中國儲能網(wǎng)訊：在傳統(tǒng)認(rèn)知中，電價總是正值，畢竟電力作為一種商品，消費(fèi)電力需支付相應(yīng)費(fèi)用。然而，在高比例新能源電力系統(tǒng)的大背景下，負(fù)電價這一電力市場“新現(xiàn)象”正逐漸走入人們的視野。負(fù)電價，簡單來說，就是指電力市場中出現(xiàn)嚴(yán)重的供大于求導(dǎo)致市場出清價為負(fù)值。這也意味著，發(fā)電企業(yè)每發(fā)出一度電，非但無法獲得收益，還需要向購電者支付費(fèi)用，購電者不僅不需要付電費(fèi)，反而可以從發(fā)電企業(yè)取得收入。
從全球范圍來看，負(fù)電價的出現(xiàn)并非偶然。2007年，德國電力現(xiàn)貨市場的日內(nèi)市場中首次出現(xiàn)負(fù)電價，此后，負(fù)電價現(xiàn)象在歐美成熟電力市場中頻繁出現(xiàn)，尤其是新能源比例高的市場更為頻繁。2020年，美國部分批發(fā)市場節(jié)點的實時市場出清價格出現(xiàn)負(fù)電價；2021年，歐洲多國頻繁出現(xiàn)負(fù)電價，法國、德國、比利時、丹麥等多個歐洲國家均出現(xiàn)負(fù)電價，其中德國負(fù)電價出現(xiàn)的時段數(shù)最多，全年超過200小時。在中國，2019年12月11日13:00，山東電力現(xiàn)貨市場的日前市場出現(xiàn)了負(fù)電價（-0.04元/kW?h），2021年12月至2023年5月10日，山東日前市場累計出現(xiàn)負(fù)電價1012.5小時，實時市場累計出現(xiàn)負(fù)電價1169.25小時；最近的2025年春節(jié)期間，浙江省內(nèi)工商業(yè)負(fù)荷大幅下降，電力顯著供大于求，浙江現(xiàn)貨市場也出現(xiàn)了負(fù)電價。
可見，負(fù)電價在全球范圍內(nèi)均有發(fā)生且十分常見，并非現(xiàn)貨市場設(shè)計失誤，導(dǎo)致價格異?；蚧?，而是高比例新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行反映在市場中的正常現(xiàn)象。長時間負(fù)電價反映了整體上供大于求，是新能源消納需求對市場價格的影響。
負(fù)電價緣何而來
（一）供需失衡：新能源大發(fā)與負(fù)荷低谷的碰撞
以山東2023年“五一”假期期間電力市場情況為例，其負(fù)電價現(xiàn)象就清晰地展現(xiàn)了供需失衡。連續(xù)5天的小長假，許多企業(yè)調(diào)整了生產(chǎn)經(jīng)營計劃，使得山東用電負(fù)荷大幅下降。2023年5月1日，山東最大負(fù)荷為64.92GW，較節(jié)前典型工作日下降約16.00GW，降幅約20%。而在供給端，春夏之交正是風(fēng)光大發(fā)時期，風(fēng)電出力持續(xù)保持在17.00GW左右，5月2日白天實際最高出力更是達(dá)到32.05GW，新能源實際出力占負(fù)荷比例最高達(dá)51%，達(dá)到電網(wǎng)的消納能力極限。一邊是負(fù)荷大幅下降，一邊是新能源持續(xù)大發(fā)，這就導(dǎo)致了電力嚴(yán)重供過于求。為了給新能源消納騰出空間，調(diào)度機(jī)構(gòu)采取了直調(diào)機(jī)組停機(jī)備用和深度調(diào)峰、調(diào)用全部抽水蓄能機(jī)組抽水和儲能充電、參與華北省間調(diào)峰輔助服務(wù)等措施，但即便如此，仍難以滿足新能源消納需求，市場機(jī)組競價空間被壓縮至10.00-12.00GW，不足峰值負(fù)荷的20%。
與此同時，大量調(diào)節(jié)性煤電機(jī)組停機(jī)退出，電網(wǎng)安全冗余也大幅減少，系統(tǒng)處于低轉(zhuǎn)動慣量水平，抗擾動能力大幅下降，如同一塊“精密機(jī)械鐘表”，被拿掉關(guān)鍵的穩(wěn)定齒輪組件，稍有外力干擾，指針走動就會紊亂甚至停擺。電力市場釋放的負(fù)電價信號，站在市場角度看，也可以視為“電力系統(tǒng)安全性”在“電價”中的具體表現(xiàn)。
（二）市場申報與出清機(jī)制的助推
除了供需失衡這一關(guān)鍵因素外，市場申報與出清機(jī)制也在負(fù)電價的產(chǎn)生過程中起到了推波助瀾作用。
