負電價頻發(fā)！高滲透率新能源市場，躲不開電價競食困局

文/許儒航

作者系華北電力大學經(jīng)濟與管理學院副教授

價格“競食效應”是由新能源自身的性質(zhì)引起的，與新能源滲透率的高低有關，而并非由于宏觀電力的供給和需求的失衡。

隨著滲透率的增加，新能源參與電力市場是大勢所趨。新能源進入電力市場，特別是現(xiàn)貨市場后，獨特的“負電價”現(xiàn)象受到廣泛關注。新能源以風力發(fā)電和光伏發(fā)電為主體，具有近零邊際成本和間歇性兩大特性。這兩大特性將會導致其在市場中出現(xiàn)所謂“競食效應”。

“競食效應”可能對新能源的投資回報產(chǎn)生顯著影響，從而阻礙滲透率的進一步提升。筆者長期從事新能源參與電力市場的研究工作，本文對“競食效應”的現(xiàn)象、成因和影響進行介紹和闡述，并對可能的應對方法進行展望。

新能源參與電力

市場競爭的必然性

2021年3月15日的中央財經(jīng)委員會第九次會議提出，“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。2021年9月《中共中央、國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，提出了一系列的非化石能源滲透率目標：到2025年，非化石能源消費比重達到20％左右；到2030年，非化石能源消費比重達到25％左右；到2060年，非化石能源消費比重達到80％以上。

低碳電力對達成非化石能源滲透率目標非常重要。長期以來，為了發(fā)展低碳電力，光伏和風電等間歇性新能源（本文以下統(tǒng)一簡稱為新能源）以受補貼的方式參與電力生產(chǎn)。這種補貼是以直接的電價補貼或者保障性收購的方式進行的。在新能源的滲透率達到一定水平后，各類補貼開始逐步退出。

2019年開始，對集中式光伏的國家電價補貼正式退出。2021年開始，陸上風電電價補貼開始全面退出。實際上，在存量新能源的滲透率達到一定水平后，不只是電價補貼要退出，保障性收購也要逐步退出。因為新能源存在間歇性。

為了保障新能源的發(fā)電量，同時為了保證電力電量平衡，電力系統(tǒng)需要為其付出額外的成本（比如調(diào)峰、調(diào)頻、負荷跟蹤成本等）。而在保障性收購補貼下，新能源是無須為這部分成本付費的。在建設以新能源為主體的“新型電力系統(tǒng)”的目標下，這些外部的發(fā)電成本最終需要由新能源發(fā)電商自身來承擔。

電力現(xiàn)貨市場是對不平衡電量成本進行疏導的一種重要手段。由于新能源的預測誤差不可避免，短期的電量平衡可能存在較大缺口。電力現(xiàn)貨市場可以市場的方式安排可控機組對不足的電量進行補充，或者負荷側(cè)資源對突然大發(fā)的新能源電量進行消納，并在這個過程中發(fā)現(xiàn)短期稀缺電量的價格?；谶@點，國家密集推動電力現(xiàn)貨市場的建設。

比如，2023年9月7日，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（試行）》，從國家層面出臺了電力現(xiàn)貨市場的建設“準則”，為電力現(xiàn)貨市場的推廣奠定基礎。2023年11月，國家發(fā)展改革委、國家能源局下發(fā)《關于進一步加快電力現(xiàn)貨市場建設工作的通知》，明確要加快放開各類電源參與電力現(xiàn)貨市場，其中重點強調(diào)了推動新能源參與電力現(xiàn)貨市場。

2025年1月27日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關于深化新能源上網(wǎng)電價市場化改革促進新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》（發(fā)改價格〔2025〕136號），標志著我國新能源上網(wǎng)電價市場化改革進入新階段。

“競食效應”：

現(xiàn)象、成因及影響

從試點情況來看，山西、甘肅、蒙西、山東和廣東等現(xiàn)貨試點省份已經(jīng)將新能源納入電力現(xiàn)貨交易范疇。在新能源參與電力現(xiàn)貨交易后，這些市場中新能源的現(xiàn)貨均價出現(xiàn)了不同程度的下跌現(xiàn)象，引發(fā)了市場成員尤其是新能源發(fā)電商的一定擔憂。

據(jù)公開披露的信息，2022年各試點省的光伏現(xiàn)貨價格相比于基準價出現(xiàn)18%～31%的跌幅，而風電的現(xiàn)貨價格相比于基準價出現(xiàn)6%～33%的跌幅。實際上，不只是現(xiàn)貨價格。在山西、山東等省份的中長期市場均可以觀察到在新能源參與市場后，價格出現(xiàn)一定程度的下跌。

