（通常是天然氣機組）的價格決定。對于進入市場的新非邊際發電技術，實現這一目標的一種可能方法是使用不同回報結構的長期合同，具體則取決于相關投資是否獲得公眾支持。

在市場條件下進行投資，長期購電協議（PPA）有助于確保項目收入的長期穩定，而不受日前市場短期價格的影響。因此，將激勵發電商、供應商及工業和非工業消費者簽訂此類購電協議，并加強遠期市場的流動性。雙向差價合約（CfD）同樣可用于減少高電價對消費者的影響。這些長期回報機制還將提供足夠穩定和可預測的收入來源，以激勵必要的投資。此外，作為2022年10月6日歐洲理事會第2022/1854號條例的一部分，對于非邊際發電機組的收入限制措施已經開始暫時實施。

三、減少天然氣對于短期市場的影響

非邊際發電技術的新收入結構，可能會改變基于邊際定價的短期市場。

這些市場將在繼續確保供需實時平衡、始終使用最便宜的可用電力來滿足需求、促進跨境流動和市場耦合運作等方面發揮作用，同時避免影響到所有發電商的收入。鑒于可再生能源發電占比的不斷提高，短期市場的作用將變得越來越重要。

改革方案將涵蓋如何改善諸如需求響應和儲能等靈活性資源在短期市場上的競爭，這可能有助于減少天然氣發電在短期市場作為靈活性的來源。隨著時間的推移，將逐步淘汰天然氣發電以符合歐盟的脫碳目標。

四、對于消費者的保護措施

能源危機對消費者造成了沉重打擊，尤其是能源貧困和弱勢群體已經在為滿足基本能源需求而掙扎。確保基本能源需求的滿足（包括在危機期間），是除能效措施和公共政策外，市場規則能夠發揮作用的關鍵目標。這場危機還打擊了工業和服務業，增加了用能成本，尤其是對于能源密集型行業來說，這導致了產能減少，甚至臨時或永久性停業和裁員。

改革將涵蓋當前緊急情況下價格管制的不同方案選擇，從而確保在緊急情況下以合理的價格為某些消費者提供最低水平的電力供應。清潔能源一攬子計劃包含許多條款，可以幫助消費者控制他們的消費、管理預算、從可再生能源獲取低成本電力?_包括自發自用。全面有效地實行這些改革措施，將有助于緩解持續的危機和提高韌性。改革將研究一些可能的立法修改，以更好地賦權和保護家庭與工業用戶，如利用數字化技術讓消費者成為產消者來實現能源共享。

此外，歐盟將采取措施提高市場透明度、監管能力和完整性。“Regulation（EU）1227/2011 on wholesale market integrity and transparency”（REMIT）是歐盟關于能源市場完整性和透明度的規定，于2011年生效。它為歐盟電力市場提供了一個統一的監管框架。在新的背景下，REMIT將與時俱進，提高透明度、監管能力，以支持新的電力市場設計方案。

歐盟改革措施對我國能源發展的啟示

歐盟的改革措施對我國能源發展和破解“能源不可能三角”帶來了積極的啟示。

一、構建“能量-信息-價值”協同與融合的新型能源體系

隨著新型電力系統、綜合能源、電力電子和數字化等技術的發展與應用，新型能源體系將呈現出如圖1所示的“能量-信息-價值”三層網絡架構的形態。

圖1 新型能源體系的三層網絡結構

電能作為一種清潔、方便且容易傳輸、轉換和控制的能量形態，在能源轉型中處于中心環節，其他能量形式通常需要轉換為電能，并相互耦合在一起。電力與其他各類型能源的生產、傳輸與使用往往需要通過各種類型的網絡來進行，如電網、熱網、燃氣網等。由于本質上這些網絡傳遞的都是能量，只是能量的表現形式不同，因此，可以將之統稱為能量網絡。能量網絡之間存在著能量耦合，不同的能量網絡之間必然存在通過能量轉換設備（燃氣輪機、發電機、空調等）進行的不同能量形式的轉換，并遵循嚴格的物理學規律。

除傳統有線、無線通信技術外，近年來，隨著5G、WiFi6、LPWAN（低功耗廣域網）、HPLC（高速電力線載波通信）等新型通信技術的普及，在物理層面的能量網絡之上，新型電力系統又建立了可實現信息處理、運行優化和實時控制的信息網絡。由于大規模可再生能源的接入，電源側的隨機性與波動性日益增強，儲能和需求側響應的廣泛參與成為新型電力系統運行的必要手段，也使得新型能源體系更趨復雜。新型能源體系包含的種類繁多的分布式資源的協同控制，離不開高可靠性、高效率的信息網絡的支持。