在市場申報環(huán)節(jié)，新能源場站考慮到政府電價補(bǔ)貼和容量補(bǔ)償費(fèi)用等因素，為了爭取減少棄電，基本按下限-0.08元/kW?h申報。部分中長期合約簽訂比例較高的煤電機(jī)組，為了保持長期開機(jī)，在低出力時段也申報低價，其中有10臺共3.08GW的煤電機(jī)組為避免停機(jī)，最低出力時段也按-0.08元/kW?h)進(jìn)行報價。
市場出清過程中，2023年5月1日07:30-17:00、5月2日00:00-16:00，市場競價空間極小，已不能滿足預(yù)留規(guī)定負(fù)備用和直調(diào)煤電機(jī)組的最小出力，甚至發(fā)生了新能源棄電現(xiàn)象。此時，新能源成為決定市場出清價格的邊際機(jī)組，市場出清價維持在-0.08元/kW?h。而在實時市場運(yùn)行中，由于5月1至2日光伏出力較日前預(yù)測高出1.1-2.7GW，風(fēng)電出力較日前預(yù)測量高出1.1-2.1GW，而用電負(fù)荷與日前預(yù)測量基本持平，使得實時市場的競價空間進(jìn)一步縮小，負(fù)電價時段增加，最終導(dǎo)致5月1日20:15至5月2日17:00實時市場出現(xiàn)連續(xù)21小時的-0.08元/kW?h出清價格。
由此可見，負(fù)電價的出現(xiàn)并非偶然，供給充裕、電力需求減少、電力系統(tǒng)安全約束要求、競價空間小、大量機(jī)組申報負(fù)價等因素相互交織，導(dǎo)致了“五一”期間出現(xiàn)長時間的負(fù)電價現(xiàn)象。
對市場主體的影響
負(fù)電價的出現(xiàn)，猶如一顆投入平靜湖面的石子，在電力市場中激起層層漣漪，對煤電、新能源以及電力用戶等不同主體的成本收益產(chǎn)生了顯著影響。這種影響既體現(xiàn)在短期的收益波動上，也關(guān)乎各主體在電力市場變革中的長期發(fā)展戰(zhàn)略。
（一）煤電：短期收益提升，長期需適應(yīng)新角色
在負(fù)電價的環(huán)境下，煤電機(jī)組的發(fā)電空間受到新能源大發(fā)的擠壓，這是不爭的事實。以山東電力現(xiàn)貨市場為例，2023年“五一”期間，新能源的大量發(fā)電使得煤電機(jī)組的發(fā)電出力低于中長期合約曲線。不過，煤電機(jī)組通過差價合約結(jié)算機(jī)制獲得了收益增長。其減發(fā)電量由新能源代為履約，從而獲取中長期電價（0.375元/kW?h）與現(xiàn)貨電價（-0.08元/kW?h）價差收益。進(jìn)一步考慮容量補(bǔ)償費(fèi)用，2023年5月1至2日山東煤電機(jī)組的最終度電收益達(dá)到0.61元/kW?h，較4月度電收益（0.52元/kW?h）增長17%，較山東燃煤標(biāo)桿基準(zhǔn)電價（0.3949元/kW?h）上浮54%。
從長期來看，煤電機(jī)組面臨著諸多挑戰(zhàn)。隨著新能源在電力市場中的占比不斷提高，煤電機(jī)組需要逐漸適應(yīng)從傳統(tǒng)的主要發(fā)電角色向“發(fā)電+調(diào)節(jié)+頂峰”的靈活性電源角色轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變意味著煤電機(jī)組要不斷提升自身的靈活性，以更好地應(yīng)對新能源發(fā)電的波動性和間歇性。頻繁啟停對煤電機(jī)組的設(shè)備壽命和性能影響較大，還會增加發(fā)電成本。但在新能源大發(fā)導(dǎo)致電力供過于求的情況下，煤電機(jī)組又不得不降低出力甚至停機(jī)。如何在保障電力供應(yīng)穩(wěn)定的同時，降低運(yùn)營成本，提高靈活性，是煤電機(jī)組在長期發(fā)展中需要解決的關(guān)鍵問題。
（二）新能源：度電均價下降，市場主體收益差異大
對于新能源場站而言，負(fù)電價帶來的直接影響是度電均價下降。2023年5月1至2日，自愿選擇全電量參與現(xiàn)貨市場的風(fēng)電場站結(jié)算均價為0.305元/kW?h，較4月均價降低0.072元/kW?h，降幅23.6%。受中長期合約簽約比例等交易策略和預(yù)測水平影響，不同場站結(jié)算均價存在較大差異。某A風(fēng)電場5月2日結(jié)算電價為0.4062元/kW?h（中長期電量占比為110%），較4月均價上浮0.0288元/kW?h，漲幅7.6%；某B風(fēng)電場結(jié)算電價為0.2200元/kW?h（中長期電量占比為58%），較4月均價下降0.1574元/kW?h，降幅41.7%。未全面入市的集中式新能源場站（預(yù)計10%當(dāng)期電量參與市場）5月1至2日的結(jié)算電價在0.3508元/kW?h左右，較4月均價降低0.0266元/kW?h，降幅8.2%。
