今年“五一”期間，山東電力現(xiàn)貨市場出現(xiàn)連續(xù)22小時的負電價，打破了國內(nèi)電力現(xiàn)貨市場的負電價持續(xù)時間紀(jì)錄。這一事件反映了電力行業(yè)在能源快速轉(zhuǎn)型時期保持長期健康發(fā)展所面臨的新挑戰(zhàn)，需要社會各界認真反思，協(xié)調(diào)好市場化改革和能源轉(zhuǎn)型，確保社會經(jīng)濟發(fā)展所需要的安全、綠色和可負擔(dān)的電力供應(yīng)。
“負電價”往往出現(xiàn)在電力市場上供遠大于求的時期。與一般商品不同，電力一旦被生產(chǎn)出來，就必須被用掉，或者存儲起來。否則多余的電力將打破電力系統(tǒng)的平衡態(tài)勢，影響系統(tǒng)的供電安全與穩(wěn)定運行。
隨著電力低碳轉(zhuǎn)型的深入，以風(fēng)光為代表的可再生能源滲透率不斷提高，負電價也會逐漸成為電力市場上的?？?。由于可再生能源的邊際發(fā)電成本幾乎為零，且往往得到各種政策補貼，因此在風(fēng)光充足的時期往往以低價、甚至負電價來確保生產(chǎn)的電力得以上網(wǎng)。而火電則由于短期啟停成本很高，往往不要錢，甚至賠錢買需求，保持出力狀態(tài)。
負電價在對可再生能源具有大量優(yōu)惠政策的發(fā)達國家十分常見，比如德國。德國在過去幾十年里一直致力于發(fā)展可再生能源，特別是太陽能和風(fēng)能。一些可再生能源企業(yè)的發(fā)電量由政府確定的固定補貼價格來支持。在此電力過剩的情況下，可再生能源企業(yè)通過報負電價的方式來確保自己的發(fā)電量上網(wǎng)。從宏觀上看，當(dāng)可再生能源設(shè)施產(chǎn)生的電力過剩時，電力公司可能需要通過負電價將電力出售給其他國家，以便將其從電網(wǎng)中排出。
在可再生能源成本下降、技術(shù)不斷進步和電力市場發(fā)展不協(xié)調(diào)的情況下，負電價這個可再生能源發(fā)展導(dǎo)致的“富貴病”將成為一個越來越普遍的現(xiàn)象。過去十年來，中國電力行業(yè)的清潔轉(zhuǎn)型一直在加速推進。隨著可再生能源發(fā)電量的大幅增長，中國正在努力實現(xiàn)2030年前碳達峰、2060年前碳中和的“雙碳”目標(biāo)。這意味著在未來幾年內(nèi)，這場能源轉(zhuǎn)型很可能會進一步加深。因此，可再生能源，如風(fēng)能、太陽能和水電，將逐漸取代煤電，在中國的電力系統(tǒng)中占據(jù)核心地位。
負電價并不意味著壞事。負電價的出現(xiàn)往往與可再生能源在電力市場中的普及程度密切相關(guān)。隨著可再生能源技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的下降，化石燃料發(fā)電也必須面對更為嚴(yán)峻的市場競爭，以及政策和法規(guī)上的壓力，從而轉(zhuǎn)向更加環(huán)保和可持續(xù)的發(fā)電模式。
當(dāng)然，經(jīng)常性的負電價可能會危及電力行業(yè)長期健康發(fā)展?，F(xiàn)貨市場上經(jīng)常性的負電價會對發(fā)電企業(yè)的售價產(chǎn)生壓力?？赡軙?dǎo)致發(fā)電廠商無法從市場上獲得足夠的收入來支持其運營成本，從而導(dǎo)致一些發(fā)電廠商退出市場或破產(chǎn)。同時，電力市場的參與者可能會對未來的電力市場失去信心，進而導(dǎo)致投資不足。這樣的結(jié)果會使市場供給減少，最終導(dǎo)致電力供應(yīng)不足和能源價格的上漲。
澳大利亞2022年的電力市場停擺很好地詮釋了過低電價的對行業(yè)的損害。6月15日，澳大利亞能源市場運營商AEMO發(fā)布公告，從澳大利亞東部標(biāo)準(zhǔn)時間14:05起暫停澳洲東部的電力現(xiàn)貨市場，采取臨時價格機制出清，并對停運期間進入市場的合格發(fā)電商實行補償。澳大利亞首次暫停電力現(xiàn)貨市場運行的部分原因是一些企業(yè)的發(fā)電成本高于當(dāng)時電力市場的價格天花板而退出市場，導(dǎo)致嚴(yán)重的供應(yīng)缺口。可見，電價過低，可能危及電力的安全供應(yīng)。
要避免不可持續(xù)的負電價，確保能源轉(zhuǎn)型條件下足夠的電力投資，需要從多個方面入手。包括建立有效的電力市場，包括容量市場，來刺激市場供求的均衡和發(fā)電成本的合理分配;進行電力規(guī)劃和調(diào)度，使得電力供應(yīng)能夠更好地匹配不同的地區(qū)和時段電網(wǎng)需求和可再生能源的變化;建立能源管理系統(tǒng)、制定智能化的電力調(diào)度方案等。
