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國(guó)外新能源參與市場(chǎng)的機(jī)制及啟示
作者：admin 發(fā)布時(shí)間：2021-03-25點(diǎn)擊：1041
文章導(dǎo)讀：隨著世界范圍內(nèi)的可再生能源迅猛發(fā)展，各國(guó)電力系統(tǒng)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在我國(guó)電力市場(chǎng)化建設(shè)的浪潮中，如何協(xié)調(diào)電力市場(chǎng)建設(shè)與新能源發(fā)展正成為日漸迫切的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。“他山之石，可以攻玉”，為促進(jìn)新能源的發(fā)展和利用，世界各主要電力市場(chǎng)國(guó)家制定了相應(yīng)的激勵(lì)政策，可為我國(guó)新能源市場(chǎng)化消納提供有益借鑒與參考。本文總結(jié)了國(guó)外主要電力市場(chǎng)國(guó)家新能源參與電力市場(chǎng)的價(jià)格機(jī)制、適應(yīng)新能源接入的市場(chǎng)交易規(guī)則等，并提出了對(duì)我國(guó)新能源市場(chǎng)化消納的啟示。
國(guó)外新能源參與市場(chǎng)的機(jī)制及啟示
目前，國(guó)外新能源裝機(jī)較高的國(guó)家中，有些要求新能源參與市場(chǎng)，有些由電網(wǎng)企業(yè)保障性收購(gòu)。具體而言，美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、意大利、西班牙、澳大利亞、葡萄牙、丹麥等國(guó)家新能源參與電力市場(chǎng)；日本、芬蘭等國(guó)家新能源由電網(wǎng)企業(yè)直接收購(gòu)，不參與電力市場(chǎng)。為促進(jìn)新能源的發(fā)展和利用，各國(guó)政府制定了相應(yīng)的激勵(lì)政策，主要包含價(jià)格（補(bǔ)貼）機(jī)制、適應(yīng)新能源接入的市場(chǎng)交易規(guī)則等。
一、國(guó)外新能源參與電力市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制
國(guó)外新能源價(jià)格機(jī)制主要包括固定上網(wǎng)電價(jià)、溢價(jià)機(jī)制、差價(jià)合約（Contract for difference）、可再生能源配額制等。
一是固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制。
日本、芬蘭等國(guó)家實(shí)施固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制，德國(guó)、意大利、葡萄牙等國(guó)通常只對(duì)容量較小的新能源發(fā)電機(jī)組實(shí)施。
二是溢價(jià)機(jī)制。
德國(guó)（2012年以后）、西班牙、丹麥、荷蘭等國(guó)采用溢價(jià)機(jī)制，其中西班牙新能源發(fā)電商可自由選擇固定上網(wǎng)電價(jià)或參與市場(chǎng)的溢價(jià)機(jī)制。
三是差價(jià)合約機(jī)制。
英國(guó)（2013年以后）實(shí)施差價(jià)合約，新能源發(fā)電商與政府所有的公司簽訂合約，該公司向新能源發(fā)電商支付或收取市場(chǎng)電價(jià)低于或高于差價(jià)合約敲定價(jià)格的部分，相當(dāng)于由該公司承擔(dān)市場(chǎng)電價(jià)波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)發(fā)電商來(lái)說(shuō)基本等同于固定上網(wǎng)電價(jià)。
四是可再生能源配額制。
美國(guó)、澳大利亞、挪威、瑞典、英國(guó)（2017年以前）采用可再生能源配額制政策。
二、國(guó)外適應(yīng)新能源接入的市場(chǎng)機(jī)制
風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力存在一定的隨機(jī)性和波動(dòng)性，隨著新能源發(fā)電占比的不斷提升，國(guó)外在市場(chǎng)組織和運(yùn)營(yíng)中充分考慮新能源的發(fā)電特性，建立適應(yīng)新能源接入的市場(chǎng)交易機(jī)制。
一是電量偏差處理機(jī)制。
考慮到新能源自身存在的出力不確定性，相比于常規(guī)能源，新能源在國(guó)外電力市場(chǎng)中的偏差處理機(jī)制與常規(guī)發(fā)電機(jī)組有所不同。
（1）美國(guó)得州電力市場(chǎng)。對(duì)常規(guī)機(jī)組而言，其出力超出考慮輔助服務(wù)調(diào)用的基點(diǎn)指令值5%或5MW（取二者中較小值）時(shí)，將受到偏差處罰。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的基點(diǎn)指令偏差處罰標(biāo)準(zhǔn)要寬松一些，只在棄風(fēng)狀態(tài)下風(fēng)電場(chǎng)出力高于基點(diǎn)指令值10%以上時(shí)才予以處罰。
