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南方能源观察
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浙江财经大学中国政府监管研究院/政府监管与公共政策研究院 剑桥大学访问学者 徐骏
新冠疫情在英国的发展：群体免疫与封城令
英国最早的确诊病例主要源于中国的输入性病例，早在1月31日，约克大学的一个中国留学生和他的一位家人成为英国最早的确诊病例。在此之后的很长一段时间内，英国的确诊病例一直缓慢增长中，直到2月23日，确诊病例只有9例，并且以输入性病例为主。事情的转折点发生在2月底，在意大利疫情大爆发前夕，恰逢英国中小学的期中假期（Mid Term Holiday），不少家庭前往意大利旅游，回来之后发现被感染，并且出现了首例没有国外旅行史的确诊病例。在此之后，英国的确诊病例数开始急剧上升，从2月24日的13例上升到3月2日的40例，引起政府的高度重视。
3月3日，英国政府发布行动计划，全面规划了对应疫情的国家策略，根据疫情严重程度由低到高，将应对策略划分为控制（Contain）、延缓（Delay）、消减（Mitigate）和研究（Research）四大阶段（见图 1）。其中控制是针对疫情发展的早期，尽力阻止病例的输入，措施包括追踪确诊病情及其密切接触者，建立专家团队并保障医疗物资供应。延缓则是在疫情进一步发生之后，尽力平滑确诊病例上升的势头，以便让有限的医院床位能够容纳病人，将疫情拖延到夏季以便有更多的床位腾出来用于接纳病人（医院床位在冬季通常处于高度紧张状态），其主要措施包括要求出现新冠病毒肺炎症状的人自我隔离，限制大规模人员聚集，鼓励在家工作并且关闭学校。消减是针对疫情进一步恶化之后确保重症患者得到及时救治，并且将对全社会的负面影响最小化，措施包括推迟非紧急的医疗服务并且征召退休医务人员返岗工作，医疗急救仅对最紧急的情况提供服务。研究则是贯穿疫情全程的策略，措施包括加深对病毒了解，并且加强国际交流。针对目前的局势，英国政府宣布主要实行控制策略。
图 1 英国政府应对疫情行动战略
然而，疫情的快速发展令人始料不及。短短一周时间里，确诊病例从3月3日的50例暴涨至3月9日的321例，社会公众也开始质疑政府应对不力，在国会的请愿网站出现了关闭所有学校的要求。3月10日，英国政府召开新闻发布会，首相约翰逊、首席科学顾问Vallance和首席医学顾问Whitty共同出席，要求出现症状的病人自我隔离，并且号召所有人勤洗手，然而并不关闭学校，并且照常上班，甚至连英超都不禁止。这引起了民众的愤怒，社交网站上大量转发“鲍里斯屠夫（BorisButcher） ”的标语。3月13日，首席科学顾问Vallance在接受BBC采访时提到群体免疫（Herd Immunity）的概念，进一步触动公众敏感的神经，超过200名科学家发表公布信，要求Vallance公开实施群体免疫的科学证据。随后卫生国务大臣（Secretary of State for Health and Social Care）Hancock否认了群体免疫属于政府政策的一部分。中国驻英大使刘晓明在接受央视新闻连线采访时也澄清，群体免疫只是一个科学概念，并不是英国政府政策，而且随着疫情的日益严重，英国国内也很少有人再提及。
3月10日至3月22日，英国确诊病例数由373例上升到5683例，期间政府尽管没有出台更严格的管控措施，社会组织却自发限制公共活动，伦敦马拉松、英超联赛、英国地方议会选举、乡村音乐节纷纷宣布推迟。3月23日晚8点，首相约翰逊发表电视讲话，宣传了封城禁令，号召公众进行居家隔离，除非是采购生活必需品或者药品才能出门，而且尽量减少采购频率；允许每天出门锻炼身体一次，独自一人或者是跟家人在一起；除实在没办法在家工作外，均要在家办公；外出要遵循社交距离原则（Social Distance），与他人保持两米以上的距离；禁止两人以上的公共聚会，除非是跟家人在一起；除了超市、药店以及其他维持社会正常运转的部门之外，例如餐馆、酒吧等所有生活非必须门店全部关闭，所有学校也关闭。
能源监管机构的行动：疫情期间将弱势群体放在首位
约翰逊的封城令瞬间让零底薪和自由职业者失去了正常工资收入，织起一张社会保障网就成为封城令之后的首要政策目标。财政大臣Sunak在3月26日宣布了一揽子救助计划，对于企业而言，如果在疫情期间由于经营活动受到冲击而无法支付员工工资，可以向政府申请援助，继续给员工发放原工资的80%，最高不超过每月2500镑。而对于自由职业者，可以向政府申请类似的援助，获得原来利润的80%，最高不超过2500镑，并且减免和推迟征收部分税费[1]。
能源部门也在行动。英国商业、能源与工业战略部（Department for Business, Energy & Industrial Strategy）在3月19日与居民能源零售商签订协议，约定在疫情期间为了支持能源消费者，实施以下原则[2]：
辨别并优先服务高风险客户：这些客户包括突然遭受疫情重大冲击的客户，预付费客户[3]以及因为出现新冠肺炎症状，按照政府要求居家自我隔离的客户。因为疫情影响而陷入经济困难的客户，适当延迟能源账单催收期限。对于预付费用户，允许他们信任的第三方代为账户充值，并且开通网上账户充值方式，并且账户余额消费完之后也延缓断供。
3月19日，能源监管机构Ofgem首席行政官Brearley向所有能源企业发出公开信，强调了新冠疫情是整个国家面临的紧急状况，在这种情况下，各能源企业应该将保护消费者利益作为首要优先目标，常态下的监管规则在此时必须有所变通。如果能源企业能够证明此时的一些做法是为了保护消费者特别是弱势群体的利益，而违背所持有的许可证所要求条件，Ofgem将不会对此进行追责[4]。
