中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，德國(guó)電價(jià)問(wèn)題成為媒體熱議的焦點(diǎn)，各類夸張標(biāo)題層出不窮：“德國(guó)電價(jià)飆升！”“德國(guó)能源危機(jī)再度來(lái)襲！”“多國(guó)怒批德國(guó)能源轉(zhuǎn)型！”德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心目標(biāo)是推動(dòng)新能源的廣泛應(yīng)用，而新能源的一大特點(diǎn)便是高度依賴天氣條件。在“風(fēng)光稀缺期”，風(fēng)電和光伏發(fā)電往往會(huì)出現(xiàn)短缺。這種現(xiàn)象本屬常識(shí)，其對(duì)現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)的影響通常也較為短暫。事實(shí)上，德國(guó)幾乎每年都會(huì)經(jīng)歷幾天這樣的天氣，類似的情況在12月初也曾發(fā)生。盡管“風(fēng)光稀缺期”并非罕見(jiàn)現(xiàn)象，但此次事件的電價(jià)飆升程度和市場(chǎng)反應(yīng)卻顯得尤為突出。這背后隱藏著哪些不易察覺(jué)的因素？本文將用德國(guó)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管局公布的現(xiàn)貨市場(chǎng)數(shù)據(jù)深入分析電價(jià)上漲的深層次原因。
事件
2024年12月11~13日，德國(guó)連續(xù)經(jīng)歷了被稱為“風(fēng)光稀缺期”的特殊時(shí)期。從圖1可以看出，藍(lán)色代表的風(fēng)電幾乎消失，黃色的光伏發(fā)電因季節(jié)性因素明顯不足?；痣娪绕涫菧\灰色的燃?xì)獍l(fā)電，維持在高位運(yùn)行；灰藍(lán)色的抽水蓄能電站已滿負(fù)荷出力，同時(shí)德國(guó)還大量進(jìn)口來(lái)自周邊國(guó)家的電力。12日下午17時(shí)至18時(shí)，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的平均價(jià)格飆升至936歐元，約為平時(shí)的10倍。13日，隨著深藍(lán)色的風(fēng)電逐漸恢復(fù)，現(xiàn)貨電價(jià)回歸正常水平。
德國(guó)能源轉(zhuǎn)型智庫(kù)的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)時(shí)約1/3的火電廠未參與市場(chǎng)，啟動(dòng)速度較快的燃?xì)怆姀S中，竟有近一半處于停運(yùn)狀態(tài)，未進(jìn)行發(fā)電。這一現(xiàn)象引起了德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管局的關(guān)注，甚至懷疑市場(chǎng)中存在價(jià)格操縱行為，并表示將展開(kāi)調(diào)查。
這種短缺讓所有持有浮動(dòng)電價(jià)合同的用戶都感受到了錢(qián)包的壓力。這類合同中，每千瓦時(shí)電力的價(jià)格如同潮水般隨著市場(chǎng)波動(dòng)起伏。平時(shí)，這種方式對(duì)大多數(shù)客戶來(lái)說(shuō)是劃算的。但在這兩天，如果缺少自有發(fā)電或儲(chǔ)能資源，代價(jià)格外高昂。相比之下，居民電價(jià)大多基于年度合同，因此幾乎未受影響。
一些媒體常常聚焦現(xiàn)貨市場(chǎng)，尤其是對(duì)某一時(shí)刻的最高電價(jià)發(fā)出驚呼。然而，從圖2可以看出，如果以每日平均電價(jià)來(lái)看，整體價(jià)格漲幅其實(shí)相對(duì)有限，且很快恢復(fù)了正常水平。
事實(shí)上，12月4日同樣經(jīng)歷過(guò)一次“風(fēng)光稀缺期”（見(jiàn)圖3），但當(dāng)時(shí)并未出現(xiàn)過(guò)度的電價(jià)飆升。盡管新能源存在波動(dòng)性，但其預(yù)測(cè)誤差通常都在5%以內(nèi)。前后兩次電力短缺的預(yù)測(cè)（圖3中的虛線部分）差異并不明顯，僅將高額電價(jià)歸因于“風(fēng)光稀缺期”，在邏輯上難以成立。
仔細(xì)比較發(fā)電的預(yù)測(cè)與實(shí)際情況，可以發(fā)現(xiàn)，兩次同樣的“風(fēng)光稀缺期”在電價(jià)上存在顯著差異。11日的電價(jià)雖較4日明顯偏高，但尚屬正常波動(dòng)范圍；而12日的價(jià)格卻出現(xiàn)了異常飆升。這一反常現(xiàn)象表明，電價(jià)大幅上漲的原因可能不僅僅是“風(fēng)光稀缺”，還涉及其他更深層次的市場(chǎng)因素。
對(duì)比前后三天“風(fēng)光稀缺”時(shí)期德國(guó)電力進(jìn)出口情況可以發(fā)現(xiàn)，由于德國(guó)電價(jià)在歐洲處于最高水平，周邊國(guó)家普遍選擇以最大出力的方式向德國(guó)出口電力，以獲取高額利潤(rùn)。
