中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:
導(dǎo)語(yǔ)：負(fù)電價(jià)通常被視為可再生能源滲透率提高的結(jié)果，是系統(tǒng)靈活性不足或者清潔能源“過(guò)?！钡谋憩F(xiàn)。然而中國(guó)山東、浙江等幾個(gè)省級(jí)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)中，即便以可控煤電為主的系統(tǒng)，也頻繁出現(xiàn)（過(guò)）深度負(fù)電價(jià)，并且平均價(jià)格明顯低過(guò)煤電基準(zhǔn)水平（coal benchmark price）。這背后反映的或非新能源的成功，而是市場(chǎng)（market）與調(diào)度（dispatch）耦合機(jī)制的缺失。
01 引言
負(fù)電價(jià)通常指的是在電力市場(chǎng)中，出清電價(jià)降至零以下，發(fā)電企業(yè)在上網(wǎng)時(shí)無(wú)法獲得電費(fèi)收入，且需要向用電方支付費(fèi)用。這類情況在歐美電力系統(tǒng)中日益多見(jiàn)，通常出現(xiàn)在風(fēng)電、光伏等可再生能源出力高、而系統(tǒng)負(fù)荷相對(duì)較低的時(shí)段。比如春秋季節(jié)，特別是假日的中午，天氣條件良好、風(fēng)光出力集中，而工業(yè)負(fù)荷偏弱，系統(tǒng)出現(xiàn)階段性供大于求。這是負(fù)電價(jià)的宏觀理解：系統(tǒng)整體供給超過(guò)即時(shí)的需求。
從微觀機(jī)制看，負(fù)電價(jià)往往與邊際機(jī)組的經(jīng)濟(jì)決策有關(guān)。部分發(fā)電資源由于技術(shù)特性或合約安排，難以靈活退出系統(tǒng)，選擇在負(fù)價(jià)格下繼續(xù)出力。這類機(jī)組包括啟停成本高的燃煤機(jī)組、以供熱為主的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，以及享有補(bǔ)貼或差價(jià)合約的可再生能源項(xiàng)目。為了規(guī)避停機(jī)成本、保持運(yùn)行連續(xù)性或履行非市場(chǎng)義務(wù)，這些資源可能主動(dòng)報(bào)出負(fù)價(jià)，并成為邊際機(jī)組，決定了市場(chǎng)出清價(jià)格。
在標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)中，供需雙邊報(bào)價(jià)共同決定出清。發(fā)電企業(yè)提交供給曲線，負(fù)荷側(cè)用戶或零售商提交需求報(bào)價(jià)（demand bids），兩者交匯形成出清價(jià)格與相應(yīng)電量（圖1）。市場(chǎng)價(jià)格反映資源邊際成本排序，也往往影響系統(tǒng)總體平衡安排。調(diào)度機(jī)構(gòu)一般依據(jù)市場(chǎng)出清結(jié)果或總體成本最小原則組織物理運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)價(jià)格機(jī)制與運(yùn)行控制之間的閉環(huán)。
在歐美電力市場(chǎng)，負(fù)電價(jià)逐漸增多，已引發(fā)多層次的監(jiān)管與政策體系調(diào)整。比如：宏觀上，德國(guó)等正在討論是否通過(guò)分區(qū)定價(jià)更真實(shí)反映網(wǎng)絡(luò)阻塞；中觀上，高比例風(fēng)光地區(qū)，加強(qiáng)儲(chǔ)能、負(fù)荷響應(yīng)等調(diào)節(jié)資源布局日益成為共識(shí)；微觀上，收緊補(bǔ)貼政策，限制發(fā)電企業(yè)在負(fù)價(jià)格下仍可獲利的機(jī)制。
相比之下，中國(guó)多個(gè)省級(jí)現(xiàn)貨市場(chǎng)（通常包括日前與實(shí)時(shí)兩個(gè)環(huán)節(jié)）也已出現(xiàn)頻繁且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的負(fù)電價(jià)現(xiàn)象。這些市場(chǎng)大多仍以可控大型煤電（>60%發(fā)電量）為主，可再生能源滲透率明顯低于歐洲主要國(guó)家及美國(guó)得州、加州等地區(qū)。然而在節(jié)假日、低負(fù)荷等特定時(shí)段內(nèi)，電價(jià)多次深度跌破零點(diǎn)，且日均價(jià)格乃至一段時(shí)間的平均電價(jià)持續(xù)低于（仍占主體的）煤電基準(zhǔn)電價(jià)。