實際上，新能源參與市場后價格下降并非在某些特定市場條件下的獨特現(xiàn)象。這個現(xiàn)象在西班牙、德國、美國等有較高新能源滲透率的國家的電力市場中已經(jīng)被注意，并被定義為價格“競食效應”（CannibalizationEffect）。我們可以給價格“競食效應”下一個定義，即隨著滲透率的升高，新能源發(fā)電的平均市場價值占比將會下降。

價格“競食效應”在實際市場中的表現(xiàn)，就是市場中的平均價格降低，伴隨著偶爾出現(xiàn)的極低現(xiàn)貨價格的現(xiàn)象。需要注意的是，價格“競食效應”是由新能源自身的性質(zhì)引起的，與新能源滲透率的高低有關，而并非由于宏觀電力的供給和需求的失衡。

新能源的性質(zhì)對其價格的影響是復雜的，且受到與負荷的相關性、自然條件性質(zhì)、對應的市場規(guī)則等因素的影響。總體上看，價格“競食效應”的形成主要由三個因素造成。

一是在市場替代計劃后，電力市場對電力生產(chǎn)安排的“優(yōu)序作用”（Merit-orderEffect）。所謂“優(yōu)序作用”，即市場會優(yōu)先安排低邊際成本的發(fā)電機組進行生產(chǎn)。那么，在不同的產(chǎn)量要求下，市場會形成一條全系統(tǒng)最低邊際成本的生產(chǎn)曲線，即“優(yōu)序曲線”。

二是新能源發(fā)電的零邊際成本性質(zhì)。相比于傳統(tǒng)的依賴燃料消耗的發(fā)電方式如火力發(fā)電、核能發(fā)電，新能源發(fā)電沒有顯著的邊際成本。體現(xiàn)在市場中，就是新能源發(fā)電商通常會被認為具有零邊際成本的生產(chǎn)性質(zhì)。

三是電力能量本身作為大宗商品，無法被大規(guī)模存儲。

這三個因素相互作用，導致新能源在參與市場時，會使系統(tǒng)的邊際生產(chǎn)成本曲線左移，相當于減少了需求，從而導致價格下降。隨著新能源滲透率的升高，系統(tǒng)邊際生產(chǎn)成本曲線左移的程度會增加，導致了新能源參與電力市場的價格“競食效應”。

為了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，使新能源脫離補貼、參與市場競爭是一條必經(jīng)之路。然而，隨著滲透率的提高，新能源在純電力能量市場中的存活能力是存在疑問的。

由于存在價格“競食效應”，隨著滲透率的升高，新能源的生命周期度電回報是降低的。這個降低的速度可能大于新能源的平準化發(fā)電成本（LevelizedCostofElectricity，LCOE）下降的速度，從而使新能源項目無法獲得正的凈現(xiàn)值（NetPresentValue，NPV）。在純市場化條件下，隨著滲透率的提高，新能源項目可能逐步失去投資吸引力。

也就是說，存在一個臨界滲透率。當新能源滲透率達到這個值時，新能源項目的期望NPV是0。一旦滲透率超過這個值，新能源項目的期望NPV就為負值了，不再具有投資價值。這個臨界滲透率是多少，與不同地區(qū)的自然稟賦、市場條件有關。然而，在不當?shù)氖袌鰴C制下，這個臨界滲透率可能會遠遠低于建設新型電力系統(tǒng)的目標滲透率。

價格競食的解決思路

為了達到新型電力系統(tǒng)下的新能源滲透率目標，必須采取方法緩解價格“競食效應”對新能源項目回報率的負面影響。筆者認為，針對我國目前的發(fā)展現(xiàn)狀，主要有以下兩種方法。

一是對新能源發(fā)電量考核的優(yōu)化。在當前的現(xiàn)貨試點中，新能源發(fā)電商在短期的市場博弈中處于不利地位。新能源發(fā)電商通常是以“報量不報價”的方式參與市場的。而在日前市場開始競價之前，對新能源發(fā)電的聚合預測通常會向全部的市場參與者進行公布。市場中的火電發(fā)電商可以根據(jù)這些信息決定自身在日前和實時市場中的報價策略。這使新能源發(fā)電商在短期的市場博弈中處于弱勢地位。

