中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在高比例新能源電力系統(tǒng)的大背景下，負(fù)電價(jià)這一電力市場(chǎng)“新現(xiàn)象”正逐漸進(jìn)入人們的視野。負(fù)電價(jià)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是指電力市場(chǎng)中出現(xiàn)嚴(yán)重的供大于求，導(dǎo)致市場(chǎng)出清價(jià)為負(fù)值。這也意味著，發(fā)電企業(yè)每發(fā)出一千瓦時(shí)電，非但無(wú)法獲得收益，還需要向購(gòu)電者支付費(fèi)用，購(gòu)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(lái)看，負(fù)電價(jià)的出現(xiàn)并非偶然。2007年，德國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的日內(nèi)市場(chǎng)首次出現(xiàn)負(fù)電價(jià)，此后，負(fù)電價(jià)現(xiàn)象在歐美成熟電力市場(chǎng)中頻繁出現(xiàn)，尤其是新能源比例高的市場(chǎng)更為頻繁。2020年，美國(guó)部分批發(fā)市場(chǎng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)市場(chǎng)出清價(jià)格出現(xiàn)負(fù)電價(jià)；2021年，歐洲多國(guó)頻繁出現(xiàn)負(fù)電價(jià)，法國(guó)、德國(guó)、比利時(shí)、丹麥等多個(gè)歐洲國(guó)家均出現(xiàn)負(fù)電價(jià)，其中德國(guó)負(fù)電價(jià)出現(xiàn)的時(shí)段數(shù)最多，全年超過(guò)200小時(shí)。在中國(guó)，2019年12月11日13:00，山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的日前市場(chǎng)出現(xiàn)了負(fù)電價(jià)（-0.04元/千瓦時(shí)），2021年12月至2023年5月10日，山東日前市場(chǎng)累計(jì)出現(xiàn)負(fù)電價(jià)1012.5小時(shí)，實(shí)時(shí)市場(chǎng)累計(jì)出現(xiàn)負(fù)電價(jià)1169.25小時(shí)；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(chǎng)也出現(xiàn)了負(fù)電價(jià)。
可見(jiàn)，負(fù)電價(jià)在全球范圍內(nèi)均有發(fā)生且十分常見(jiàn)，并非現(xiàn)貨市場(chǎng)設(shè)計(jì)失誤，導(dǎo)致價(jià)格異?；蚧?，而是高比例新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行反映在市場(chǎng)中的正?，F(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)間負(fù)電價(jià)反映了整體上供大于求，是新能源消納需求對(duì)市場(chǎng)價(jià)格的影響。
負(fù)電價(jià)緣何而來(lái)？
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(chǎng)情況為例，其負(fù)電價(jià)現(xiàn)象就清晰地展現(xiàn)了供需失衡狀態(tài)。連續(xù)5天的小長(zhǎng)假，許多企業(yè)調(diào)整了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)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64.92吉瓦，較節(jié)前典型工作日下降約16.00吉瓦，降幅約20%。而在供給端，春夏之交正是風(fēng)光大發(fā)時(shí)期，風(fēng)電出力持續(xù)保持在17.00吉瓦左右，5月2日白天實(shí)際最高出力更是達(dá)到32.05吉瓦，新能源實(shí)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。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)煤電機(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(chǔ)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(chǎng)機(jī)組競(jìng)價(jià)空間被壓縮至10.00~12.00吉瓦，不足峰值負(fù)荷的20%。
與此同時(shí)，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(dòng)慣量水平，抗擾動(dòng)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(dòng)就會(huì)紊亂甚至停擺。電力市場(chǎng)釋放的負(fù)電價(jià)信號(hào)，站在市場(chǎng)角度看，也可以視為“電力系統(tǒng)安全性”在電價(jià)中的具體表現(xiàn)。
市場(chǎng)申報(bào)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(chǎng)申報(bào)與出清機(jī)制也在負(fù)電價(jià)的產(chǎn)生過(guò)程中起到了推波助瀾作用。
在市場(chǎng)申報(bào)環(huán)節(jié)，新能源場(chǎng)站考慮到政府電價(jià)補(bǔ)貼和容量補(bǔ)償費(fèi)用等因素，為了爭(zhēng)取減少棄電，基本按下限-0.08元/千瓦時(shí)申報(bào)。部分中長(zhǎng)期合約簽訂比例較高的煤電機(jī)組，為了保持長(zhǎng)期開(kāi)機(jī)，在低出力時(shí)段也申報(bào)低價(jià)，其中有10臺(tái)共3.08吉瓦的煤電機(jī)組為避免停機(jī)，最低出力時(shí)段也按-0.08元/千瓦時(shí)進(jìn)行報(bào)價(jià)。
市場(chǎng)出清過(guò)程中，2023年5月1日07:30~17:00、5月2日00:00~16:00，市場(chǎng)競(jìng)價(jià)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(shí)，新能源成為決定市場(chǎng)出清價(jià)格的邊際機(jī)組，市場(chǎng)出清價(jià)維持在-0.08元/千瓦時(shí)。而在實(shí)時(shí)市場(chǎng)運(yùn)行中，由于5月1至2日光伏出力較日前預(yù)測(cè)高出1.1~2.7吉瓦，風(fēng)電出力較日前預(yù)測(cè)量高出1.1~2.1吉瓦，而用電負(fù)荷與日前預(yù)測(cè)量基本持平，使得實(shí)時(shí)市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)空間進(jìn)一步縮小，負(fù)電價(jià)時(shí)段增加，最終導(dǎo)致5月1日20:15至5月2日17:00實(shí)時(shí)市場(chǎng)出現(xiàn)連續(xù)21小時(shí)的-0.08元/千瓦時(shí)出清價(jià)格。