可以比較準(zhǔn)確的概括：目前的現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)（除廣東外），低/負(fù)電價(jià)普遍頻繁且劇烈。本文以山東/浙江為例，探討極低甚至負(fù)電價(jià)的頻發(fā)現(xiàn)象，辨析其直接誘因與更深層的結(jié)構(gòu)性成因，特別涉及交易頭寸（contracted position）與調(diào)度（dispatch）的耦合機(jī)制問(wèn)題。這一診斷關(guān)乎價(jià)格機(jī)制與價(jià)格信號(hào)的有效性，進(jìn)而影響對(duì)中國(guó)電力部門(mén)未來(lái)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、碳排放趨勢(shì)的預(yù)期與政策路徑的理解。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)（含負(fù)報(bào)價(jià)）的調(diào)度優(yōu)先次序（merit-order）示意圖
來(lái)源：Retrieved from https://www.linkedin.com/posts/behnam-zakeri-14359059_negative-electricity-prices-which-happen-activity-7328563515126923264-Bb1s。
或來(lái)自https://www.cleanenergywire.org/factsheets/why-power-prices-turn-negative#.
02
統(tǒng)計(jì)事實(shí)：低負(fù)電價(jià)頻率與深度
從2025年1月至5月，浙江、山東兩省的現(xiàn)貨市場(chǎng)（覆蓋日前與實(shí)時(shí)）均出現(xiàn)了大范圍、長(zhǎng)時(shí)段的負(fù)電價(jià)。浙江作為新近啟動(dòng)現(xiàn)貨機(jī)制的省份，春節(jié)出現(xiàn)深度長(zhǎng)時(shí)間負(fù)價(jià)；而山東作為持續(xù)試點(diǎn)較久的區(qū)域，其負(fù)電價(jià)現(xiàn)象更為頻繁，大部分觸及最低限價(jià)，低電價(jià)幅度也更深。圖2為兩地在2025年迄今為止的平均電價(jià)/負(fù)電價(jià)分布及對(duì)應(yīng)的風(fēng)光出力占比與需求水平。
圖2 2025年1-5月浙江/山東日前市場(chǎng)電價(jià)分布及其需求/風(fēng)光比重狀態(tài)
從圖中可以看到，只要“可再生能源占比”進(jìn)入 20–25% 的區(qū)間，負(fù)電價(jià)出現(xiàn)的小時(shí)數(shù)占比就接近甚至達(dá)到100%。而需求只要下降到最大負(fù)荷的55%，就有可能出現(xiàn)負(fù)電價(jià)，即使哪些時(shí)刻的風(fēng)光份額也就10%左右。
03
定性歸因：市場(chǎng)厚度（depth）不足
圍繞低負(fù)電價(jià)現(xiàn)象，近階段若干政策研究與行業(yè)評(píng)論陸續(xù)披露了運(yùn)行細(xì)節(jié)，為理解負(fù)電價(jià)形成機(jī)制提供了較為系統(tǒng)的觀察窗口。
● 韓曉彤在《山東新能源“入市”解題》（https://www.hxny.com/nd-90583-0-54.html）中指出，即使“五一”假期出現(xiàn)明顯的負(fù)電價(jià)，山東仍持續(xù)調(diào)入外來(lái)電，未根據(jù)本地市場(chǎng)價(jià)格調(diào)整進(jìn)口策略。
● 趙浩林在《電力中長(zhǎng)期合約的物理執(zhí)行本質(zhì)是政府干預(yù)》（https://m.bjx.com.cn/mnews/20240731/1392268.shtml）分析中長(zhǎng)期合同執(zhí)行機(jī)制時(shí)指出，過(guò)去的中長(zhǎng)期合約，性質(zhì)上需要物理履約，而非金融避險(xiǎn)合同。
● 鄭亞先《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)持續(xù)深化的關(guān)鍵問(wèn)題思考》（電力現(xiàn)貨市場(chǎng)持續(xù)深化的關(guān)鍵問(wèn)題思考）則強(qiáng)調(diào)，部分省份在機(jī)組組合上采取“必開(kāi)機(jī)組”預(yù)設(shè)機(jī)制，即先確定部分機(jī)組出力，再進(jìn)行市場(chǎng)優(yōu)化。一些天然氣機(jī)組完全不參與出清。
