中國儲能網(wǎng)訊：近日，德國電價問題成為媒體熱議的焦點，各類夸張標(biāo)題層出不窮：“德國電價飆升！”“德國能源危機(jī)再度來襲！”“多國怒批德國能源轉(zhuǎn)型！”德國能源轉(zhuǎn)型的核心目標(biāo)是推動新能源的廣泛應(yīng)用，而新能源的一大特點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)電往往會出現(xiàn)短缺。這種現(xiàn)象本屬常識，其對現(xiàn)貨市場電價的影響通常也較為短暫。事實上，德國幾乎每年都會經(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”并非罕見現(xiàn)象，但此次事件的電價飆升程度和市場反應(yīng)卻顯得尤為突出。這背后隱藏著哪些不易察覺的因素？本文將用德國網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管局公布的現(xiàn)貨市場數(shù)據(jù)深入分析電價上漲的深層次原因。
事件
2024年12月11~13日，德國連續(xù)經(jīng)歷了被稱為“風(fēng)光稀缺期”的特殊時期。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。火電尤其是淺灰色的燃?xì)獍l(fā)電，維持在高位運行；灰藍(lán)色的抽水蓄能電站已滿負(fù)荷出力，同時德國還大量進(jìn)口來自周邊國家的電力。12日下午17時至18時，電力現(xiàn)貨市場的平均價格飆升至936歐元，約為平時的10倍。13日，隨著深藍(lán)色的風(fēng)電逐漸恢復(fù)，現(xiàn)貨電價回歸正常水平。
德國能源轉(zhuǎn)型智庫的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)時約1/3的火電廠未參與市場，啟動速度較快的燃?xì)怆姀S中，竟有近一半處于停運狀態(tài)，未進(jìn)行發(fā)電。這一現(xiàn)象引起了德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管局的關(guān)注，甚至懷疑市場中存在價格操縱行為，并表示將展開調(diào)查。
這種短缺讓所有持有浮動電價合同的用戶都感受到了錢包的壓力。這類合同中，每千瓦時電力的價格如同潮水般隨著市場波動起伏。平時，這種方式對大多數(shù)客戶來說是劃算的。但在這兩天，如果缺少自有發(fā)電或儲能資源，代價格外高昂。相比之下，居民電價大多基于年度合同，因此幾乎未受影響。
一些媒體常常聚焦現(xiàn)貨市場，尤其是對某一時刻的最高電價發(fā)出驚呼。然而，從圖2可以看出，如果以每日平均電價來看，整體價格漲幅其實相對有限，且很快恢復(fù)了正常水平。
事實上，12月4日同樣經(jīng)歷過一次“風(fēng)光稀缺期”（見圖3），但當(dāng)時并未出現(xiàn)過度的電價飆升。盡管新能源存在波動性，但其預(yù)測誤差通常都在5%以內(nèi)。前后兩次電力短缺的預(yù)測（圖3中的虛線部分）差異并不明顯，僅將高額電價歸因于“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)測與實際情況，可以發(fā)現(xiàn)，兩次同樣的“風(fēng)光稀缺期”在電價上存在顯著差異。11日的電價雖較4日明顯偏高，但尚屬正常波動范圍；而12日的價格卻出現(xiàn)了異常飆升。這一反?，F(xiàn)象表明，電價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因素。
對比前后三天“風(fēng)光稀缺”時期德國電力進(jìn)出口情況可以發(fā)現(xiàn)，由于德國電價在歐洲處于最高水平，周邊國家普遍選擇以最大出力的方式向德國出口電力，以獲取高額利潤。
只有荷蘭（橘黃色標(biāo)識柱）和丹麥（紫色標(biāo)識柱）例外，這兩個國家仍在從德國進(jìn)口電力，以滿足各自電網(wǎng)調(diào)度的需求（見圖4）。此外，當(dāng)時并未啟動戰(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，未出現(xiàn)嚴(yán)重的供需失衡。因此，當(dāng)時電價高企的原因，很可能是火電廠的響應(yīng)速度未能及時跟上需求變化。
從前后兩次“風(fēng)光稀缺期”來看，未出現(xiàn)明顯的預(yù)測失誤。短暫啟動更多的燃?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，交易公司或許認(rèn)為電池可以解決火電廠響應(yīng)速度慢的問題。
長期以來，交易公司一直通過價格趨勢跟蹤來優(yōu)化電池的使用：在電價上升趨勢中放電，在電價下降趨勢中充電。然而，由于當(dāng)時市場上集中式電池的總?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)速度慢的問題，導(dǎo)致因擔(dān)心現(xiàn)貨供應(yīng)不足而出現(xiàn)過分反應(yīng)。