在傳統電力系統中，大型集中式發電廠生產電能并經由多級變壓器與輸配電線路進行輸送。與之相對的是相對簡單的電力產業鏈形態，即傳統發電商集合競價、購電商批發購電（或由電網統購統銷）、用戶按合同（或相關規定）繳納電費。然而，隨著可再生能源的不斷接入、分布式儲能的建設與投運，在新型電力系統中，傳統的集中化交易的市場將逐步轉變為多層級耦合、多交易品種協同的復雜開放性市場，還與供熱市場、一次能源市場相耦合。新型能源體系的價值傳遞將從原來的簡單流向變得復雜多樣。依托能量網絡層面的能量傳輸與轉換、信息網絡層面的信息傳遞與控制決策，由價值規律主導的價值網絡是新型能源體系得以蓬勃發展的關鍵因素。

二、構建“價值-價格”相匹配的價格與市場機制

市場機制可以概括為“供需決定價格，價格引導供需”，電價形成機制是電力市場建設的關鍵。目前，各國電力現貨市場的設計依然建立在傳統電力系統經濟調度（最優潮流）和邊際定價的理論基礎之上。在實際中，傳統現貨市場或多或少都出過問題：（1）現貨市場價格變化劇烈，給市場主體帶來很大的財務風險，需要另外引入金融交易等避險措施；（2）大多數電力用戶并無能力（或無意愿）對快速變化的現貨價格作出響應，需要倚賴售電公司將批發市場的現貨價格轉化為簡單的購電套餐，未達到通過實時電價增強供需方互動的理論設計目標，也導致電改紅利被售電公司等中間商截留，傳導不到用戶側，違背了電改的初衷；（3）現貨價格不能完全覆蓋固定成本，導致發電投資容量不足，需要另設容量市場；（4）在可再生能源大規模接入的背景下，現貨價格偏低甚至成為負值，無法保證常規能源機組的合理收益，等等。因此，在能源轉型和可再生能源大規模接入的背景下，傳統電力現貨市場理論逐漸引起各方質疑。當前的全球能源危機所導致的電力市場問題進一步加深了這種質疑，已越出電力市場專業領域而引起各方的廣泛關注。歐盟的電力市場“再改革”方案即與此有關。

電能商品交割是基于電網進行的，合理的輸配電價定價機制是電力交易能夠公平開展的前提，是有效監管輸配電資產的保障。由于經濟環境、地域位置、文化和政治各異，各國制定電價的方法并不相同，典型的輸配電定價方法有郵票法、兆瓦公里法、邊際潮流法、合同路徑法等。當下，會計成本定價方法是我國采用的主要電價制定方法。在推進能源革命的背景下，目前的輸配電定價方法存在準許成本核定困難、不同類型用戶之間交叉補貼、無法理清各個環節輸配電價成本的問題，阻礙了有效監管機制的實施，導致輸配電價無法有效引導電網的有效投資。面對新型能源體系建設，需要進一步研究輸配電網成本的合理分攤方法，解決輸配電價存在的交叉補貼問題，提出適合我國國情的輸配電定價方案，提高電網公司的運營效率。

價值規律是市場經濟的基本規律。商品價格受供求關系的影響，圍繞價值上下波動，是價值規律的表現形式。西方古典政治經濟學創立者亞當·斯密在《國富論》一書的第1篇第7章《論商品的自然價格和市場價格》中，論述了自然價格與市場價格的關系，指出市場價格會受供求影響而上下波動，但自然價格起著“中心價格”的作用。各種意外的因素會將商品的市場價格抬到自然價格以上或強抑到自然價格之下，但不管有什么障礙，市場價格終究會趨向于接近自然價格。亞當·斯密所說的自然價格，即本文所說的價值。對于價值或自然價格的不同認識形成了不同的經濟學流派。電力市場是獨一無二的人為設計的市場，是人類創造的新生事物，必須回歸經濟學的理論源頭，并結合新型電力系統的技術特點進行深入思考和研究，才能找到可行的市場化改革之路。

為應對氣候變化，全球已有130多個國家和地區提出了碳中和目標，它的關鍵在于能源轉型，而新型電力系統是實現能源轉型的重要載體。新型電力系統及與之耦合的能源系統是一個大規模、隨機性、混雜性、分布式、網絡化的復雜系統。其建模、分析、優化與控制屬于典型的多學科交叉問題，涉及電力系統、電力電子、熱能動力、優化與控制、信息與通信、經濟管理、人工智能等學科。實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，需要在新型電力系統基礎理論與方法方面開展“從0到1”的原始創新，并緊密結合工程應用開展研究。2021年諾貝爾物理學獎被授予“對我們理解復雜系統的開創性貢獻”。其中的一半授予真鍋淑郎（Syukuro Manabe）和克勞斯·阿塞爾曼（Klaus Hasselmann），以表彰他們“對地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠地預測全球變暖”的貢獻。復雜系統理論正是理解新型能源體系及其相關經濟、社會、環境等系統的“鑰匙”，如能進一步加以研究和應用，必可為破解“能源不可能三角”提供全新的思路和方法。