● 柴瑋《財(cái)務(wù)化的日前市場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)與實(shí)時(shí)運(yùn)行的耦合統(tǒng)一》（https://m.bjx.com.cn/mnews/20250519/1442184.shtml）在對(duì)日前市場(chǎng)機(jī)制的分析中指出，目前多數(shù)省份的日前市場(chǎng)仍以調(diào)度負(fù)荷預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)構(gòu)建需求側(cè)，盡管用戶可提交申報(bào)，但并不真正參與出清。
● 劉學(xué)在《電力市場(chǎng)的原理、變革與關(guān)鍵問(wèn)題報(bào)告》的示意圖顯示，當(dāng)前備用容量的設(shè)定多以“最大負(fù)荷加冗余”形式靜態(tài)確定，未采用逐小時(shí)分辨率動(dòng)態(tài)調(diào)整。
以上公開(kāi)信息分別指向了電力系統(tǒng)運(yùn)行中的若干關(guān)鍵環(huán)節(jié)——包括外部電力輸入、中長(zhǎng)期合同的執(zhí)行機(jī)制、開(kāi)機(jī)組合安排、用戶側(cè)市場(chǎng)參與程度以及備用容量設(shè)定方式。
● 外來(lái)電穩(wěn)定輸入：即使在出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的時(shí)段，跨省調(diào)入電量仍未相應(yīng)調(diào)整。這種跨區(qū)電量成為現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格運(yùn)行的邊界。
● 先確定開(kāi)機(jī)名單，再進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)：在市場(chǎng)優(yōu)化之前就已設(shè)定部分機(jī)組必須運(yùn)行。這可能導(dǎo)致開(kāi)機(jī)機(jī)組總量過(guò)多，以及可能不符合經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則。
● 用戶側(cè)無(wú)法基于價(jià)格信號(hào)參與：需求側(cè)類似澳大利亞等島國(guó)的“電力庫(kù)”（power pool）——無(wú)用戶分散報(bào)價(jià)。這似乎意味著：日前交易從來(lái)未真正開(kāi)門(mén)（gate open）。它排除了用戶基于價(jià)格信號(hào)在“不同市場(chǎng)套利”的可能，抑制了市場(chǎng)間價(jià)格趨同的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
● 備用率設(shè)定過(guò)高且缺乏動(dòng)態(tài)調(diào)整：這類安排等同于將備用轉(zhuǎn)化為“剛性出力”。
這些因素雖來(lái)源各異，但共同作用于一個(gè)核心問(wèn)題：現(xiàn)貨市場(chǎng)的“潛在厚度”（depth）被顯著壓縮，并限制了價(jià)格對(duì)供需變化的反饋能力。特別是在春節(jié)、五一等低負(fù)荷時(shí)段，這些因素其影響變的不可忽略，能量市場(chǎng)退化為靜態(tài)、缺乏需求、調(diào)整能力有限的“余量市場(chǎng)”，所謂the static residual market with no demand。
圖3展示了上述歸因邏輯：由于多種市場(chǎng)外因素的共同作用，市場(chǎng)的有效需求被逐步“剔除”，導(dǎo)致需求曲線整體左移，從而使其與基于煤電邊際成本構(gòu)建的供給曲線的交點(diǎn)不斷下移，現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格因此受到壓低。
圖3 因?yàn)楦鞣N市場(chǎng)外因素下降的市場(chǎng)需求意味著現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格的下降
來(lái)源：作者基于GEM數(shù)據(jù)庫(kù)（https://globalenergymonitor.org/report/boom-and-bust-coal-2025/）繪圖。
04
定量解析模擬：浙江
上述“余量”市場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)電力價(jià)格的具體影響，可通過(guò)模擬評(píng)估其在既定供需背景下的價(jià)格偏差。本文選取浙江市場(chǎng)2025年3月10日至16日的常態(tài)一周運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建反事實(shí)模擬，用于估計(jì)在更充分動(dòng)態(tài)條件下的“應(yīng)然”價(jià)格水平。
