歐洲電力系統正面臨市場失靈的問題嗎?

能源萬象

歐洲電力系統正面臨市場失靈的問題嗎?


文/Tony Yen (媽盟特約撰述)

不久前,我在〈面對歐洲電力市場價格波動最佳解方:更多再生能源與跨域整合〉一文中指出歐盟能源管制機關合作總署(ACER)對近期歐洲電力市場價格居高不下的觀點:市場機制本身並沒有異常,甚至發揮平衡供需、增進供電可靠度的功能。然而這樣的論點並未足以服眾,歐盟一直有改革電力市場的聲音。

除了短期性危機以外,再生能源占比增加對電價的長期性影響,也加深電力系統面臨市場失靈的疑慮;國際再生能源總署近期《為轉型重組電力系統》(RE-organising power systems for the transition)的報告中便指出競價效應抑低電力市場的批售電價,可能造成再生能源獲利不足,因此需要在改良既有的短期批售電力市場成彈性市場之外,另外確保一種長期性購電機制來維持可靠的獲利(即我許久前的文章〈能源轉型中,電力市場將如何運作?〉所言的兩種市場並型的觀念)。

 

*國際再生能源總署《為轉型重組電力系統》報告中提出的電力市場設計,
包含長期購售電市場和短期彈性市場。


然而,並不是所有的人都同意這樣的觀點。從簡化的經濟學模型可以證明,需求端有一定程度的彈性後,單一的批售電力市場本身就可以讓再生能源透過電能價值取得足夠獲利(定性的說明在我之前的文章〈再生能源太多會成為零利潤的「垃圾電」?論綠能與彈性資源的共生關係〉有介紹)。這讓有些正統經濟學背景出身的能源經濟學者對於任何提倡市場設計變革的論述都有所反感:既然現存的批售電力市場是理論上最佳的設計,為何還需要畫蛇添足?

我認為,歐洲批售電力市場在眼前的能源危機中,並沒有顯著的「市場失靈」問題,但對正常運作的市場結果進行一定程度的干預、或者對其重新設計,在某些條件下還是會有正當性。

先說為何「市場失靈」不存在-目前批售電價的增高,反映了歐洲能源供給的稀缺性(源自於法國核能機組故障和進口燃氣的減少),這符合市場設計時預期的供需平衡和結清價格關係。這種情況和目前中國境內部分省份因為水力進出口合約過於僵化,造成裝置容量充足卻仍無法滿足境內需求產生的區域供需失衡並不相同(中國的情況其實更符合市場失靈的概念,雖然因為沒有公開的市場資料,難以判別各區域邊際效益和邊際成本之間的失衡程度)。

然而批售電力市場正常運作下產生的影響也是很明確的-核煤機組獲利豐盛,能源消費佔比較高的中低收入用戶則得負擔不成比例的負面衝擊。分配正義提供對市場運作結果進行干預的正當性(因為純粹的效益最大化應該不會是社會集體所認同的目標),但在效果類似時,我們仍應選擇對市場干涉最少的選項。比如對於中低收入戶提供和能耗改善政策配合的保護措施,就是比直接對批售電價制定價格上限來得有效率。

至於長期性市場設計變革的正當性,來自於能否有效增加再生能源的發電佔比。國際再生能源總署的看法是,確保短期電力市場之外的長期購受電機制的存續,可以讓再生能源業者在前期投資就知道未來的利潤,如此一來便能減少價格波動帶來的不確定性風險。

國際再生能源總署的報告因而指出,長期購售電機制的任務在於盡可能最大化綠能發電量,而批售電力市場在未來則應該轉型成滿足短期供需平衡為主的彈性市場。亦即,在報告中架構的100%綠能的藍圖裡,長期購售電機制僅由再生能源參與、彈性市場則僅允許彈性資源(儲能、需求端彈性、部門耦合等等資源)進入。

嚴格區分兩種市場的參與者,對市場運作的影響是雙向的:一方面這樣的設計可以避免兩市場參與者發生極端性不良干涉的機率,但另一方面排除同時參與兩市場的資格,則有可能會降低正常運作時的經濟效率。正如許多複雜系統的設計一樣,電力市場設計的選擇,是降低不確定性風險與增進平時運作效率之間的取捨。

我認為雖然單一批售電力市場理論上有最佳效率,但實際運作下仍有可能出現雙市場並行的結果-這是因為在能源轉型過程中,一方面優先需要RE100的組織或個人會直接跟綠能發電業或售電業購買綠電,而這樣的需求有機會建構健全的長期購售電機制;另一方面尚未退場的傳統電廠會和新興彈性資源在既有的批售電力市場中持續競爭。在這樣的路徑下,歐盟各國政策制定的主要課題在於如何有效地將交易商品為電能的批售電力市場,轉型成交易商品為彈性能力的彈性市場。

至於台灣,因為批售電力市場尚不存在,反而有機會能在設計批售電力市場的起始,就考慮最終轉型成彈性市場的可能性,從而漸次地透過增進市場的時空解析度、和建立明確的傳統電廠退場時間表,讓彈性資源逐漸滲透並改變市場的本質。