其中增加電力系統(tǒng)的靈活性是避免出現(xiàn)不可持續(xù)負電價，確保能源轉(zhuǎn)型的過程中安全、綠色和可負擔(dān)行電力供應(yīng)的和興。這包括提高發(fā)電設(shè)備的靈活性和可調(diào)度性，更好地匹配電網(wǎng)需求和可再生能源的不穩(wěn)定性。這可以通過改進發(fā)電技術(shù)、提高發(fā)電機組效率、增加電網(wǎng)儲能設(shè)施等方式實現(xiàn)。也包括增加電力消費側(cè)的彈性，即通過提高電力消費者的響應(yīng)能力，使得電網(wǎng)需求可以更加靈活地變化。需求側(cè)響應(yīng)、虛擬電廠和車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，是解決電力系統(tǒng)中短期供需波動的關(guān)鍵技術(shù)之一。
隨著可再生能源在中國的滲透率不斷提高，同時減少二氧化碳和污染物排放，靈活性技術(shù)有助于提升電力系統(tǒng)的整體效率。目前，中國的電力系統(tǒng)運營部門正在采用一系列靈活性技術(shù)來管理電力供應(yīng)與需求上的急劇變化。其中，一些關(guān)鍵技術(shù)包括煤電靈活性改造、抽水蓄能、電池儲能、氫能、熱能儲存和需求側(cè)響應(yīng)等。隨著能源儲存技術(shù)的不斷發(fā)展，可再生能源的供需平衡正在逐漸得到改善。例如，電池儲能系統(tǒng)可以在高峰期將多余的電力儲存下來，然后在需求高峰期釋放出來，從而實現(xiàn)更為高效的用電。
不過，能源與清潔空氣研究中心和國際能源轉(zhuǎn)型學(xué)會于2023年4月聯(lián)合發(fā)布的有關(guān)中國電力系統(tǒng)靈活性技術(shù)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，靈活性技術(shù)在中國的大規(guī)模部署還面臨著技術(shù)、經(jīng)濟、基礎(chǔ)設(shè)施、監(jiān)管和市場等多個層面的問題。有些靈活性技術(shù)已經(jīng)成熟，可以被廣泛采用，比如煤電、抽水蓄能和鋰離子電池等。而其他技術(shù)則還處于研究、開發(fā)或市場引入的早期階段。
該報告認為，煤電靈活性改造是能源轉(zhuǎn)型過程中當(dāng)前最現(xiàn)實的選擇。將傳統(tǒng)的基于煤炭的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮殪`活的系統(tǒng)，可以更好地適應(yīng)可再生能源不確定性加大的局面。相對來說，另外一個常見的能夠支持可再生能源實現(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)的技術(shù)--燃氣電廠在中國的作用和前景有限。這主要是由于中國的天然氣依賴進口，以及疊加地緣政治復(fù)雜性以及天然氣出口國的內(nèi)政不穩(wěn)定性等原因。
能源轉(zhuǎn)型需要各方的共同努力和合作，以確保實現(xiàn)可持續(xù)和清潔能源的未來。這其中電力的價格形成機制及其價格信號發(fā)揮了重要的作用。隨著可再生能源比例的不斷提高，電力市場要做出相應(yīng)的調(diào)整。為了確保安全、綠色和可負擔(dān)性的電力供應(yīng)，電力政策和電力市場的設(shè)計不能冒進，要在低碳轉(zhuǎn)型的同時，避免不可持續(xù)的價格水平，從而確保電力系統(tǒng)必須的長期投資。
來源：21世紀(jì)經(jīng)濟報道
作者：施訓(xùn)鵬系悉尼科技大學(xué)澳中關(guān)系研究院教授、碳排放權(quán)交易省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心和長江產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究院特聘研究員、國際能源轉(zhuǎn)型學(xué)會理事長;楊木易系國際能源轉(zhuǎn)型學(xué)會副秘書長;張荇系前能源與清潔空氣研究中心高級分析師)
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