随着欧洲能源结构向可再生能源转型以及传统发电厂(如核电和燃煤电厂)的逐步淘汰,确保电力供应安全(Security of Supply, SoS)面临着前所未有的挑战。为了应对这一局面,欧洲各国纷纷引入容量机制(Capacity Mechanism, CM),旨在解决潜在的发电容量不足问题,并为电力市场参与者提供必要的投资激励。

一、容量机制的必要性与监管框架
容量机制的核心目标是解决电力市场中的“缺钱问题”(Missing Money problem)。在可再生能源(RES)渗透率高的市场中,由于其边际成本极低,导致批发电价被拉低,这使得仅在用电高峰期运行的调峰电厂(peaking plants)难以通过出售电力收回其固定和可变成本,从而缺乏投资和维持运营的动力。这不仅阻碍了新投资,也可能导致现有可用容量提前退出市场,从而增加了整个欧洲的电力供应风险。

为规范容量机制的实施,欧盟通过《关于内部电力市场的第2019/943号条例》设定了明确的指导原则,要求各国的容量机制必须遵循以下核心要求:
透明与非歧视性: 确保设计和运营的透明度,促进市场公平竞争。
供应安全: 有效保障电力供应,尤其是在高峰需求或意外事件期间。
市场整合: 促进区域合作和电力市场的进一步整合。
环境可持续性: 将环境和能效标准纳入考量,支持欧盟的气候目标。
监控与报告: 成员国需定期监控、评估并公开报告其机制的有效性。
二、欧洲容量机制的主要类型
欧洲的容量机制在设计上多种多样,但大致可分为两大类:基于数量的机制(确定容量,市场定价)和基于价格的机制(确定价格,市场决定容量)。报告识别了五种主要类型:

1、战略备用 (Strategic Reserve):
将一部分特定发电容量置于常规电力市场之外,由输电系统运营商(TSO)通过招标等方式签约,仅在极端短缺情况下激活。
2、容量拍卖 (Capacity Auction):
一种集中的、市场化的机制。由中央机构提前几年确定所需容量,发电企业通过竞标来获得容量报酬。
3、容量义务 (Capacity Obligation):
一种分散的机制。要求电力供应商或零售商直接与发电方签订合同,或持有容量证书,以确保其拥有足够的容量来满足其用户的峰值需求。
4、可靠性期权 (Reliability Option):
容量拍卖的一种变体。发电方获得固定付款,作为回报,他们承诺在市场价格超过预设的“执行价格”(Strike Price)时,按该价格供电,从而保护消费者免受极端电价冲击。
5、容量支付 (Capacity Payments):
直接向发电方提供资金激励,以确保其在高峰时段的可用性。这种支付可以是针对特定技术的(targeted),也可以是覆盖全市场的(market-wide)。
三、欧洲五国容量机制案例分析
报告选取了五个代表性国家进行深入分析,揭示了不同机制在特定国情下的实施逻辑与成效。



四、容量机制设计的核心要素
一个成功的容量机制设计必须综合考虑国家的能源结构、供应安全需求和市场吸引力。其设计要素贯穿于资格预审、拍卖和义务三个阶段。
1. 资格预审阶段 (Pre-selection):
跨境参与 (Cross-Border Participation):
机制的设计决定了是否以及如何允许外国容量参与。模式包括不允许参与(如德国目前的储备机制)、通过互联线路参与,或允许外国实体直接参与拍卖。
强制性参与 (Mandatory Participation):
为确保关键容量参与,一些机制(如比利时和波兰)要求超过特定容量门槛的发电方必须参与资格预审。
参与者特征:
降额因子 (Derating Factors): 对不同技术的最大发电容量应用一个折算系数,以公平地评估它们对供应安全的实际贡献。
价格接受者/制定者 (Price Taker/Maker): 对参与者进行分类,以防止大型企业滥用市场力量操纵拍卖价格。
存量/新增容量: 机制普遍对现有容量和计划新建的容量开放,以同时确保短期稳定和激励长期投资。
2. 拍卖阶段 (Auction):
拍卖频率 (Auction Occurrence):
通常组合进行。提前4-5年的长期拍卖(Y-4/Y-5)为新建项目提供投资信号,而提前1年的短期拍卖(Y-1)则用于精确调整最终的容量需求。
出清机制 (Clearing Mechanism): 主要分为两种:
支付申报价格 (Pay-as-Bid): 中标者按其各自的投标价格获得报酬(如比利时)。
统一出清价格 (Pay-as-Clear): 所有中标者均以最高中标价(边际价格)获得报酬(如英国、波兰)。
容量需求曲线 (Demand Curve):
决定了采购量与价格的关系。可以是确保固定容量的“垂直曲线”,也可以是价格越低、采购越多的“向下倾斜曲线”,后者能更有效地反映容量的边际价值。
3. 义务阶段 (Obligation):
合同期限 (Contract Duration):
从少于一年到长达15年不等。长期合同(如15年)旨在为需要大量前期投资的新建项目提供稳定的融资保障。
罚则机制 (Penalties):
如果签约容量未能履行其可用性义务,将面临处罚。罚款的严厉程度可能因季节(如冬季罚款更重)、是否提前报备不可用状态等因素而异。
额外义务 (Additional Obligations): 一些机制有特殊设计,如比利时的“回报义务”(Payback
Obligation),规定当市场电价超过特定水平时,容量提供商需将超额收益的一部分返还给社会,以避免其获得暴利。
五、未来挑战与展望
尽管欧洲的容量机制在保障供应安全方面发挥了关键作用,但它们仍面临着深刻的挑战:
长期投资与短期机制的错位: 欧盟对容量机制的批准期限通常为10年,但这与发电设施长达数十年的投资建设周期存在矛盾,给长期投资带来了不确定性。
与能源市场的深度融合: 如何将容量机制与欧洲日益一体化的跨境平衡市场(如TERRE、MARI等项目)更有效地协调,是一个亟待解决的问题。
灵活性与可靠性的平衡:
随着电气化的加速,未来的机制不仅要保障“容量”的可靠性,还需进化以更好地激励“灵活性”资源,如储能、需求侧响应和可再生能源的整合。
结论
容量机制已成为欧洲各国在能源转型过程中保障电力供应安全的“压舱石”。其设计没有统一的完美方案,各国必须根据自身国情、能源目标和市场环境量身定制。展望未来,欧洲的容量机制正从多元化走向趋同化,未来的发展方向将是更加灵活、更具前瞻性、并与整个欧洲能源市场框架更深度协同的机制,以共同应对去碳化和电气化带来的长期挑战。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/11/50005844.html