（2）北歐電力市場(chǎng)。風(fēng)電企業(yè)要為其在日前現(xiàn)貨市場(chǎng)中的出力預(yù)測(cè)誤差接受懲罰。在平衡市場(chǎng)中，若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相反，則風(fēng)電企業(yè)需接受懲罰，按照日前現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格結(jié)算。若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相同，則企業(yè)免受懲罰，按平衡市場(chǎng)出清價(jià)格結(jié)算。
二是調(diào)峰機(jī)制。
新能源的大規(guī)模并網(wǎng)消納必須依靠電力系統(tǒng)良好的調(diào)峰能力。為促進(jìn)新能源的消納，除鼓勵(lì)具有良好調(diào)峰能力的機(jī)組參與市場(chǎng)外，國(guó)外還建立了引導(dǎo)新能源主動(dòng)參與調(diào)峰的市場(chǎng)機(jī)制，如新能源發(fā)電機(jī)組減出力獎(jiǎng)勵(lì)、負(fù)電價(jià)交易制度等。
（1）愛(ài)爾蘭。在電力供應(yīng)過(guò)剩時(shí)，如果風(fēng)電機(jī)組減少系統(tǒng)出力，風(fēng)電機(jī)組將通過(guò)電力市場(chǎng)獲得獎(jiǎng)勵(lì)。風(fēng)電機(jī)組獲得的減出力獎(jiǎng)勵(lì)，能100%覆蓋該機(jī)組在電力市場(chǎng)的獲利。
（2）北歐電力市場(chǎng)。北歐電力交易中心于2009年11月30日推出負(fù)電價(jià)交易制度，即發(fā)電企業(yè)在電力過(guò)剩時(shí)繼續(xù)發(fā)電則要向電網(wǎng)公司付費(fèi)。負(fù)電價(jià)是以價(jià)格手段實(shí)現(xiàn)電力供需平衡的一項(xiàng)重要舉措。這就意味著風(fēng)力發(fā)電企業(yè)如果在電量供大于求時(shí)繼續(xù)發(fā)電，就要向電網(wǎng)公司繳納罰款。引入負(fù)電價(jià)政策以后，包括風(fēng)力發(fā)電企業(yè)在內(nèi)的所有發(fā)電商都會(huì)對(duì)市場(chǎng)供需及時(shí)做出反應(yīng)，自主調(diào)節(jié)發(fā)電量，從而大大降低了電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)平衡成本。
三是調(diào)節(jié)性機(jī)組投資保障機(jī)制。
國(guó)外通過(guò)容量市場(chǎng)、稀缺電價(jià)機(jī)制、補(bǔ)貼機(jī)制等為常規(guī)機(jī)組建立合理的投資保障機(jī)制。調(diào)動(dòng)各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的安全可靠運(yùn)行。
（1）容量市場(chǎng)。為適應(yīng)新能源發(fā)電占比的不斷提高，國(guó)外通過(guò)容量市場(chǎng)收益彌補(bǔ)單獨(dú)電能市場(chǎng)收益對(duì)投資刺激的不足，為具有間歇特性的新能源提供充足的備用容量，如英國(guó)、美國(guó)PJM、新英格蘭ISO-NE、紐約ISO-NY和北歐四國(guó)等。
（2）稀缺電價(jià)。由于新能源的大量接入，造成批發(fā)電力市場(chǎng)價(jià)格降低，常規(guī)機(jī)組的收益受到影響。因此，美國(guó)ERCOT在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中實(shí)行了稀缺定價(jià)機(jī)制，從而在系統(tǒng)備用低時(shí)對(duì)常規(guī)機(jī)組進(jìn)行一定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。
四是跨區(qū)跨國(guó)電力交易。
風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力的隨機(jī)性和波動(dòng)性決定了其必須依靠在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，各國(guó)也積極倡導(dǎo)電力的跨區(qū)跨國(guó)交易、加強(qiáng)骨干電網(wǎng)和跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
以北歐電力市場(chǎng)為例，北歐四國(guó)的電源結(jié)構(gòu)具有一定的互補(bǔ)性，使得跨國(guó)電量交易非常頻繁，丹麥、挪威和瑞典之間交易了大量的清潔能源電力。當(dāng)?shù)湹娘L(fēng)電發(fā)電量超出其用電所需，多余的電力就輸送到挪威和瑞典，以幫助這兩個(gè)國(guó)家節(jié)省用以發(fā)電的水資源。
三、國(guó)外經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)新能源市場(chǎng)化消納的啟示