只有荷蘭（橘黃色標(biāo)識(shí)柱）和丹麥（紫色標(biāo)識(shí)柱）例外，這兩個(gè)國(guó)家仍在從德國(guó)進(jìn)口電力，以滿足各自電網(wǎng)調(diào)度的需求（見(jiàn)圖4）。此外，當(dāng)時(shí)并未啟動(dòng)戰(zhàn)略備用電廠，這表明電力系統(tǒng)安全未受到威脅，供應(yīng)仍在可控范圍內(nèi)，換句話說(shuō)，未出現(xiàn)嚴(yán)重的供需失衡。因此，當(dāng)時(shí)電價(jià)高企的原因，很可能是火電廠的響應(yīng)速度未能及時(shí)跟上需求變化。
從前后兩次“風(fēng)光稀缺期”來(lái)看，未出現(xiàn)明顯的預(yù)測(cè)失誤。短暫?jiǎn)?dòng)更多的燃?xì)怆姀S在經(jīng)濟(jì)上并不劃算。此外，前一次“風(fēng)光稀缺期”剛剛安全度過(guò)，交易公司或許認(rèn)為電池可以解決火電廠響應(yīng)速度慢的問(wèn)題。
長(zhǎng)期以來(lái)，交易公司一直通過(guò)價(jià)格趨勢(shì)跟蹤來(lái)優(yōu)化電池的使用：在電價(jià)上升趨勢(shì)中放電，在電價(jià)下降趨勢(shì)中充電。然而，由于當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上集中式電池的總?cè)萘坎蛔?吉瓦，約有1吉瓦的缺口，未能完全彌補(bǔ)火電廠響應(yīng)速度慢的問(wèn)題，導(dǎo)致因擔(dān)心現(xiàn)貨供應(yīng)不足而出現(xiàn)過(guò)分反應(yīng)。
一般來(lái)說(shuō)，如果一陣強(qiáng)風(fēng)為系統(tǒng)帶來(lái)額外3吉瓦電力，電價(jià)可能會(huì)迅速降至250歐元。而在相反情況下，如果電力供應(yīng)短缺3吉瓦，電價(jià)可能飆升至2000歐元，幾乎是上周價(jià)格的兩倍。這種劇烈的價(jià)格波動(dòng)凸顯了電池儲(chǔ)能在市場(chǎng)平衡中的關(guān)鍵作用，同時(shí)也反映出當(dāng)前電力系統(tǒng)在靈活性資源配置上的不足。
影響
瑞典和挪威一直是德國(guó)在電力短缺時(shí)期的重要援助國(guó)家。然而，由于市場(chǎng)價(jià)格耦合，這兩個(gè)國(guó)家的現(xiàn)貨電價(jià)也隨之上升，引發(fā)了一些政治家的不滿，認(rèn)為這是德國(guó)棄核政策導(dǎo)致的失誤。這種觀點(diǎn)反映出這些政治家對(duì)市場(chǎng)機(jī)制缺乏足夠的了解。實(shí)際上，通過(guò)向德國(guó)高價(jià)出口電力，這兩個(gè)國(guó)家的電力交易公司獲得的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了本國(guó)電價(jià)上漲所帶來(lái)的成本，相當(dāng)于間接降低了本國(guó)的整體電費(fèi)水平。此外，即使德國(guó)沒(méi)有過(guò)早棄核，也無(wú)法解決當(dāng)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)的燃眉之急，因?yàn)楹穗娡ǔ⑴c的是長(zhǎng)期市場(chǎng)，而非短期交易市場(chǎng)。
在德國(guó)，有一家鋼廠在現(xiàn)貨市場(chǎng)高額電價(jià)的影響下被迫停產(chǎn)了兩天。這一現(xiàn)象揭示了兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：首先，這家鋼廠顯然參與了現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，這意味著在“風(fēng)光稀缺期”之外，它很可能從較低的市場(chǎng)電價(jià)中受益。其次，該鋼廠既沒(méi)有像其他鋼廠或化工企業(yè)那樣擁有自備電廠，也沒(méi)有簽訂包含靈活性資源的直供合同。因此，這種情況應(yīng)被視為一個(gè)特例，而非普遍現(xiàn)象。
此外，德國(guó)的大部分居民用戶與當(dāng)?shù)仉娏竞炇鹆碎L(zhǎng)期供電合同，這使他們免受現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)劇烈波動(dòng)帶來(lái)的直接影響。德國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)的交易量?jī)H占電力交易總量的25%左右，其余大部分通過(guò)長(zhǎng)期合同完成，從而有效保障了電力供應(yīng)的價(jià)格穩(wěn)定性。事實(shí)上，電力交易的核心在于風(fēng)險(xiǎn)管理，通過(guò)不同期限的合同組合來(lái)平衡價(jià)格波動(dòng)帶來(lái)的不確定性，確保供應(yīng)方和需求方都能在市場(chǎng)中保持穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)。這種機(jī)制不僅有助于安全度過(guò)可能出現(xiàn)的能源危機(jī)，也特別適合高比例新能源市場(chǎng)的特性。因此，越來(lái)越多的企業(yè)和電力消費(fèi)者選擇簽署長(zhǎng)期電力供應(yīng)協(xié)議（PPA），以鎖定電價(jià)，降低市場(chǎng)波動(dòng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
