欧洲电力市场:市场目标模型EMTM
本文主要介绍欧洲电力市场目标模型(European Electricity Market Target Model, EMTM)的核心框架、机制设计与实践演进。
电力市场目标模型(European Electricity Market Target Model, EMTM)是欧盟为推动电力市场一体化、实现资源高效配置与低碳转型而构建的顶层设计框架,是欧洲电力市场整合的核心驱动力。其通过立法强制实施,覆盖远期、日前、日内及平衡市场全时段,旨在通过统一规则、隐式拍卖与跨国耦合,最大化社会福利并保障电力系统稳定。
EMTM的核心经验是“统一规则、隐式拍卖、跨国耦合”,为中国电力市场建设提供了以下启示:加快全国统一电力市场建设、采用隐式拍卖机制、加强跨国电网互联。EMTM是欧洲电力市场一体化的核心框架,通过“统一规则、隐式拍卖、跨国耦合”实现了电力资源的高效配置与低碳转型。其实践经验为中国电力市场建设提供了重要参考,尤其是在“全国统一电力市场”与“可再生能源消纳”方面。
一、EMTM的核心定位与立法背景
EMTM是欧盟“第三能源法案包”(Third Energy Package)的核心成果,于2009年通过立法确立,旨在打破国家垄断、促进跨境电力交易。其核心定位是“统一规则下的跨国市场耦合”,通过协调各国市场规则、输电容量分配与价格形成机制,实现欧洲电力市场的“单一大市场”目标。
二、EMTM的核心机制设计
EMTM的机制设计围绕“全时段覆盖、隐式拍卖、价格耦合”三大核心,覆盖远期、日前、日内及平衡市场,确保电力资源在时间与空间上的高效配置。
1. 分阶段市场结构:全时段覆盖的交易体系
EMTM将电力交易分为远期市场、日前市场、日内市场与平衡市场四大板块,各板块功能互补,覆盖从长期规划到实时平衡的全流程:
远期市场:用于长期电力交易(如年度、季度合约),通过显式拍卖分配输电容量(如物理输电权PTRs或金融输电权FTRs),帮助市场主体对冲价格波动风险。
日前市场:是EMTM的“核心枢纽”,通过市场耦合机制(如欧洲电力交易所EPEX SPOT的SDAC)整合各国日前报价,计算统一出清价格(MCP),实现跨国电力的隐式拍卖(即价格信号引导电力从低价区流向高价区)。
日内市场:用于修正可再生能源出力预测偏差(如风电、光伏的波动),采用连续交易模式,通过共享订单簿实时匹配订单,确保实时供需平衡。
平衡市场:由输电系统运营商(TSO)主导,用于应对突发系统不平衡(如机组故障),通过激活备用容量(如抽蓄、燃气调峰)维持系统稳定。
2. 隐式拍卖与价格耦合:市场效率的核心保障
EMTM的核心机制是隐式拍卖(Implicit Auction),即交易双方无需直接协商跨国输电容量,而是通过“价格信号”自动引导电力流动。例如,德国风电过剩时,电力会自动通过隐式拍卖流向法国核电或挪威水电,无需人工干预。
价格耦合(Price Coupling)是隐式拍卖的具体实现方式,通过EUPHEMIA算法(泛欧混合电力市场整合算法)同步计算多国价格与容量分配,最大化社会福利。例如,德国与法国的日前市场耦合后,价格差异从2015年的15欧元/兆瓦时缩小至2024年的5欧元/兆瓦时,显著提高了市场效率。
3. 跨国输电容量分配:基于流量的市场耦合(FBMC)
EMTM采用基于流量的市场耦合(Flow-Based Market Coupling, FBMC)分配跨国输电容量,考虑电网物理约束(如线路热极限、电压稳定),释放更多可用容量。与传统的“区域间容量隐形定价”相比,FBMC更高效,因为它将区域间所有输电线路聚合成单一互连模块,通过SCOPF(安全约束最优潮流)计算最优解,确保输电容量得到充分利用。
三、EMTM的实践演进与最新进展
EMTM自2009年立法以来,经历了从“区域试点”到“全欧整合”的演进,最新进展围绕“可再生能源消纳”与“数字化升级”展开:
1. 实践演进:从区域试点到全欧整合