目前在實時的電量交付中，新能源發(fā)電商無論是正的還是負的偏差都需要接受考核。如果負偏差（實際出力小于預測值的部分）超過一定限額，則新能源發(fā)電商需要在實時市場中購買（通常來說較為昂貴的）電量來補足差額；如果正偏差（實際出力大于預測值的部分）超過一定限額，其額外的收益會被回收用于支付調(diào)節(jié)成本。

然而，有可能通過把所有特定范圍的新能源電源聚合起來看作一個整體，來減弱一部分發(fā)電量風險。當各個不確定性源的相關性弱時，它們的預測偏差具有一定對沖性。對應的原理的應用在金融領域經(jīng)常看到，即同時做多（或做空）有負相關性的資產(chǎn)，可以減少單項資產(chǎn)的風險敞口。

對于電力系統(tǒng)來說，各類新能源的出力可以看作隨機變量，在獨立性假設下，聚合總偏差的增長速度是規(guī)模的平方根。也就是說，這些不確定源的不同方向的偏差可以一定程度地相互抵消。

從總體上看，如果只對聚合的新能源考核聚合后的絕對偏差量，那么這個考核量一定小于等于分別考核單個新能源發(fā)電商的絕對偏差量之和。這個差額就是全體新能源能夠享受的對沖波動的好處，減少的考核負擔。

當然，具體的考核量還是要分配到各個發(fā)電商。此時可以根據(jù)“引發(fā)者付費”（causerpay）原則對總偏差進行分配。即，只考核那些偏差與凈偏差值的符號（正或負）相同的新能源發(fā)電商。而那些偏差與凈偏差符號不同的發(fā)電商，由于對總體的新能源偏差起到了對沖作用，可以免予考核。

這個機制還可以鼓勵新能源投資的非集中化。以風電為例，一個地區(qū)內(nèi)風資源好的地方，往往會吸引發(fā)電商扎堆投資。但是，這也導致這個地區(qū)容易出現(xiàn)集中性的風電大發(fā)或者缺風現(xiàn)象。這就是由于各個風電場的出力高度相關，實際上總體風電的容量可靠性并不高。本文提出的聚合機制會獎勵那些波動方向與總體波動負相關的新能源電廠，也就會促使減少新能源集中性投資，以提高整體平均容量系數(shù)。

二是為新能源的環(huán)保屬性提供合理的綠色價值。綠證、綠電等綠色價值補償機制，可在一定程度上減緩達到臨界滲透率的速度。2023年8月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《國家發(fā)展改革委財政部國家能源局關于做好可再生能源綠色電力證書全覆蓋工作促進可再生能源電力消費的通知》（1044號文）。該文在確保綠證的權(quán)威性、保證綠證的覆蓋性、加強綠證的流動性等方面做出了多項重要規(guī)定。

當前的綠證、綠電機制通過為新能源的電量賦予綠色價值，增加新能源發(fā)電商的度電回報。但是需要注意，在綠證、綠電機制下，新能源電量的綠色價值與綠證的稀缺性有關。如何保證綠證的稀缺性，使其提供的度電回報足以抵償價格“競食效應”帶來的回報率下降，成為一個關鍵問題。

綠證的供給不能過多，也不宜過少。綠證供給過多，則可能導致綠色價值不足，對新能源的市場價值補償不足。綠證供給過少，則可能使綠證價格過高，增大社會用電成本。為了解決這個問題，就需要將綠證機制與碳排放限制機制做有效銜接。因為最終新能源發(fā)電的綠色價值來源于對碳排放的削減。

具體點說，在“30-60碳達峰、碳中和”的排放量約束下，由碳市場決定的碳價格，決定了發(fā)電的綠色價值。從發(fā)電領域的角度看，綠電、綠證的價值應該由以下公式?jīng)Q定：

邊際綠電價值=邊際發(fā)電減碳價值=邊際度電發(fā)電碳替代量×碳價格

邊際綠證價值=邊際綠電價值-邊際電價

當前，我國碳市場尚不成熟，碳價格與歐盟等碳市場較發(fā)達的地區(qū)存在數(shù)量級上的差異。這為綠證的定價帶來了一定困難，也為合理確定新能源電量的綠色價值帶來了困難。同時，碳市場發(fā)展的落后同時帶來了失去碳定價權(quán)的風險。

目前，歐盟的碳邊境調(diào)節(jié)機制（CarbonBorderAdjustmentMechanism，CBAM）已經(jīng)于2023年10月1日進入過渡期，并于2026年正式開始征收碳關稅。無論從新能源電力的合理綠色價值確定，還是從更廣義上的爭取碳定價權(quán)的問題上，我國都應該加速碳市場的建設。

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