目前，德國(guó)家庭光伏電池的總?cè)萘恳堰_(dá)到11吉瓦，但尚未參與市場(chǎng)調(diào)用。這是因?yàn)檫@些電池大多作為光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝在居民家的地下室中。然而要參與電力市場(chǎng)交易，這些系統(tǒng)必須配備可控的智能電表，但目前德國(guó)不到1%的家庭安裝了這樣的設(shè)備。在這一領(lǐng)域，德國(guó)堪稱歐洲的“落后生”，而大多數(shù)鄰國(guó)的智能電表覆蓋率已接近100%。
從2025年1月起，德國(guó)的電網(wǎng)將被正式要求開(kāi)始為配備光伏和電池的家庭安裝智能電表，允許家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)交易。理論上，如果政府能夠更早出臺(tái)完善的政策法規(guī)，家庭儲(chǔ)能電池（包括電動(dòng)車(chē)儲(chǔ)能）作為靈活性資源，將在“風(fēng)光稀缺”時(shí)期發(fā)揮顯著作用，有效緩解高額電價(jià)問(wèn)題。
然而，這一模式也伴隨著顯著的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。目前，長(zhǎng)期電力合同由電力公司承擔(dān)市場(chǎng)波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，而家庭直接參與現(xiàn)貨市場(chǎng)交易則需自行承擔(dān)電價(jià)波動(dòng)帶來(lái)的不確定性。如果政府能夠在能源危機(jī)時(shí)期為家庭參與現(xiàn)貨市場(chǎng)提供風(fēng)險(xiǎn)擔(dān)?；蚪⑵渌Ｕ蠙C(jī)制，那么大部分家庭儲(chǔ)能電池將會(huì)更積極地參與現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，從而為電網(wǎng)穩(wěn)定和電價(jià)調(diào)節(jié)貢獻(xiàn)更多的靈活性資源。
未來(lái)
根據(jù)德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管局的數(shù)據(jù)，截至2024年12月12日，德國(guó)全年（共8760小時(shí)）只有41小時(shí)的電價(jià)過(guò)高，其他主要鄰國(guó)的情況也大致相同。經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，增加火電或啟動(dòng)燃?xì)怆姀S都無(wú)法有效解決由“風(fēng)光稀缺”引發(fā)的電價(jià)暴漲問(wèn)題。
德國(guó)的抽水蓄能發(fā)展受限于地理選址，而電池儲(chǔ)能電站的建設(shè)成本已經(jīng)與抽水蓄能相當(dāng)，因此電池投資備受青睞。特別是建在退役電廠地點(diǎn)的電池項(xiàng)目，由于不受輸電容量限制，更具吸引力。目前德國(guó)正在加大對(duì)集中式電池電廠的投資，這些項(xiàng)目的商業(yè)模式主要面向現(xiàn)貨市場(chǎng)。根據(jù)德國(guó)電網(wǎng)公司的信息，計(jì)劃投入的集中式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)貨市場(chǎng)的需求，因此，未來(lái)因“風(fēng)光稀缺”引發(fā)的電價(jià)暴漲現(xiàn)象有望逐步減少。
總而言之，以風(fēng)電和光伏為主的能源轉(zhuǎn)型有其獨(dú)特規(guī)律，應(yīng)優(yōu)先選擇最經(jīng)濟(jì)的解決方案，充分發(fā)揮市場(chǎng)的調(diào)節(jié)作用。目前，德國(guó)正值政府換屆，新政府將對(duì)能源轉(zhuǎn)型政策進(jìn)行調(diào)整，尋求更加經(jīng)濟(jì)高效的路徑，以解決電費(fèi)過(guò)高的問(wèn)題。例如，通過(guò)碳價(jià)收入將電稅減半，采用類似阿里“支付寶”的商業(yè)模式，將電網(wǎng)費(fèi)用減半。
然而，“風(fēng)光稀缺”持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短不一，電池儲(chǔ)能只能應(yīng)對(duì)短期的電力短缺問(wèn)題，若“風(fēng)光稀缺”持續(xù)數(shù)天以上，則需要依賴儲(chǔ)氫或氨、甲醇、甲烷等氫的衍生物來(lái)保障能源供應(yīng)的持續(xù)穩(wěn)定。
未來(lái)，德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型需要在市場(chǎng)機(jī)制、儲(chǔ)能技術(shù)、靈活性資源管理等方面持續(xù)優(yōu)化，以確保在可再生能源占比不斷提升的背景下，電力供應(yīng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性都能得到有效保障。