4月8日，Ofgem在网站上公布了对能源零售公司(Energy Supply Company)和能源管网公司(Energy Network Company)在特殊时期的灵活性监管规则框架[5]。对于能源零售公司而言，Ofgem并不希望零售公司因为消费者欠费而断电断气，断供仅仅应出于安全原因。对于部分公司暂停催收用户欠费表示赞赏，并且希望居民能源零售商在客户出于经济困难时，根据客户的实际情况采取多样化的收费方式，希望非居民能源零售商在特殊时期支持处于财务困境的中小企业的发展。在整个国家居于封城的状态时，鼓励能源零售商在减少人员直接接触的条件下与消费者保持多样化的沟通方式[6]。而对于能源管网公司，Ofgem则把他们的经营活动划分为高优先级业务和低优先级业务，高优先级业务是员工在遵守政府要求居家工作时仍然需要保证的，而低优先级业务则可以暂缓进行。而在RIIO监管框架下激励性服务质量标准考核则不作要求[7]，不对此进行处罚[8]。
调度机构的挑战：负荷下降造成系统稳定性难以保证
英国的电力消费是居民用电占主体的，有人预计政府出台的居家隔离措施可能会让电力需求增加，但英国National Grid的调度部门却发现总电力需求减少了，原因在于居民用电的增加抵不上工业用电的减少。图 2为调度部门发布的对比图，其中蓝色曲线代表疫情之前的，红色代表疫情之后的。尽管负荷总体减少，但整体形状却没有太大变化，唯一的区别在于，由于人们不用再赶着上班，早高峰明显延迟了。
图 2 疫情对单日用电负荷曲线的影响
图 3给出了2月24日至4月4日间英国每5分钟时段电力负荷的变化情况[9]，其中灰色区域代表周末，绿色直线是负荷曲线的线性回归线，明显呈现出下降的走势。表 1给出了数据对比，在3月23日约翰逊首相宣布封城之后，工作日平均负荷减少了5183MW，最大负荷减少了7840MW，周末平均负荷减少了4281MW，最大负荷减少了5479MW。
图 3 疫情期间英国电力负荷变化（单位：MW）
表 1 英国封城前后负荷对比(单位：MW)
尽管负荷下降对调度机构的影响没有负荷上涨那么大，然而英国制定了雄心勃勃的在2050年实现碳净零排放(Net Zero)的目标，提高可再生能源占比就是一个重要举措。需求下降之后，可再生能源在发电组合的占比更高了。调节性更好燃气和燃煤发电占比小了之后（参见图 4），对系统而言，可用的转动惯量也少了，这为系统平衡带来了更大的挑战。为此调度机构从以下几个方面加强应对。一是与五家机构 (Drax，Rassau Grid Services (Welsh Power)，Statkraft，Triton and Uniper)签订为期六年的合约，这些机构通过新建或者改造设施，在不发电的情况下来提供转动惯量，为实现减少碳排放并且增加系统稳定性[10]。二是与Lightsource BP 和 UK Power Networks试点，Lightsource BP升级在Sussex的一座光伏电站逆变器，在夜间向电网提供无功功率，这也是英国国家电网Power Potential项目的一部分，为分布式能源创建一个无功服务市场，目标是在2050年英国东南部地区增加4GW的无功功率能力，为消费者节约4亿英镑[11]。三是扩大平衡机制市场的参与主体，将平衡机制市场的进入门槛由100MW降低到1MW，从而让更多的小型发电商参与市场，并且允许一类新的市场主体“virtual lead party” (VLP) 参与市场，并且不必持有售电许可证和缴纳输电费用[12]。
图 4 英国3月份发电组合
居家隔离使居民的用电行为发生变化，这也会在用电负荷上反映出来。当所有人同时打开电视观看电视节目时，负荷也会飙涨，这在英国称为TV Pickup。而当一个热门的电视节目结束之后，人们会烧壶水来泡茶或者是打开冰箱拿吃的，这又会形成一个负荷高峰，这对调度也形成了一个挑战。
在居家隔离期间，电网负荷形成了明显的两波负荷高峰，一是4月4日晚的Ant and Dec’ Saturday Night节目，另一个是4月5日晚女王关于新冠疫情发表的特别讲话。图 5可以看出，5日晚8点女王约5分钟的讲话结束之后，负荷突然提升了500-600MW，相当于30万个电热水壶同时烧水。[13]
图 5 4月5日晚TV Pickup
不过，这还不是英国历史上最高的TV Pickup。2019年橄榄球世界杯决赛英格兰对阵南非是1350MW，2011年威廉王子和凯特王妃的皇室婚礼是760MW，而1990年世界杯半决赛英格兰对德国最后的点球大战时甚至达到了惊人的2800MW！
图 6 历史 TV Pickup
电力市场的变化：日前市场价格走低，平衡市场保持稳定
英国实行的是分散式市场，市场供需双方达成双边合约之后再参加平衡机制(Balancing Mechanism)。供需双方可以在多个平台之间展开交易，主要的交易平台是APX Power UK和N2EX。其中APX Power UK在2015年并入EPEX SPOT，图 7和图 8显示了EPEX SPOT平台上近一个月的市场价格和成交量。其中灰色的是峰荷合约，黑色的是基荷合约，可以看出日前市场价格除了在4月4日周六的基荷合约价格和峰荷合约价格分别跌至6.86镑/MWh和1.86镑/MWh外，其余时间均保持在30镑/MWh左右，而且基荷合约成交量也基本保持在150GWh左右[14]。而据Ofgem发布的2019年能源市场报告（Stage of Energy Market Report 2019），2019年同期的日前市场价格都在40镑/MWh以上。[15]