現(xiàn)貨市場負(fù)電價引導(dǎo)煤電機(jī)組壓低出力甚至停機(jī)，新能源消納空間得以增加，新能源累計減棄增發(fā)電量157GWh。再加上74%的新能源場站享有政府補(bǔ)貼，其中風(fēng)電平均補(bǔ)貼0.2元/kW?h，光伏補(bǔ)貼0.44元/kW?h，現(xiàn)貨市場通過減棄增發(fā)為新能源場站合計增加了1.05億元的收益。這表明，盡管新能源場站面臨度電均價下降的壓力，但通過增加發(fā)電量和政府補(bǔ)貼，仍帶給新能源一定空間的總收益增長。
從長遠(yuǎn)發(fā)展看，新能源產(chǎn)業(yè)必須擺脫補(bǔ)貼依賴，通過技術(shù)創(chuàng)新降低成本，如研發(fā)更高效的光伏電池、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，提高能源轉(zhuǎn)換效率；優(yōu)化運(yùn)營管理，利用大數(shù)據(jù)、人工智能精準(zhǔn)預(yù)測發(fā)電出力，合理安排發(fā)電計劃，提升市場競爭力。同時在項目前期做好投資決策?；谖磥眄椖吭陔娏κ袌鲋械碾妰r和消納，優(yōu)選項目類型、建設(shè)地點以及裝機(jī)規(guī)模，降低投資風(fēng)險和投運(yùn)后的營銷難度。
（三）電力用戶：用電成本微降，引導(dǎo)用電行為改變
負(fù)電價對電力用戶的用電成本略有下降。2023年5月1日，售電公司、批發(fā)用戶中長期電量占比97.62%，現(xiàn)貨電量占比僅為2.38%；5月2日，售電公司、批發(fā)用戶中長期電量占比97.94%，現(xiàn)貨電量占比僅為2.06%。按照差價合約結(jié)算機(jī)制，現(xiàn)貨市場負(fù)電價對售電公司及批發(fā)用戶電價影響微小，但對于實際用電超過中長期電量較多的電力用戶，電價有所下降，起到了鼓勵用戶多用電的作用，進(jìn)而增加了新能源消納空間。而對于用電曲線與中長期交易曲線基本相同的用戶，用電成本基本沒有變化。
電價變化，實際是在引導(dǎo)電力用戶改變用電行為。在負(fù)電價時段，用戶可以適當(dāng)增加用電設(shè)備的使用，如電熱水器、空調(diào)等可控制的用電設(shè)備，將用電集中在此時段，以充分利用低價甚至負(fù)電價的優(yōu)勢，降低用電成本。從宏觀角度來看，用戶用電行為的改變有助于平衡電力供需關(guān)系，提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，促進(jìn)新能源的消納，這對于構(gòu)建可持續(xù)的電力市場具有積極意義。
負(fù)電價背后的風(fēng)險與啟示
山東“五一”假期長時間負(fù)電價現(xiàn)象，不僅是電力市場極端供需關(guān)系的體現(xiàn)，更是對新能源發(fā)展、電力系統(tǒng)平衡耦合關(guān)系以及各類電源協(xié)同發(fā)展的一次深刻警示。它如同一面鏡子，映照出當(dāng)前電力市場在轉(zhuǎn)型過程中存在的問題與挑戰(zhàn)，也為我們未來的發(fā)展方向提供了啟示。
（一）新能源發(fā)展的潛在風(fēng)險
新能源參與電力市場存在收益下降風(fēng)險。隨著新能源裝機(jī)容量比例不斷提升，其在電力市場中的份額逐漸增大。然而，新能源的低邊際成本和高消納成本，使其在市場競爭中面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)。在光伏發(fā)電時，由于其出力受光照等自然條件影響，往往在發(fā)電量多的時段，現(xiàn)貨市場價格較低。這種“有量無價、有價無量”的實際問題，直接影響了新能源的收益。隨著新能源發(fā)電的進(jìn)一步普及，低電價或負(fù)電價現(xiàn)象可能會更加頻繁地發(fā)生，這將對新能源的平均價格和收益預(yù)期產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，進(jìn)而影響中長期交易價格的走勢。如果新能源企業(yè)長期面臨收益下降的困境，將難以吸引足夠的投資用于項目建設(shè)和技術(shù)研發(fā)，這無疑會對新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅，不利于新能源投資建設(shè)。