2009-2014年:区域试点阶段:北欧国家(挪威、瑞典、芬兰、丹麦)率先实施EMTM,通过Nord Pool交易所整合区域市场;中西欧国家(比利时、法国、德国、卢森堡、荷兰)通过“三边耦合”(Trilateral Coupling)实现日前市场整合。
2014-2020年:全欧整合阶段:2014年西北欧价格耦合(NWE)项目上线,覆盖15国,首次应用泛欧价格耦合(PCR),标志日前市场基本建成;2020年,EMTM覆盖欧洲30多个国家,交易量占欧洲电力现货市场的60%(约3000 TWh)。
2020年至今:深化完善阶段:随着可再生能源占比提升(2024年欧洲可再生能源占比达48%),EMTM重点完善日内市场与平衡市场,提高对可再生能源波动的响应速度。例如,2025年6月起,日内市场将交易粒度从小时级缩短至15分钟级,以适应风电、光伏的短期波动。
2. 最新进展:适应可再生能源转型的调整
日内市场15分钟交易粒度:为应对可再生能源的短期波动,EMTM于2025年6月起将日内市场交易粒度从小时级缩短至15分钟级,使价格信号更精准,能及时反映可再生能源的出力变化。
数字化升级:AI与自动化交易:EMTM推动自动化交易(Algorithmic Trading)占比提升,2024年欧洲日内市场自动化交易占比达60%,2025年进一步升至70%。自动化交易提高了交易效率,使市场能快速响应可再生能源的波动(如德国光伏午间出力激增时,自动化算法可在几毫秒内完成订单匹配)。
四、EMTM的实践效果与挑战
1. 实践效果
市场效率提升:EMTM使跨国电价趋同(如德国与法国日前电价差异从2015年的15欧元/兆瓦时缩小至2024年的5欧元/兆瓦时),降低了市场参与者的交易成本。
可再生能源消纳增加:EMTM的隐式拍卖机制使可再生能源(如北欧水电、南欧风电)能自动流向需求区,2024年欧洲可再生能源消纳率达90%以上。
系统稳定性增强:EMTM的平衡市场机制使TSO能快速应对突发系统不平衡(如2024年德国风电过剩时,TSO通过平衡市场激活备用容量,避免了系统崩溃)。
2. 面临的挑战
区域发展不平衡:北欧、中西欧等高度成熟区的价格趋同率>90%,而伊比利亚、波罗的海等待整合区的价格差异常超30%,限制了可再生能源的跨区域消纳。
系统安全压力:随着可再生能源占比提升(2024年达48%),传统能源(如煤电、核电)退出过快,导致电力系统稳定性受影响(如德国2024年负电价问题)。
监管协调障碍:欧盟与地中海国家之间存在巨大的监管和市场设计差异(如欧盟采用边际定价,地中海国家多为垂直垄断),需要制定共同的市场规则。
五、结论:EMTM对中国电力市场的启示
EMTM的核心经验是“统一规则、隐式拍卖、跨国耦合”,为中国电力市场建设提供了以下启示:
加快全国统一电力市场建设:借鉴EMTM的“统一规则”经验,推动省级市场融合,建立全国统一的电力交易平台,打破省间壁垒。
采用隐式拍卖机制:借鉴EMTM的“隐式拍卖”经验,通过价格信号引导电力跨区域流动,提高可再生能源消纳率。
加强跨国电网互联:借鉴EMTM的“跨国耦合”经验,推动与周边国家(如俄罗斯、蒙古、越南)的电网互联,提升电力资源配置效率。
综上,EMTM是欧洲电力市场一体化的核心框架,通过“统一规则、隐式拍卖、跨国耦合”实现了电力资源的高效配置与低碳转型。其实践经验为中国电力市场建设提供了重要参考,尤其是在“全国统一电力市场”与“可再生能源消纳”方面。
EMTM 与 ENTSO-E 区别与联系
EMTM(欧洲电力市场目标模型,European Electricity Market Target Model)与 ENTSO-E(欧洲输电系统运营商网络,European Network of Transmission System Operators for Electricity)是欧洲电力市场一体化的核心驱动体系,二者形成“立法框架-执行机构”的协同关系,共同推动欧洲电力市场从“国家垄断”向“统一大市场”转型。后续将撰文详细介绍二者之间的区别与联系。