基于我國(guó)電力體制改革和電力市場(chǎng)建設(shè)情況，分析并借鑒國(guó)外新能源消納的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，啟示如下：
一是新能源帶補(bǔ)貼參與電力市場(chǎng)，是絕大多數(shù)國(guó)家的政策調(diào)整方向。
在新能源發(fā)展初期，通過(guò)固定上網(wǎng)電價(jià)、溢價(jià)機(jī)制、配額制等政策鼓勵(lì)新能源發(fā)展，保證新能源在電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著新能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)電占比的不斷提高，政府將逐漸減低補(bǔ)貼。
二是新能源依靠較低的發(fā)電邊際成本可通過(guò)現(xiàn)貨市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)先消納。
國(guó)外新能源主要通過(guò)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)消納，同時(shí)，新能源的低發(fā)電邊際成本會(huì)降低現(xiàn)貨市場(chǎng)的批發(fā)電價(jià)。如由于風(fēng)力發(fā)電量和太陽(yáng)能發(fā)電量的大幅增加，澳大利亞2019年第四季度現(xiàn)貨批發(fā)電價(jià)為72澳元/MW•h，同比降低19％，為2016年第四季度以來(lái)最低水平。
三是公平、合理的偏差處理原則能促進(jìn)新能源的市場(chǎng)化消納。
由于新能源自身存在的出力不確定性，國(guó)外電力市場(chǎng)在處理新能源產(chǎn)生的偏差上與常規(guī)發(fā)電機(jī)組相比更為寬松，以此鼓勵(lì)新能源參與電力市場(chǎng)交易。
四是完善調(diào)峰、調(diào)頻及輔助服務(wù)機(jī)制是新能源發(fā)電調(diào)度的保障。
國(guó)外為保障新能源的大規(guī)模消納，一方面需通過(guò)合理的投資保障機(jī)制，調(diào)動(dòng)各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的安全可靠運(yùn)行；另一方面，需通過(guò)建立調(diào)峰、調(diào)頻及輔助服務(wù)的激勵(lì)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)靈活性資源潛力。
五是新能源發(fā)電需在更大的區(qū)域和市場(chǎng)范圍內(nèi)消納。
由于新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和反調(diào)峰的特點(diǎn)，國(guó)外普遍通過(guò)在更大區(qū)域和市場(chǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行交易，與其他類型電源相互配合，更好的發(fā)揮新能源清潔節(jié)能減排的功效。我國(guó)的資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，也要求新能源必須通過(guò)跨省跨區(qū)實(shí)現(xiàn)資源的大范圍優(yōu)化配置。
國(guó)外新能源參與市場(chǎng)的機(jī)制及啟示
目前，國(guó)外新能源裝機(jī)較高的國(guó)家中，有些要求新能源參與市場(chǎng)，有些由電網(wǎng)企業(yè)保障性收購(gòu)。具體而言，美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、意大利、西班牙、澳大利亞、葡萄牙、丹麥等國(guó)家新能源參與電力市場(chǎng)；日本、芬蘭等國(guó)家新能源由電網(wǎng)企業(yè)直接收購(gòu)，不參與電力市場(chǎng)。為促進(jìn)新能源的發(fā)展和利用，各國(guó)政府制定了相應(yīng)的激勵(lì)政策，主要包含價(jià)格（補(bǔ)貼）機(jī)制、適應(yīng)新能源接入的市場(chǎng)交易規(guī)則等。
一、國(guó)外新能源參與電力市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制
國(guó)外新能源價(jià)格機(jī)制主要包括固定上網(wǎng)電價(jià)、溢價(jià)機(jī)制、差價(jià)合約（Contract for difference）、可再生能源配額制等。
一是固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制。
日本、芬蘭等國(guó)家實(shí)施固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制，德國(guó)、意大利、葡萄牙等國(guó)通常只對(duì)容量較小的新能源發(fā)電機(jī)組實(shí)施。
二是溢價(jià)機(jī)制。
德國(guó)（2012年以后）、西班牙、丹麥、荷蘭等國(guó)采用溢價(jià)機(jī)制，其中西班牙新能源發(fā)電商可自由選擇固定上網(wǎng)電價(jià)或參與市場(chǎng)的溢價(jià)機(jī)制。
三是差價(jià)合約機(jī)制。