由此可見(jiàn)，負(fù)電價(jià)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(jìng)價(jià)空間小、大量機(jī)組申報(bào)負(fù)價(jià)等因素相互交織，導(dǎo)致了山東“五一”期間出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)電價(jià)現(xiàn)象。
對(duì)市場(chǎng)主體的影響
煤電：短期收益提升，長(zhǎng)期需適應(yīng)新角色
在負(fù)電價(jià)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(zhēng)的事實(shí)。以山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)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(zhǎng)期合約曲線。不過(guò)，煤電機(jī)組通過(guò)差價(jià)合約結(jié)算機(jī)制獲得了收益增長(zhǎng)，其減發(fā)電量由新能源代為履約，從而獲取中長(zhǎng)期市場(chǎng)電價(jià)（0.375元/千瓦時(shí)）與現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)（-0.08元/千瓦時(shí)）價(jià)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/千瓦時(shí)，較4月度電收益（0.52元/千瓦時(shí)）增長(zhǎng)17%，較山東燃煤標(biāo)桿基準(zhǔn)電價(jià)（0.3949元/千瓦時(shí)）上浮54%。
從長(zhǎng)期來(lái)看，煤電機(jī)組面臨著諸多挑戰(zhàn)。隨著新能源在電力市場(chǎng)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(duì)新能源發(fā)電的波動(dòng)性和間歇性。頻繁啟停對(duì)煤電機(jī)組的設(shè)備壽命和性能影響較大，還會(huì)增加發(fā)電成本。但在新能源大發(fā)導(dǎo)致電力供過(guò)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(shí)，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高靈活性，是煤電機(jī)組在長(zhǎng)期發(fā)展中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
新能源：度電均價(jià)下降，市場(chǎng)主體收益差異大
對(duì)于新能源場(chǎng)站而言，負(fù)電價(jià)帶來(lái)的直接影響是度電均價(jià)下降。2023年5月1日至5月2日，自愿選擇全電量參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的風(fēng)電場(chǎng)站結(jié)算均價(jià)為0.305元/千瓦時(shí)，較4月均價(jià)降低0.072元/千瓦時(shí)，降幅23.6%。受中長(zhǎng)期合約簽約比例等交易策略和預(yù)測(cè)水平影響，不同場(chǎng)站結(jié)算均價(jià)存在較大差異。A風(fēng)電場(chǎng)5月2日結(jié)算電價(jià)為0.4062元/千瓦時(shí)（中長(zhǎng)期電量占比為110%），較4月均價(jià)上浮0.0288元/千瓦時(shí)，漲幅7.6%；B風(fēng)電場(chǎng)結(jié)算電價(jià)為0.2200元/千瓦時(shí)（中長(zhǎng)期電量占比為58%），較4月均價(jià)下降0.1574元/千瓦時(shí)，降幅41.7%。未全面入市的集中式新能源場(chǎng)站（預(yù)計(jì)10%當(dāng)期電量參與市場(chǎng)）5月1日至5月2日的結(jié)算電價(jià)在0.3508元/千瓦時(shí)左右，較4月均價(jià)降低0.0266元/千瓦時(shí)，降幅8.2%。
現(xiàn)貨市場(chǎng)負(fù)電價(jià)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(jì)減棄增發(fā)電量157吉瓦時(shí)。再加上74%的新能源場(chǎng)站享有政府補(bǔ)貼，其中風(fēng)電平均補(bǔ)貼0.2元/千瓦時(shí)，光伏補(bǔ)貼0.44元/千瓦時(shí)，現(xiàn)貨市場(chǎng)通過(guò)減棄增發(fā)為新能源場(chǎng)站合計(jì)增加了1.05億元的收益。這表明，盡管新能源場(chǎng)站面臨度電均價(jià)下降的壓力，但通過(guò)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(zhǎng)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展看，新能源產(chǎn)業(yè)必須擺脫補(bǔ)貼依賴，通過(guò)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(yíng)管理，利用大數(shù)據(jù)、人工智能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)發(fā)電出力，合理安排發(fā)電計(jì)劃，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)在項(xiàng)目前期做好投資決策?；谖磥?lái)項(xiàng)目在電力市場(chǎng)中的電價(jià)和消納，優(yōu)選項(xiàng)目類型、建設(shè)地點(diǎn)以及裝機(jī)規(guī)模，降低投資風(fēng)險(xiǎn)和投運(yùn)后的營(yíng)銷難度。
電力用戶：用電成本微降，引導(dǎo)用電行為改變
