今年“五一”期間，山東電力現貨市場出現連續22小時的負電價，打破了國內電力現貨市場的負電價持續時間紀錄。這一事件反映了電力行業在能源快速轉型時期保持長期健康發展所面臨的新挑戰，需要社會各界認真反思，協調好市場化改革和能源轉型，確保社會經濟發展所需要的安全、綠色和可負擔的電力供應。
“負電價”往往出現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的平衡態勢，影響系統的供電安全與穩定運行。
隨著電力低碳轉型的深入，以風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常客。由于可再生能源的邊際發電成本幾乎為零，且往往得到各種政策補貼，因此在風光充足的時期往往以低價、甚至負電價來確保生產的電力得以上網。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。
負電價在對可再生能源具有大量優惠政策的發達國家十分常見，比如德國。德國在過去幾十年里一直致力于發展可再生能源，特別是太陽能和風能。一些可再生能源企業的發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，可再生能源企業通過報負電價的方式來確保自己的發電量上網。從宏觀上看，當可再生能源設施產生的電力過剩時，電力公司可能需要通過負電價將電力出售給其他國家，以便將其從電網中排出。
在可再生能源成本下降、技術不斷進步和電力市場發展不協調的情況下，負電價這個可再生能源發展導致的“富貴病”將成為一個越來越普遍的現象。過去十年來，中國電力行業的清潔轉型一直在加速推進。隨著可再生能源發電量的大幅增長，中國正在努力實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的“雙碳”目標。這意味著在未來幾年內，這場能源轉型很可能會進一步加深。因此，可再生能源，如風能、太陽能和水電，將逐漸取代煤電，在中國的電力系統中占據核心地位。
負電價并不意味著壞事。負電價的出現往往與可再生能源在電力市場中的普及程度密切相關。隨著可再生能源技術的不斷發展和成本的下降，化石燃料發電也必須面對更為嚴峻的市場競爭，以及政策和法規上的壓力，從而轉向更加環保和可持續的發電模式。
當然，經常性的負電價可能會危及電力行業長期健康發展。現貨市場上經常性的負電價會對發電企業的售價產生壓力。可能會導致發電廠商無法從市場上獲得足夠的收入來支持其運營成本，從而導致一些發電廠商退出市場或破產。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，進而導致投資不足。這樣的結果會使市場供給減少，最終導致電力供應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的損害。6月15日，澳大利亞能源市場運營商AEMO發布公告，從澳大利亞東部標準時間14:05起暫停澳洲東部的電力現貨市場，采取臨時價格機制出清，并對停運期間進入市場的合格發電商實行補償。澳大利亞首次暫停電力現貨市場運行的部分原因是一些企業的發電成本高于當時電力市場的價格天花板而退出市場，導致嚴重的供應缺口。可見，電價過低，可能危及電力的安全供應。
要避免不可持續的負電價，確保能源轉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電成本的合理分配;進行電力規劃和調度，使得電力供應能夠更好地匹配不同的地區和時段電網需求和可再生能源的變化;建立能源管理系統、制定智能化的電力調度方案等。
其中增加電力系統的靈活性是避免出現不可持續負電價，確保能源轉型的過程中安全、綠色和可負擔行電力供應的和興。這包括提高發電設備的靈活性和可調度性，更好地匹配電網需求和可再生能源的不穩定性。這可以通過改進發電技術、提高發電機組效率、增加電網儲能設施等方式實現。也包括增加電力消費側的彈性，即通過提高電力消費者的響應能力，使得電網需求可以更加靈活地變化。需求側響應、虛擬電廠和車聯網等技術，是解決電力系統中短期供需波動的關鍵技術之一。
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，靈活性技術有助于提升電力系統的整體效率。目前，中國的電力系統運營部門正在采用一系列靈活性技術來管理電力供應與需求上的急劇變化。其中，一些關鍵技術包括煤電靈活性改造、抽水蓄能、電池儲能、氫能、熱能儲存和需求側響應等。隨著能源儲存技術的不斷發展，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型學會于2023年4月聯合發布的有關中國電力系統靈活性技術的調查發現，靈活性技術在中國的大規模部署還面臨著技術、經濟、基礎設施、監管和市場等多個層面的問題。有些靈活性技術已經成熟，可以被廣泛采用，比如煤電、抽水蓄能和鋰離子電池等。而其他技術則還處于研究、開發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型過程中當前最現實的選擇。將傳統的基于煤炭的電力系統轉變為更為靈活的系統，可以更好地適應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大規模并網的技術--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雜性以及天然氣出口國的內政不穩定性等原因。
能源轉型需要各方的共同努力和合作，以確保實現可持續和清潔能源的未來。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的調整。為了確保安全、綠色和可負擔性的電力供應，電力政策和電力市場的設計不能冒進，要在低碳轉型的同時，避免不可持續的價格水平，從而確保電力系統必須的長期投資。
來源：21世紀經濟報道
作者：施訓鵬系悉尼科技大學澳中關系研究院教授、碳排放權交易省部共建協同創新中心和長江產業經濟研究院特聘研究員、國際能源轉型學會理事長;楊木易系國際能源轉型學會副秘書長;張荇系前能源與清潔空氣研究中心高級分析師)
作者：施訓鵬,楊木易,張荇
評論