負(fù)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(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院副教授

價格“競食效應(yīng)”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(guān)，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(jìn)入電力市場，特別是現(xiàn)貨市場后，獨特的“負(fù)電價”現(xiàn)象受到廣泛關(guān)注。新能源以風(fēng)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(dǎo)致其在市場中出現(xiàn)所謂“競食效應(yīng)”。

“競食效應(yīng)”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(jìn)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(yīng)”的現(xiàn)象、成因和影響進(jìn)行介紹和闡述，并對可能的應(yīng)對方法進(jìn)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(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)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(biāo)：到2025年，非化石能源消費比重達(dá)到20％左右；到2030年，非化石能源消費比重達(dá)到25％左右；到2060年，非化石能源消費比重達(dá)到80％以上。

低碳電力對達(dá)成非化石能源滲透率目標(biāo)非常重要。長期以來，為了發(fā)展低碳電力，光伏和風(fēng)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(jìn)行的。在新能源的滲透率達(dá)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(fēng)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(dá)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(fù)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(shè)以新能源為主體的“新型電力系統(tǒng)”的目標(biāo)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(dān)。

電力現(xiàn)貨市場是對不平衡電量成本進(jìn)行疏導(dǎo)的一種重要手段。由于新能源的預(yù)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(jìn)行補充，或者負(fù)荷側(cè)資源對突然大發(fā)的新能源電量進(jìn)行消納，并在這個過程中發(fā)現(xiàn)短期稀缺電量的價格。基于這點，國家密集推動電力現(xiàn)貨市場的建設(shè)。

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(shè)“準(zhǔn)則”，為電力現(xiàn)貨市場的推廣奠定基礎(chǔ)。2023年11月，國家發(fā)展改革委、國家能源局下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加快電力現(xiàn)貨市場建設(shè)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(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價市場化改革促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》（發(fā)改價格〔2025〕136號），標(biāo)志著我國新能源上網(wǎng)電價市場化改革進(jìn)入新階段。

“競食效應(yīng)”：

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(dān)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(zhǔn)價出現(xiàn)18%～31%的跌幅，而風(fēng)電的現(xiàn)貨價格相比于基準(zhǔn)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(yīng)”（CannibalizationEffect）。我們可以給價格“競食效應(yīng)”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(yīng)”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(yīng)”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(guān)，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(fù)雜的，且受到與負(fù)荷的相關(guān)性、自然條件性質(zhì)、對應(yīng)的市場規(guī)則等因素的影響。總體上看，價格“競食效應(yīng)”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(jìn)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(rèn)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(dǎo)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(dāng)于減少了需求，從而導(dǎo)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(dǎo)致了新能源參與電力市場的價格“競食效應(yīng)”。

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(yīng)”，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(zhǔn)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(dāng)新能源滲透率達(dá)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(fù)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(guān)。然而，在不當(dāng)?shù)氖袌鰴C制下，這個臨界滲透率可能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于建設(shè)新型電力系統(tǒng)的目標(biāo)滲透率。

價格競食的解決思路

為了達(dá)到新型電力系統(tǒng)下的新能源滲透率目標(biāo)，必須采取方法緩解價格“競食效應(yīng)”對新能源項目回報率的負(fù)面影響。筆者認(rèn)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(dāng)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(yù)測通常會向全部的市場參與者進(jìn)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(fù)的偏差都需要接受考核。如果負(fù)偏差（實際出力小于預(yù)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(yù)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(fēng)險。當(dāng)各個不確定性源的相關(guān)性弱時，它們的預(yù)測偏差具有一定對沖性。對應(yīng)的原理的應(yīng)用在金融領(lǐng)域經(jīng)常看到，即同時做多（或做空）有負(fù)相關(guān)性的資產(chǎn)，可以減少單項資產(chǎn)的風(fēng)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(shè)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(fù)擔(dān)。

當(dāng)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(jìn)行分配。即，只考核那些偏差與凈偏差值的符號（正或負(fù)）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(fēng)電為例，一個地區(qū)內(nèi)風(fēng)資源好的地方，往往會吸引發(fā)電商扎堆投資。但是，這也導(dǎo)致這個地區(qū)容易出現(xiàn)集中性的風(fēng)電大發(fā)或者缺風(fēng)現(xiàn)象。這就是由于各個風(fēng)電場的出力高度相關(guān)，實際上總體風(fēng)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(fù)相關(guān)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(dá)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(guān)于做好可再生能源綠色電力證書全覆蓋工作促進(jìn)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(dāng)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(guān)。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(yīng)”帶來的回報率下降，成為一個關(guān)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(dǎo)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(dá)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(lǐng)域的角度看，綠電、綠證的價值應(yīng)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(dāng)前，我國碳市場尚不成熟，碳價格與歐盟等碳市場較發(fā)達(dá)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(fēng)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(jìn)入過渡期，并于2026年正式開始征收碳關(guān)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(yīng)該加速碳市場的建設(shè)。

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