模擬假設(shè)基于以下前提：按照效率排序的機(jī)組組合，在小時(shí)分辨率下設(shè)定備用資源約束，對(duì)應(yīng)5%的需求波動(dòng)與10%的可再生裝機(jī)容量。在煤炭?jī)r(jià)格750元/噸的情形下，模擬計(jì)算得到該周168小時(shí)的出清電價(jià)軌跡以及機(jī)組平均停機(jī)比重。結(jié)果顯示：算術(shù)平均電價(jià)為367元/MWh，價(jià)格波動(dòng)較小。
同期浙江現(xiàn)貨市場(chǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)表明，日前市場(chǎng)平均價(jià)格為351元/MWh，實(shí)時(shí)市場(chǎng)為354元/MWh，最低價(jià)格甚至低至-153元/MWh，價(jià)格波動(dòng)顯著更大。需要強(qiáng)調(diào)的是，此模擬僅反映“常態(tài)情況下”一周的數(shù)據(jù)情況。從邏輯上，因?yàn)榇嬖诮Y(jié)構(gòu)性因素，模擬期越長(zhǎng)，其與實(shí)際市場(chǎng)價(jià)格之間的累計(jì)偏差越大。
表1 浙江現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)3月10-16日一周，實(shí)際市場(chǎng)與“應(yīng)然”價(jià)格統(tǒng)計(jì)信息
來(lái)源：市場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)自于交易中心；模擬為卓爾德（www.draworld.org)基于開(kāi)機(jī)組合（UCED）的模擬。Jupyter Book地址：https://colab.research.google.com/drive/1bgxvYIScmzJ1HBLnUPVHXfbZEdErc-ob?usp=drive_link）。
05
關(guān)于各省負(fù)/極低電價(jià)頻繁的“假說(shuō)”
結(jié)合上述模擬結(jié)果及前文所述的運(yùn)行機(jī)制，我們提出一個(gè)關(guān)于中國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)中負(fù)價(jià)現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)性解釋框架，供各方面的機(jī)構(gòu)與同事進(jìn)一步討論和檢驗(yàn)。
作為比較與理解參照系，歐美市場(chǎng)機(jī)制在調(diào)度—市場(chǎng)關(guān)系上的設(shè)計(jì)通常是：
● 在歐洲，多數(shù)交易所（exchange）與調(diào)度機(jī)構(gòu)（TSO）分離。前者決定交易頭寸，采用自調(diào)度（self-dispatch）模式，發(fā)電企業(yè)根據(jù)自身報(bào)價(jià)決定出力安排，市場(chǎng)則決定其收益，調(diào)度機(jī)構(gòu)只負(fù)責(zé)平衡市場(chǎng)（Balance market）。機(jī)制中往往“市場(chǎng)決定物理調(diào)度”，但因能量市場(chǎng)與備用輔助市場(chǎng)分離而存在效率損失問(wèn)題。例如，當(dāng)機(jī)組持有中長(zhǎng)期合同、其邊際成本高于市場(chǎng)價(jià)格時(shí)，意味著停止發(fā)電，從市場(chǎng)購(gòu)電來(lái)交付發(fā)電承諾更理性，從而繼續(xù)物理發(fā)電將與系統(tǒng)總體成本最小化沖突。
● 美國(guó)ISO體系中，市場(chǎng)交易與調(diào)度運(yùn)行高度耦合，總體優(yōu)化兼容分散交易。調(diào)度部門(mén)根據(jù)統(tǒng)一模型輸出的出清結(jié)果制定日前開(kāi)機(jī)計(jì)劃，并實(shí)時(shí)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，能量與備用聯(lián)合出清，目標(biāo)函數(shù)通常為“系統(tǒng)運(yùn)行總成本最小”。此類機(jī)制中，市場(chǎng)信號(hào)與運(yùn)行執(zhí)行之間具備緊密銜接。調(diào)度具備統(tǒng)一優(yōu)化職能。