图 7 EPEX SPOT 日前市场价格
图 8 EPEX SPOT日前市场成交量
图 9显示的是N2EX平台成交的近三年日前市场价格[16]，其中横轴代表的不是日期，而是一年中的第几周。可以看出，2018年的日前市场价格处于高位，2019年有所回落，而2020年延续了2019年的回落趋势，并且在新冠疫情的冲击之下加速下降。
图 9 N2EX 日前市场价格
英国的电力系统平衡主要在平衡机制(Balancing Mechanism)下完成，达成双边交易的买方和卖方组成平衡单元(Balancing Mechanism Units, BMU)，BMU在运行日实际电力生产和消费量与中长期合约之间的偏差主要通过向调度机构购买平衡服务来完成。图10上下两部分分别给出了2月24日至4月4日之间每半个小时的不平衡价格以及不平衡电量。不平衡电量在-1229MWh到1268MWh之间分布，均值为-14.33MWh之间，而不平衡电价则在3月4日18点飙升到2242.307镑/MWh，如果剔除这部分异常值，则不平衡电价在-66.25镑/MWh和144.14镑/MWh之间波动，均值为27.65镑/MWh。无论在封城前后，不平衡电价和电量都没有明显变化。
图 10 疫情期间的平衡市场价格和不平衡电量
[1] https://www.gov.uk/coronavirus/business-support
[2] https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file//Supplier_Agreement_19.3.2020.pdf
[3] 英国居民能源费率结构大致可分为固定合约和预付费两大类，固定合约是与能源零售商签订固定期限（通常是一年）的合约，实行先消费后付费，每个月消费完之后由能源零售商寄送账单，然后付款，由于实行的是打包套餐，每个月交的钱基本相同。而预付费则没有期限限制，需要提前充值，预付款消费完之后会有断供的风险。整体而言预付费价格要高于固定合约价。
[4] https://www.ofgem.gov.uk/news-blog/our-blog/covid-19-message-ofgem-ceo-jonathan-brearley
[5] 英国的能源零售公司大部分同时经营燃气和电力业务，而能源管网公司则包括了天然气管网和电力网络公司。
[6] https://www.ofgem.gov.uk/publications-and-updates/impact-covid-19-retail-energy-supply-companies-enabling-framework-regulatory-flexibility
[7] RIIO是Ofgem针对能源管网企业实施激励性监管的管制框架，管网企业的准许收入与服务质量标准挂钩，达不到约定服务质量标准的要减少准许收入。
[8] https://www.ofgem.gov.uk/publications-and-updates/impact-covid-19-energy-network-companies-enabling-framework-regulatory-flexibility
[9] 数据来源：ElEXON BM Reports Rolling system demand
[10] https://www.nationalgrideso.com/media/national-grid-eso-outline-new-approach-stability-services-significant-step-forwards-towards
[11] https://www.nationalgrideso.com/media-test/pioneering-project-sees-national-grid-eso-trial-night-time-solar-energy-service
[12]https://www.nationalgrideso.com/news/national-grid-eso-widens-balancing-market-access-smaller-providers
[13] https://www.nationalgrideso.com/news/lockdown-effect-tv-viewing-habits-and-electricity-grid
[14] https://www.epexspot.com/en/market-data?market_area=GB&trading_date=2020-04-11&delivery_date=2020-04-12&underlying_year=&modality=Auction&sub_modality=DayAhead&product=60&data_mode=graph&period=month
[15] https://www.ofgem.gov.uk/system/files/docs/2019/11/_state_of_energy_market_revised.pdf
[16] https://www.nordpoolgroup.com/Market-data1/GB/Auction-prices/UK/weekly/?view=chart
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