英國(guó)（2013年以后）實(shí)施差價(jià)合約，新能源發(fā)電商與政府所有的公司簽訂合約，該公司向新能源發(fā)電商支付或收取市場(chǎng)電價(jià)低于或高于差價(jià)合約敲定價(jià)格的部分，相當(dāng)于由該公司承擔(dān)市場(chǎng)電價(jià)波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)發(fā)電商來(lái)說(shuō)基本等同于固定上網(wǎng)電價(jià)。
四是可再生能源配額制。
美國(guó)、澳大利亞、挪威、瑞典、英國(guó)（2017年以前）采用可再生能源配額制政策。
二、國(guó)外適應(yīng)新能源接入的市場(chǎng)機(jī)制
風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力存在一定的隨機(jī)性和波動(dòng)性，隨著新能源發(fā)電占比的不斷提升，國(guó)外在市場(chǎng)組織和運(yùn)營(yíng)中充分考慮新能源的發(fā)電特性，建立適應(yīng)新能源接入的市場(chǎng)交易機(jī)制。
一是電量偏差處理機(jī)制。
考慮到新能源自身存在的出力不確定性，相比于常規(guī)能源，新能源在國(guó)外電力市場(chǎng)中的偏差處理機(jī)制與常規(guī)發(fā)電機(jī)組有所不同。
（1）美國(guó)得州電力市場(chǎng)。對(duì)常規(guī)機(jī)組而言，其出力超出考慮輔助服務(wù)調(diào)用的基點(diǎn)指令值5%或5MW（取二者中較小值）時(shí)，將受到偏差處罰。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的基點(diǎn)指令偏差處罰標(biāo)準(zhǔn)要寬松一些，只在棄風(fēng)狀態(tài)下風(fēng)電場(chǎng)出力高于基點(diǎn)指令值10%以上時(shí)才予以處罰。
（2）北歐電力市場(chǎng)。風(fēng)電企業(yè)要為其在日前現(xiàn)貨市場(chǎng)中的出力預(yù)測(cè)誤差接受懲罰。在平衡市場(chǎng)中，若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相反，則風(fēng)電企業(yè)需接受懲罰，按照日前現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格結(jié)算。若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相同，則企業(yè)免受懲罰，按平衡市場(chǎng)出清價(jià)格結(jié)算。
二是調(diào)峰機(jī)制。
新能源的大規(guī)模并網(wǎng)消納必須依靠電力系統(tǒng)良好的調(diào)峰能力。為促進(jìn)新能源的消納，除鼓勵(lì)具有良好調(diào)峰能力的機(jī)組參與市場(chǎng)外，國(guó)外還建立了引導(dǎo)新能源主動(dòng)參與調(diào)峰的市場(chǎng)機(jī)制，如新能源發(fā)電機(jī)組減出力獎(jiǎng)勵(lì)、負(fù)電價(jià)交易制度等。
（1）愛(ài)爾蘭。在電力供應(yīng)過(guò)剩時(shí)，如果風(fēng)電機(jī)組減少系統(tǒng)出力，風(fēng)電機(jī)組將通過(guò)電力市場(chǎng)獲得獎(jiǎng)勵(lì)。風(fēng)電機(jī)組獲得的減出力獎(jiǎng)勵(lì)，能100%覆蓋該機(jī)組在電力市場(chǎng)的獲利。
（2）北歐電力市場(chǎng)。北歐電力交易中心于2009年11月30日推出負(fù)電價(jià)交易制度，即發(fā)電企業(yè)在電力過(guò)剩時(shí)繼續(xù)發(fā)電則要向電網(wǎng)公司付費(fèi)。負(fù)電價(jià)是以價(jià)格手段實(shí)現(xiàn)電力供需平衡的一項(xiàng)重要舉措。這就意味著風(fēng)力發(fā)電企業(yè)如果在電量供大于求時(shí)繼續(xù)發(fā)電，就要向電網(wǎng)公司繳納罰款。引入負(fù)電價(jià)政策以后，包括風(fēng)力發(fā)電企業(yè)在內(nèi)的所有發(fā)電商都會(huì)對(duì)市場(chǎng)供需及時(shí)做出反應(yīng)，自主調(diào)節(jié)發(fā)電量，從而大大降低了電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)平衡成本。
三是調(diào)節(jié)性機(jī)組投資保障機(jī)制。
國(guó)外通過(guò)容量市場(chǎng)、稀缺電價(jià)機(jī)制、補(bǔ)貼機(jī)制等為常規(guī)機(jī)組建立合理的投資保障機(jī)制。調(diào)動(dòng)各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的安全可靠運(yùn)行。
（1）容量市場(chǎng)。為適應(yīng)新能源發(fā)電占比的不斷提高，國(guó)外通過(guò)容量市場(chǎng)收益彌補(bǔ)單獨(dú)電能市場(chǎng)收益對(duì)投資刺激的不足，為具有間歇特性的新能源提供充足的備用容量，如英國(guó)、美國(guó)PJM、新英格蘭ISO-NE、紐約ISO-NY和北歐四國(guó)等。