而在中國(guó)現(xiàn)行多個(gè)省級(jí)現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)中，一方面，調(diào)度體系未設(shè)定明確的運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)或優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)（類似美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)）；另一方面，市場(chǎng)機(jī)制亦未賦予發(fā)電側(cè)形成自主調(diào)度計(jì)劃的權(quán)利（類似歐洲市場(chǎng)）。此外，跨省電力輸入、備用等要素往往以提前方式預(yù)設(shè)，不經(jīng)市場(chǎng)出清程序，市場(chǎng)外安排比重較高，所謂市場(chǎng)“競(jìng)價(jià)空間“往往只是總體需求供給的40%甚至更小。普遍存在的負(fù)/極低電價(jià)，更大的原因是市場(chǎng)（market）與調(diào)度（dispatch）耦合機(jī)制缺失的結(jié)果。無(wú)論這種耦合機(jī)制，是市場(chǎng)決定調(diào)度，還是調(diào)度遵循明確的總體價(jià)值觀，仍不存在。
06
總結(jié)：向左走還是向右走？——市場(chǎng)與調(diào)度關(guān)系抉擇
現(xiàn)階段，中國(guó)電力市場(chǎng)面臨一個(gè)根本性選擇：是繼續(xù)推進(jìn)市場(chǎng)機(jī)制與調(diào)度體系的耦合，還是在復(fù)雜運(yùn)行約束下重新強(qiáng)化計(jì)劃主導(dǎo)、弱化市場(chǎng)功能。從政策信號(hào)看，關(guān)于風(fēng)光定價(jià)改變的《136號(hào)文》（參考：對(duì)話地球文章——《中國(guó)試水新能源電價(jià)新機(jī)制》 https://dialogue.earth/zh/4/60070917/ ）暫時(shí)取消了市場(chǎng)決定風(fēng)電和光伏價(jià)格的機(jī)制，某種程度上為進(jìn)一步完善市場(chǎng)規(guī)則爭(zhēng)取“緩沖”時(shí)間。然而，這是否同時(shí)削弱了推進(jìn)市場(chǎng)改革的內(nèi)在激勵(lì)，進(jìn)而使系統(tǒng)回歸至“長(zhǎng)期成本決定短期價(jià)格；調(diào)度在臨近實(shí)時(shí)階段全面接管平衡，出力安排自由量裁”的舊有路徑，仍有待觀察。
相較于歐美市場(chǎng)強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)一體化（market integration），進(jìn)而面臨輸電約束、不同主體影響（distributional impacts）激勵(lì)不相容等問(wèn)題，中國(guó)市場(chǎng)在現(xiàn)階段則更顯現(xiàn)為結(jié)構(gòu)性分割（fragmented），并且?guī)缀鯚o(wú)法流動(dòng)（market flow）。這種戰(zhàn)略性靜態(tài)分割使“建設(shè)統(tǒng)一電力市場(chǎng)”的目標(biāo)，在內(nèi)涵和實(shí)現(xiàn)路徑上存在顯著語(yǔ)義差異。與此同時(shí)，這些單一、靜態(tài)市場(chǎng)形成的價(jià)格信號(hào)，往往是“有偏”（bias）的，目前突出表現(xiàn)在日前市場(chǎng)的極低/負(fù)價(jià)格上。
在此背景下，煤電機(jī)組未來(lái)如何從主體發(fā)電逐步轉(zhuǎn)為調(diào)節(jié)性、備用支撐電源尤其關(guān)鍵。目前的煤電機(jī)組，就配合快速發(fā)展的風(fēng)電光伏的角色而言，時(shí)常處于“既上不去，也下不來(lái)”的情況。前者是發(fā)電激勵(lì)問(wèn)題，我們之前討論過(guò)。（https://dialogue.earth/zh/1/108176/ ）盡管程度上，因?yàn)槊禾績(jī)r(jià)格明顯下降，2025年開(kāi)始相比2022-2023明顯改善，這也不是通常的電力系統(tǒng)靈活性討論相關(guān)的內(nèi)容；而后者則是系統(tǒng)平衡挑戰(zhàn)，也就是在某些時(shí)刻，太多出力追逐太少需求，而缺乏競(jìng)爭(zhēng)或者其他協(xié)調(diào)機(jī)制去確定誰(shuí)上誰(shuí)下以及誰(shuí)應(yīng)該支付誰(shuí)。這涉及靈活性問(wèn)題。
價(jià)格信號(hào)是否完整、準(zhǔn)確，是否能夠引導(dǎo)、改變發(fā)電機(jī)組的行為，關(guān)乎用電用戶福利以及氣候減排事業(yè)。
