中國儲能網(wǎng)訊：5月1日，山東電力市場出現(xiàn)我國電力史上首次實時市場日均價為負(fù)（-13.02元/兆瓦時），連續(xù)21小時的負(fù)電價讓輿論為之大嘩。各路專家、學(xué)者和市場從業(yè)人員，對負(fù)價格的成因進(jìn)行了解讀：五一假期負(fù)荷需求下降加之新能源大發(fā)，壓縮了火電競價空間，導(dǎo)致現(xiàn)貨價格走低。也有些專家從市場設(shè)計的角度，對設(shè)置負(fù)電價的規(guī)則合理性進(jìn)行了解釋，強(qiáng)調(diào)負(fù)電價的出現(xiàn)是對電力在某些時刻供大于求的正常反映，且有利于引導(dǎo)電力用戶削峰填谷、保障新能源高水平消納利用。
確實，負(fù)電價現(xiàn)象及其規(guī)則設(shè)計本身并無不妥，在國外電力市場上更是屢見不鮮。但這次長時間負(fù)電價的出現(xiàn)真的正常嗎？而誰又是這次負(fù)電價事件的獲益者和受損者呢？或許有人認(rèn)為這是個一目了然、無需討論的問題，負(fù)電價必然損害發(fā)電者的利益而使用電者受益，但事情恐怕沒有看上去那樣簡單。
負(fù)電價是怎樣出現(xiàn)的？
邊際機(jī)組的報價是決定因素
為了搞清楚這個問題，我們首先要明確——誰制造了這次長時間的負(fù)電價？這需要從現(xiàn)貨市場的價格出清原理談起。
電力現(xiàn)貨市場出清是一個復(fù)雜的過程，簡言之，我們目前采用的是邊際節(jié)點電價機(jī)制，在每個節(jié)點、每個出清時刻的現(xiàn)貨價格是由滿足最后一兆瓦電力需求的機(jī)組（邊際機(jī)組）的報價決定的（因為存在各類約束造成的影子價格，所以不一定正好是邊際機(jī)組的報價），也就是說出現(xiàn)負(fù)價格的原因大概率是因為邊際機(jī)組的報價為負(fù)。在山東電力現(xiàn)貨規(guī)則中，新能源和火電機(jī)組均允許分10段遞增報價，報價下限為-80元/兆瓦時。新能源機(jī)組由于邊際成本為零且存在補(bǔ)貼或綠證等額外收益，確實有報負(fù)價格的可能，但新能源有可能成為決定價格的邊際機(jī)組嗎？筆者認(rèn)為這不符合現(xiàn)貨出清原理。
實時市場是一個與電力實際調(diào)度緊密耦合的市場，如果新能源作為邊際機(jī)組，意味著火電機(jī)組要么關(guān)機(jī)、要么作為必開機(jī)組（因為物理約束不能關(guān)機(jī)）在最低技術(shù)出力（或以下）運行。由于新能源機(jī)組基本沒有負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，火電機(jī)組又只能在最低出力（或以下）運行，這種出清結(jié)果很可能違反電力系統(tǒng)的備用約束。舉例如下：
假設(shè)某個電力系統(tǒng)有一臺30萬千瓦的新能源機(jī)組和一臺30萬千瓦的火電機(jī)組（最低技術(shù)出力15萬千瓦），新能源機(jī)組報價為-80元/兆瓦時，火電機(jī)組報價為0元/兆瓦時。如果某時刻電力負(fù)荷需求恰為30萬千瓦，在僅考慮經(jīng)濟(jì)性的情況下，新能源機(jī)組滿發(fā)中標(biāo)而火電機(jī)組不能中標(biāo)。但考慮到新能源發(fā)電和用電側(cè)負(fù)荷均可能出現(xiàn)較大范圍的波動，電力系統(tǒng)此時需要15萬千瓦的旋轉(zhuǎn)備用來保障電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。因為新能源機(jī)組基本沒有負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，只有讓火電機(jī)組中標(biāo)15萬千瓦，才能滿足系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用約束。因此，除非出清算法不考慮電力系統(tǒng)的安全約束，否則不會出現(xiàn)讓新能源機(jī)組成為邊際機(jī)組的出清結(jié)果。筆者認(rèn)為，考慮到新能源邊際成本為零（甚至為負(fù)）和電力系統(tǒng)“雙碳”目標(biāo)的情況下，在規(guī)則設(shè)計上不應(yīng)讓新能源機(jī)組報價，而是在可消納范圍內(nèi)直接優(yōu)先出清。