（二）新能源面臨的環(huán)境復(fù)雜性
在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，各類主體的收益主要取決于其發(fā)電成本和市場電價，影響因素相對較為單一。但在負(fù)電價環(huán)境下，影響各類主體整體收益的因素變得更加復(fù)雜且各種因素交互影響。發(fā)電企業(yè)不僅需要考慮自身的技術(shù)特性和運(yùn)行成本，如新能源發(fā)電的間歇性和波動性對發(fā)電穩(wěn)定性的影響，以及煤電、氣電等常規(guī)機(jī)組的啟停成本和運(yùn)行效率等屬性；還需要考慮場外的機(jī)制電價、綠電、綠證等政策性多重“經(jīng)濟(jì)”因素；新能源企業(yè)在制定發(fā)電計劃和報價策略時，需要綜合考慮補(bǔ)貼政策額度和期限、中長期合約價格和電量、現(xiàn)貨市場的價格波動等因素，以實現(xiàn)收益最大化。這對市場主體在投資和運(yùn)營全生命周期綜合決策能力提出了更高要求。
（三）各類電源協(xié)同發(fā)展的重要性
在“雙碳”目標(biāo)的引領(lǐng)下，新能源的規(guī)劃發(fā)展備受重視，但我們不能忽視火電、燃?xì)?、儲能等各類靈活調(diào)節(jié)資源和電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃發(fā)展?，F(xiàn)貨市場形成的分時價格信號和節(jié)點電價信號，能夠反映電力市場的供需情況和資源稀缺程度。我們應(yīng)充分利用這些信號，引導(dǎo)各類電源在時間和空間維度上合理規(guī)劃布局。在新能源大發(fā)時段，通過價格信號引導(dǎo)火電、燃?xì)獾褥`活調(diào)節(jié)電源降低出力，為新能源消納騰出空間；在新能源出力不足時，及時調(diào)整靈活調(diào)節(jié)電源的出力，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定。其次，加強(qiáng)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建設(shè)和優(yōu)化，提高電力輸送和分配的效率，也是實現(xiàn)新能源利用率提升和各類電源協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵。
在變革中尋找平衡
負(fù)電價現(xiàn)象的出現(xiàn)，是電力市場在新能源快速發(fā)展背景下的一次深刻變革。它既是電力供需關(guān)系失衡的直接體現(xiàn)，也是新能源消納難題在市場價格上的反映。連續(xù)運(yùn)行的現(xiàn)貨試點地區(qū)實踐表明，適當(dāng)放寬現(xiàn)貨市場限價，能夠有效引導(dǎo)發(fā)用電行為，驅(qū)動各類市場主體調(diào)整運(yùn)行方式，價格過低時，發(fā)電深調(diào)、用電多用、儲能充電，增加新能源消納；價格過高時，發(fā)電頂峰、用電少用、儲能放電，促進(jìn)電力保供。
負(fù)電價對新能源產(chǎn)業(yè)的收益和發(fā)展預(yù)期帶來了挑戰(zhàn)，也促使我們重新審視電力系統(tǒng)中各類電源的協(xié)同發(fā)展關(guān)系。在能源轉(zhuǎn)型的大背景下，新能源的發(fā)展是必然趨勢，但這并不意味著可以忽視火電、燃?xì)狻δ艿绕渌娫吹闹匾?。各類電源?yīng)在市場機(jī)制的引導(dǎo)下，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，共同保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)，改革要破立并舉、先立后破。負(fù)電價客觀反饋了系統(tǒng)安全面臨的挑戰(zhàn)與電力消納難題，長期來看，負(fù)價機(jī)制的存在可以有效激勵靈活電源發(fā)展，有利于保障電力系統(tǒng)長期安全，因此，要敞開胸懷，要有面對和承擔(dān)負(fù)電價的勇氣與胸襟。在未來的能源發(fā)展道路上，應(yīng)不斷探索和創(chuàng)新，以適應(yīng)新能源大規(guī)模接入帶來的變化。通過完善市場機(jī)制，優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提供可靠的能源保障。
