今年“五一”期间，山东电力现货市场出现连续22小时的负电价，打破了国内电力现货市场的负电价持续时间纪录。这一事件反映了电力行业在能源快速转型时期保持长期健康发展所面临的新挑战，需要社会各界认真反思，协调好市场化改革和能源转型，确保社会经济发展所需要的安全、绿色和可负担的电力供应。
“负电价”往往出现在电力市场上供远大于求的时期。与一般商品不同，电力一旦被生产出来，就必须被用掉，或者存储起来。否则多余的电力将打破电力系统的平衡态势，影响系统的供电安全与稳定运行。
随着电力低碳转型的深入，以风光为代表的可再生能源渗透率不断提高，负电价也会逐渐成为电力市场上的常客。由于可再生能源的边际发电成本几乎为零，且往往得到各种政策补贴，因此在风光充足的时期往往以低价、甚至负电价来确保生产的电力得以上网。而火电则由于短期启停成本很高，往往不要钱，甚至赔钱买需求，保持出力状态。
负电价在对可再生能源具有大量优惠政策的发达国家十分常见，比如德国。德国在过去几十年里一直致力于发展可再生能源，特别是太阳能和风能。一些可再生能源企业的发电量由政府确定的固定补贴价格来支持。在此电力过剩的情况下，可再生能源企业通过报负电价的方式来确保自己的发电量上网。从宏观上看，当可再生能源设施产生的电力过剩时，电力公司可能需要通过负电价将电力出售给其他国家，以便将其从电网中排出。
在可再生能源成本下降、技术不断进步和电力市场发展不协调的情况下，负电价这个可再生能源发展导致的“富贵病”将成为一个越来越普遍的现象。过去十年来，中国电力行业的清洁转型一直在加速推进。随着可再生能源发电量的大幅增长，中国正在努力实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。这意味着在未来几年内，这场能源转型很可能会进一步加深。因此，可再生能源，如风能、太阳能和水电，将逐渐取代煤电，在中国的电力系统中占据核心地位。
负电价并不意味着坏事。负电价的出现往往与可再生能源在电力市场中的普及程度密切相关。随着可再生能源技术的不断发展和成本的下降，化石燃料发电也必须面对更为严峻的市场竞争，以及政策和法规上的压力，从而转向更加环保和可持续的发电模式。
当然，经常性的负电价可能会危及电力行业长期健康发展。现货市场上经常性的负电价会对发电企业的售价产生压力。可能会导致发电厂商无法从市场上获得足够的收入来支持其运营成本，从而导致一些发电厂商退出市场或破产。同时，电力市场的参与者可能会对未来的电力市场失去信心，进而导致投资不足。这样的结果会使市场供给减少，最终导致电力供应不足和能源价格的上涨。
澳大利亚2022年的电力市场停摆很好地诠释了过低电价的对行业的损害。6月15日，澳大利亚能源市场运营商AEMO发布公告，从澳大利亚东部标准时间14:05起暂停澳洲东部的电力现货市场，采取临时价格机制出清，并对停运期间进入市场的合格发电商实行补偿。澳大利亚首次暂停电力现货市场运行的部分原因是一些企业的发电成本高于当时电力市场的价格天花板而退出市场，导致严重的供应缺口。可见，电价过低，可能危及电力的安全供应。
要避免不可持续的负电价，确保能源转型条件下足够的电力投资，需要从多个方面入手。包括建立有效的电力市场，包括容量市场，来刺激市场供求的均衡和发电成本的合理分配;进行电力规划和调度，使得电力供应能够更好地匹配不同的地区和时段电网需求和可再生能源的变化;建立能源管理系统、制定智能化的电力调度方案等。
其中增加电力系统的灵活性是避免出现不可持续负电价，确保能源转型的过程中安全、绿色和可负担行电力供应的和兴。这包括提高发电设备的灵活性和可调度性，更好地匹配电网需求和可再生能源的不稳定性。这可以通过改进发电技术、提高发电机组效率、增加电网储能设施等方式实现。也包括增加电力消费侧的弹性，即通过提高电力消费者的响应能力，使得电网需求可以更加灵活地变化。需求侧响应、虚拟电厂和车联网等技术，是解决电力系统中短期供需波动的关键技术之一。
随着可再生能源在中国的渗透率不断提高，同时减少二氧化碳和污染物排放，灵活性技术有助于提升电力系统的整体效率。目前，中国的电力系统运营部门正在采用一系列灵活性技术来管理电力供应与需求上的急剧变化。其中，一些关键技术包括煤电灵活性改造、抽水蓄能、电池储能、氢能、热能储存和需求侧响应等。随着能源储存技术的不断发展，可再生能源的供需平衡正在逐渐得到改善。例如，电池储能系统可以在高峰期将多余的电力储存下来，然后在需求高峰期释放出来，从而实现更为高效的用电。
不过，能源与清洁空气研究中心和国际能源转型学会于2023年4月联合发布的有关中国电力系统灵活性技术的调查发现，灵活性技术在中国的大规模部署还面临着技术、经济、基础设施、监管和市场等多个层面的问题。有些灵活性技术已经成熟，可以被广泛采用，比如煤电、抽水蓄能和锂离子电池等。而其他技术则还处于研究、开发或市场引入的早期阶段。
该报告认为，煤电灵活性改造是能源转型过程中当前最现实的选择。将传统的基于煤炭的电力系统转变为更为灵活的系统，可以更好地适应可再生能源不确定性加大的局面。相对来说，另外一个常见的能够支持可再生能源实现大规模并网的技术--燃气电厂在中国的作用和前景有限。这主要是由于中国的天然气依赖进口，以及叠加地缘政治复杂性以及天然气出口国的内政不稳定性等原因。
能源转型需要各方的共同努力和合作，以确保实现可持续和清洁能源的未来。这其中电力的价格形成机制及其价格信号发挥了重要的作用。随着可再生能源比例的不断提高，电力市场要做出相应的调整。为了确保安全、绿色和可负担性的电力供应，电力政策和电力市场的设计不能冒进，要在低碳转型的同时，避免不可持续的价格水平，从而确保电力系统必须的长期投资。
来源：21世纪经济报道
作者：施训鹏系悉尼科技大学澳中关系研究院教授、碳排放权交易省部共建协同创新中心和长江产业经济研究院特聘研究员、国际能源转型学会理事长;杨木易系国际能源转型学会副秘书长;张荇系前能源与清洁空气研究中心高级分析师)
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