我們再看5月1日山東現(xiàn)貨市場運行數(shù)據(jù)（見表1），也能夠佐證火電在新能源大發(fā)時仍然是邊際機(jī)組的觀點。
套利空間從何而來？
強(qiáng)制高比例中長期電量合約是根源
或許有人要問，火電不像新能源，邊際成本低還有額外補(bǔ)貼，有什么動機(jī)報負(fù)價呢？這需要我們先了解一下現(xiàn)貨市場的結(jié)算原理。
除了電力現(xiàn)貨市場之外，還有一個并行存在的中長期交易市場，我們可以把它理解為其他大宗商品中的遠(yuǎn)期合約市場。當(dāng)發(fā)電企業(yè)需要交付合約電量（中長期電量）時，可能存在由于現(xiàn)貨中標(biāo)電量不足，無法自己發(fā)電交付的情況。由于電力無法經(jīng)濟(jì)、大規(guī)模儲存的特性，這時發(fā)電企業(yè)只能從現(xiàn)貨市場中購買其他機(jī)組的發(fā)電量進(jìn)行金融交付。換言之，如果某日、某時刻的中長期電量超過現(xiàn)貨中標(biāo)電量，該發(fā)電企業(yè)就搖身一變成為現(xiàn)貨市場中的買方。此時現(xiàn)貨價格越低，該機(jī)組就越能從其他發(fā)電量相對較多的機(jī)組和中長期電量相對較多的用戶手中攫取超額利潤。反之，如果中長期電量較少時，該類發(fā)電企業(yè)就有動機(jī)推高現(xiàn)貨價格。
從表2中我們不難看出，新能源大發(fā)或者負(fù)荷較低時，并不總是導(dǎo)致現(xiàn)貨價格較低，這顯然與邊際機(jī)組當(dāng)時并未報出很低價格有關(guān)。
那么用電側(cè)明知假期時負(fù)荷可能大幅降低，又為什么要向發(fā)電側(cè)購入較多的中長期電量呢？這與我國各省中普遍存在的強(qiáng)制高比例中長期電量規(guī)則有關(guān)，例如山東省規(guī)定市場主體的中長期電量比例必須占到整月實際發(fā)、用電量的80%以上（其他省份甚至要求90%以上）。在月度交易時，由于售電公司還無法確定電力用戶“五一”期間的生產(chǎn)、放假安排，在高比例中長期的考核規(guī)則下，不敢貿(mào)然大幅減少中長期電量的購入。到臨近假期，得知電力用戶普遍放假、減產(chǎn)時，由于用電側(cè)普遍超買，此時已無法減倉，再疊加外來電和未入市新能源形成的政府授權(quán)電量，售電公司普遍爆倉成為必然。所以，售電公司不但無法向用戶傳導(dǎo)現(xiàn)貨負(fù)價的電費紅利，反而還要承擔(dān)巨額虧損，這是電價越低、電費越貴的奇跡時刻。
強(qiáng)制高比例中長期電量不光會損害用電側(cè)利益，發(fā)電側(cè)也同樣有難逃厄運的機(jī)組。例如蒙西大烏海地區(qū)的火電廠，由于身處窩電地區(qū)，所在節(jié)點的現(xiàn)貨價格相對于中長期交割節(jié)點（東部結(jié)算參考點）較低，當(dāng)中長期價格低于東部結(jié)算參考點現(xiàn)貨價格時，中長期比例越高虧損就越嚴(yán)重，甚至一度出現(xiàn)了負(fù)電費。
過高比例的中長期電量，造成現(xiàn)貨價格和中長期電量價格脫鉤，從而使市場投機(jī)者從中套取超額利潤，這顯然違背了中長期電量作為電力價格壓艙石的初心。強(qiáng)買強(qiáng)賣不應(yīng)該是一個正常市場的規(guī)則，或許有人認(rèn)為在市場建設(shè)初期，采用一些計劃手段也無可厚非，但這需要同時存在對因強(qiáng)制性規(guī)則受損的市場主體的平衡和補(bǔ)償手段，否則這既不是一個好的市場，也不是一個好的計劃。
（本文僅在理論層面進(jìn)行推論，僅代表作者觀點）