負(fù)電價(jià)使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(zhǎng)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(zhǎng)期電量占比97.94%，現(xiàn)貨電量占比僅為2.06%。按照差價(jià)合約結(jié)算機(jī)制，現(xiàn)貨市場(chǎng)負(fù)電價(jià)對(duì)售電公司及批發(fā)用戶電價(jià)影響微小，但對(duì)于實(shí)際用電超過(guò)中長(zhǎng)期電量較多的電力用戶，電價(jià)有所下降，起到了鼓勵(lì)用戶多用電的作用，進(jìn)而增加了新能源消納空間。而對(duì)于用電曲線與中長(zhǎng)期交易曲線基本相同的用戶，用電成本基本沒(méi)有變化。
電價(jià)變化，實(shí)際是在引導(dǎo)電力用戶改變用電行為。在負(fù)電價(jià)時(shí)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(shí)段，以充分利用低價(jià)甚至負(fù)電價(jià)的優(yōu)勢(shì)，降低用電成本。從宏觀角度來(lái)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(duì)于構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的電力市場(chǎng)具有積極意義。
負(fù)電價(jià)背后的風(fēng)險(xiǎn)與啟示
新能源發(fā)展的潛在風(fēng)險(xiǎn)
新能源參與電力市場(chǎng)存在收益下降風(fēng)險(xiǎn)。隨著新能源裝機(jī)容量比例不斷提升，其在電力市場(chǎng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)。在光伏發(fā)電時(shí)，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(shí)段，現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格較低。這種“有量無(wú)價(jià)、有價(jià)無(wú)量”的實(shí)際問(wèn)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(jià)或負(fù)電價(jià)現(xiàn)象可能會(huì)更加頻繁地發(fā)生，這將對(duì)新能源的平均價(jià)格和收益預(yù)期產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，進(jìn)而影響中長(zhǎng)期交易價(jià)格的走勢(shì)。如果新能源企業(yè)長(zhǎng)期面臨收益下降的困境，將難以吸引足夠的投資用于項(xiàng)目建設(shè)和技術(shù)研發(fā)，這無(wú)疑會(huì)對(duì)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)。
新能源面臨的環(huán)境復(fù)雜性
在負(fù)電價(jià)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(dòng)性對(duì)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(chǎng)外的機(jī)制電價(jià)、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(jì)劃和報(bào)價(jià)策略時(shí)，需要綜合考慮補(bǔ)貼政策額度和期限、中長(zhǎng)期合約價(jià)格和電量、現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)格波動(dòng)等因素，以實(shí)現(xiàn)收益最大化。這對(duì)市場(chǎng)主體在投資和運(yùn)營(yíng)全生命周期綜合決策能力提出了更高要求。
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、燃機(jī)、儲(chǔ)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(chǎng)形成的分時(shí)價(jià)格信號(hào)和節(jié)點(diǎn)電價(jià)信號(hào)，能夠反映電力市場(chǎng)的供需情況和資源稀缺程度。首先，我們應(yīng)充分利用這些信號(hào)，引導(dǎo)各類電源在時(shí)間和空間維度上合理規(guī)劃布局。在新能源大發(fā)時(shí)段，通過(guò)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)火電、燃機(jī)等靈活調(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(shí)，及時(shí)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(shí)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(jià)現(xiàn)象的出現(xiàn)，是電力市場(chǎng)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(chǎng)價(jià)格上的反映。連續(xù)運(yùn)行的現(xiàn)貨試點(diǎn)地區(qū)實(shí)踐表明，適當(dāng)放寬現(xiàn)貨市場(chǎng)限價(jià)，能夠有效引導(dǎo)發(fā)用電行為，驅(qū)動(dòng)各類市場(chǎng)主體調(diào)整運(yùn)行方式，價(jià)格過(guò)低時(shí)，發(fā)電深度調(diào)峰、用電多用、儲(chǔ)能充電，增加新能源消納；價(jià)格過(guò)高時(shí)，發(fā)電頂峰、用電少用、儲(chǔ)能放電，促進(jìn)電力保供。
負(fù)電價(jià)對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的收益和發(fā)展預(yù)期帶來(lái)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(shì)，但這并不意味著可以忽視火電、燃機(jī)、儲(chǔ)能等其他電源的重要性。各類電源應(yīng)在市場(chǎng)機(jī)制的引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
負(fù)電價(jià)客觀反饋了系統(tǒng)安全面臨的挑戰(zhàn)與電力消納難題，長(zhǎng)期來(lái)看，負(fù)電價(jià)機(jī)制的存在可以有效激勵(lì)靈活電源發(fā)展，有利于保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期安全，因此，要敞開(kāi)胸懷，要有面對(duì)和承擔(dān)負(fù)電價(jià)的勇氣與胸襟。要通過(guò)完善市場(chǎng)機(jī)制，優(yōu)化資源配置，實(shí)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(huì)的發(fā)展提供可靠的能源保障。