（2）稀缺電價(jià)。由于新能源的大量接入，造成批發(fā)電力市場(chǎng)價(jià)格降低，常規(guī)機(jī)組的收益受到影響。因此，美國(guó)ERCOT在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中實(shí)行了稀缺定價(jià)機(jī)制，從而在系統(tǒng)備用低時(shí)對(duì)常規(guī)機(jī)組進(jìn)行一定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。
四是跨區(qū)跨國(guó)電力交易。
風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力的隨機(jī)性和波動(dòng)性決定了其必須依靠在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，各國(guó)也積極倡導(dǎo)電力的跨區(qū)跨國(guó)交易、加強(qiáng)骨干電網(wǎng)和跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
以北歐電力市場(chǎng)為例，北歐四國(guó)的電源結(jié)構(gòu)具有一定的互補(bǔ)性，使得跨國(guó)電量交易非常頻繁，丹麥、挪威和瑞典之間交易了大量的清潔能源電力。當(dāng)?shù)湹娘L(fēng)電發(fā)電量超出其用電所需，多余的電力就輸送到挪威和瑞典，以幫助這兩個(gè)國(guó)家節(jié)省用以發(fā)電的水資源。
三、國(guó)外經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)新能源市場(chǎng)化消納的啟示
基于我國(guó)電力體制改革和電力市場(chǎng)建設(shè)情況，分析并借鑒國(guó)外新能源消納的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，啟示如下：
一是新能源帶補(bǔ)貼參與電力市場(chǎng)，是絕大多數(shù)國(guó)家的政策調(diào)整方向。
在新能源發(fā)展初期，通過(guò)固定上網(wǎng)電價(jià)、溢價(jià)機(jī)制、配額制等政策鼓勵(lì)新能源發(fā)展，保證新能源在電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著新能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)電占比的不斷提高，政府將逐漸減低補(bǔ)貼。
二是新能源依靠較低的發(fā)電邊際成本可通過(guò)現(xiàn)貨市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)先消納。
國(guó)外新能源主要通過(guò)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)消納，同時(shí)，新能源的低發(fā)電邊際成本會(huì)降低現(xiàn)貨市場(chǎng)的批發(fā)電價(jià)。如由于風(fēng)力發(fā)電量和太陽(yáng)能發(fā)電量的大幅增加，澳大利亞2019年第四季度現(xiàn)貨批發(fā)電價(jià)為72澳元/MW•h，同比降低19％，為2016年第四季度以來(lái)最低水平。
三是公平、合理的偏差處理原則能促進(jìn)新能源的市場(chǎng)化消納。
由于新能源自身存在的出力不確定性，國(guó)外電力市場(chǎng)在處理新能源產(chǎn)生的偏差上與常規(guī)發(fā)電機(jī)組相比更為寬松，以此鼓勵(lì)新能源參與電力市場(chǎng)交易。
四是完善調(diào)峰、調(diào)頻及輔助服務(wù)機(jī)制是新能源發(fā)電調(diào)度的保障。
國(guó)外為保障新能源的大規(guī)模消納，一方面需通過(guò)合理的投資保障機(jī)制，調(diào)動(dòng)各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的安全可靠運(yùn)行；另一方面，需通過(guò)建立調(diào)峰、調(diào)頻及輔助服務(wù)的激勵(lì)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)靈活性資源潛力。
五是新能源發(fā)電需在更大的區(qū)域和市場(chǎng)范圍內(nèi)消納。
由于新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和反調(diào)峰的特點(diǎn)，國(guó)外普遍通過(guò)在更大區(qū)域和市場(chǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行交易，與其他類型電源相互配合，更好的發(fā)揮新能源清潔節(jié)能減排的功效。我國(guó)的資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，也要求新能源必須通過(guò)跨省跨區(qū)實(shí)現(xiàn)資源的大范圍優(yōu)化配置。