一般來說，如果一陣強(qiáng)風(fēng)為系統(tǒng)帶來額外3吉瓦電力，電價可能會迅速降至250歐元。而在相反情況下，如果電力供應(yīng)短缺3吉瓦，電價可能飆升至2000歐元，幾乎是上周價格的兩倍。這種劇烈的價格波動凸顯了電池儲能在市場平衡中的關(guān)鍵作用，同時也反映出當(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在電力短缺時期的重要援助國家。然而，由于市場價格耦合，這兩個國家的現(xiàn)貨電價也隨之上升，引發(fā)了一些政治家的不滿，認(rèn)為這是德國棄核政策導(dǎo)致的失誤。這種觀點反映出這些政治家對市場機(jī)制缺乏足夠的了解。實際上，通過向德國高價出口電力，這兩個國家的電力交易公司獲得的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了本國電價上漲所帶來的成本，相當(dāng)于間接降低了本國的整體電費水平。此外，即使德國沒有過早棄核，也無法解決當(dāng)時現(xiàn)貨市場的燃眉之急，因為核電通常參與的是長期市場，而非短期交易市場。
在德國，有一家鋼廠在現(xiàn)貨市場高額電價的影響下被迫停產(chǎn)了兩天。這一現(xiàn)象揭示了兩個關(guān)鍵問題：首先，這家鋼廠顯然參與了現(xiàn)貨市場交易，這意味著在“風(fēng)光稀缺期”之外，它很可能從較低的市場電價中受益。其次，該鋼廠既沒有像其他鋼廠或化工企業(yè)那樣擁有自備電廠，也沒有簽訂包含靈活性資源的直供合同。因此，這種情況應(yīng)被視為一個特例，而非普遍現(xiàn)象。
此外，德國的大部分居民用戶與當(dāng)?shù)仉娏竞炇鹆碎L期供電合同，這使他們免受現(xiàn)貨市場電價劇烈波動帶來的直接影響。德國現(xiàn)貨市場的交易量僅占電力交易總量的25%左右，其余大部分通過長期合同完成，從而有效保障了電力供應(yīng)的價格穩(wěn)定性。事實上，電力交易的核心在于風(fēng)險管理，通過不同期限的合同組合來平衡價格波動帶來的不確定性，確保供應(yīng)方和需求方都能在市場中保持穩(wěn)定的運營。這種機(jī)制不僅有助于安全度過可能出現(xiàn)的能源危機(jī)，也特別適合高比例新能源市場的特性。因此，越來越多的企業(yè)和電力消費者選擇簽署長期電力供應(yīng)協(xié)議（PPA），以鎖定電價，降低市場波動帶來的風(fēng)險。
經(jīng)驗教訓(xùn)
目前，德國家庭光伏電池的總?cè)萘恳堰_(dá)到11吉瓦，但尚未參與市場調(diào)用。這是因為這些電池大多作為光伏儲能系統(tǒng)安裝在居民家的地下室中。然而要參與電力市場交易，這些系統(tǒng)必須配備可控的智能電表，但目前德國不到1%的家庭安裝了這樣的設(shè)備。在這一領(lǐng)域，德國堪稱歐洲的“落后生”，而大多數(shù)鄰國的智能電表覆蓋率已接近100%。
從2025年1月起，德國的電網(wǎng)將被正式要求開始為配備光伏和電池的家庭安裝智能電表，允許家庭儲能系統(tǒng)參與現(xiàn)貨市場交易。理論上，如果政府能夠更早出臺完善的政策法規(guī)，家庭儲能電池（包括電動車儲能）作為靈活性資源，將在“風(fēng)光稀缺”時期發(fā)揮顯著作用，有效緩解高額電價問題。
然而，這一模式也伴隨著顯著的市場風(fēng)險。目前，長期電力合同由電力公司承擔(dān)市場波動的風(fēng)險，而家庭直接參與現(xiàn)貨市場交易則需自行承擔(dān)電價波動帶來的不確定性。如果政府能夠在能源危機(jī)時期為家庭參與現(xiàn)貨市場提供風(fēng)險擔(dān)?；蚪⑵渌Ｕ蠙C(jī)制，那么大部分家庭儲能電池將會更積極地參與現(xiàn)貨市場交易，從而為電網(wǎng)穩(wěn)定和電價調(diào)節(jié)貢獻(xiàn)更多的靈活性資源。
未來
根據(jù)德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管局的數(shù)據(jù)，截至2024年12月12日，德國全年（共8760小時）只有41小時的電價過高，其他主要鄰國的情況也大致相同。經(jīng)驗已經(jīng)證明，增加火電或啟動燃?xì)怆姀S都無法有效解決由“風(fēng)光稀缺”引發(fā)的電價暴漲問題。
德國的抽水蓄能發(fā)展受限于地理選址，而電池儲能電站的建設(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的電池項目，由于不受輸電容量限制，更具吸引力。目前德國正在加大對集中式電池電廠的投資，這些項目的商業(yè)模式主要面向現(xiàn)貨市場。根據(jù)德國電網(wǎng)公司的信息，計劃投入的集中式電池儲能系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)貨市場的需求，因此，未來因“風(fēng)光稀缺”引發(fā)的電價暴漲現(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)揮市場的調(diào)節(jié)作用。目前，德國正值政府換屆，新政府將對能源轉(zhuǎn)型政策進(jìn)行調(diào)整，尋求更加經(jīng)濟(jì)高效的路徑，以解決電費過高的問題。例如，通過碳價收入將電稅減半，采用類似阿里“支付寶”的商業(yè)模式，將電網(wǎng)費用減半。
然而，“風(fēng)光稀缺”持續(xù)時間長短不一，電池儲能只能應(yīng)對短期的電力短缺問題，若“風(fēng)光稀缺”持續(xù)數(shù)天以上，則需要依賴儲氫或氨、甲醇、甲烷等氫的衍生物來保障能源供應(yīng)的持續(xù)穩(wěn)定。
未來，德國的能源轉(zhuǎn)型需要在市場機(jī)制、儲能技術(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。
