歐洲出現全天負電價！

‍2023年7月1日凌晨，筆者在德國漢堡（跟我國哈爾濱緯度接近）附近露營，凌晨3點被凍醒來。彼時的天氣預報是實時10度，風力40公裏。

7月1日白天雖然時不時下起雨來，但仍然有着屬於夏日的刺眼陽光，再加上3-5級的大風，導致馬路上可以看到穿着從T恤、夾克到羽絨服各個季節與頻譜的人，還有穿馬甲的狗。

就是在這一天，電力行業的精英們已經充分預期到了第二天（7月2日）嚴峻的電力供需形勢——嚴重供大於求。

晴朗無雲的天氣意味着光伏出力可以達到額定最大功率，但同時風仍然不小。新能源的發電出力可以說是毫無阻礙。

而這一天恰恰是個不上班的周六。有些地區，比如德國的北威州（NRW），學生們已經放暑假了，意味着他們的家長已經連續不上班好幾天了。

果然，下午3點集合競價完成之後，提前一天購买的電力價格（即所謂的“日前市場”，day-ahead）大部分國家顯示了全天負價。

比較來看，荷蘭負的程度最大，全天平均接近-90歐元/MWh；德國其次，接近-55歐元/MWh。這2個國家（分屬2個價區與平衡控制區）都在中午時分觸及了市場允許報價的下限——負500歐元/MWh（歐洲大陸電力耦合市場目前報價具有【-500，4000】的區間）。其他國家基本在低於但是接近零價的附近，包括很少出現負價格的比利時。

圖1 歐洲互聯電力7月1日日前市場出清結果

那么問題來了：在這個價格下，市場仍然無法出清怎么辦？

非常好的問題！如果你提出了這樣疑問的，建議你可以直接從第3部分（全天負電價成因：市場供需溫度計）开始閱讀。

接下來，讓我們先從輕松愉快的視角來看待歐洲本次全天負電價的問題。

負電價的娛樂視角

托馬斯-A-愛迪生當年說：我們將使電力變得如此便宜，以至於只有富人才會點蠟燭。這早已是世界大部分地方的現實。現在，這種便宜的程度更進一步加深了——負的！

不要聽有些farts的瞎扯！——負電價並非無意義。負電價只要有量，那么就必然有成交，那么有人就是會又用電，又掙錢。它的意義對應於它的數量與價格的乘積。

邪惡美帝的不那么邪惡的80後詩人與青年女作家Munia Khan說：愛就像電一樣，它有時讓你一震，但你卻不能沒有它。如果她看到負價格，她似乎應該額外感慨：不是你不能沒有它，是它不能沒有你！

我國作家池莉在小說《來來往往》中，將負面人物皮膚不佳的臉龐比喻爲“電力不足的黃燈泡”。她如果看到負電價，估計會來個比喻：這負面人物，就像電力用戶一樣，既用電，又拿錢，彷佛誰都永遠欠她的！

負電價的商業視角

基於這天的負電價，一位英國博主發言：“有誰想獲得免費的#電力？今天是這一天，在整個#歐洲”，還加了一句展望性質的話：未來每個夏天的周末都是這樣的！

在它的下面，很多網友出主意：搞海水淡化、廢物利用啊、存儲成熱利用……還有人說可以拿來挖礦的。

這的確道出了商業邏輯上的基本必要條件：一個東西足夠便宜了，那么它的用武之地就會非常大，並且具有自發的動力去替代過去那些提供類似服務、但是價格更高的競爭者。

這是目前綜合能源系統與氫能經濟第三次重新成爲一個話題，而且是新話題的關鍵背景。它是關於電的——電解槽、電池與電力熱泵。這方面的研究开發、商業模式創新以及社會接受程度的提升，正在日新月異的進展，任何半年周期以上的綜述都在快速過時。

當然，市場當中存在純粹的金融投資或者對衝者。它們基於自己的獨到預期，對未來的價格走勢進行判斷，並且相應的做多或者做空期貨或者期權。有的時候是天使，發現市場價格“不正確不到位”的地方；有的時候是魔鬼，助漲助跌。

全天負電價成因：市場供需溫度計

負電價已經發生了，人們可以很方便的尋找它的各種直接、間接以及本質性的原因。

直接原因，基於目前的市場設計，這一負電價形成是多種供給與需求層面因素的疊加結果。比如，從荷蘭觸及市場報價下限-500EUR/MWh的供需曲线（圖2）來看，在電價爲零的水平上，需求有7000MW的累積報價，而供給（留在系統中不愿意停機不發電的）仍舊在接近10000MW的水平。

需求供給仍然沒有交點，從而從“算法”上來說，需要進一步的價格下降，以實現平衡。從零價格到負500EUR的區間上，供給側進一步擠出了不掙錢的機組，而需求側有所增加。

最終系統的平衡點出現在8000MW左右，價格就是報價下限。這一區間上，價格變得敏感有彈性，而市場流動性已經不足。最終這一小時區間，出清電量在6500MWh（所謂Market Clearing Volume (MCV)）。

圖2 2023年7月1日日前市場出清結果（7月2日下午1:00-2:00），荷蘭定價區

來源：www.epexspot.com

當然，如果超越直接原因，探究更多長期與結構性因素，那么這個問題就變得異常復雜了，包括线性規劃程序是如何在這種極端情況下尋優的算法問題。乃至涉及價值觀因素。但是從變化趨勢上，價格作爲市場供需形勢的指針與溫度計，無疑發揮了信息披露的基本作用。

這一數量成交與總體的電力需求/供給圖景有多大關系？7000MWh左右一個小時的成交量，與之可以對比的是荷蘭，這樣一個西歐小國/經濟大國的總體電力需求與供給情況。

表1給出了這種粗略的比較。可以看出，不考慮各種時間上的波動情況，日前市場的這一成交，大致是每天電力用量（12GWh）的55個百分點，佔據半壁江山。其他一半上下的需求，在其他市場（比如大用戶場外交易OTC）以各種其他定價方式滿足。

表1 荷蘭7月1日前市場交易量與各種參照系的比較

這一提前24小時的預期准確嗎？這一點可以從更加接近實時的日內與平衡市場看出來。荷蘭的日內市場從60分鐘/30分鐘/15分鐘產品（連續交易）在中午的時刻也保持低於零的價格，盡管程度上有所降低，顯示這種1天前的預期大體是准確的。順便說一句：日前市場這是地地道道實質意義上的期貨。

圖3 歐洲日內連續交易60分鐘產品價格——2023年7月2日平均價

那么，未來市場價格走勢會怎么變化？沒有人可以精確的知道未來，它仍處於隨機狀態。筆者只能說：給定可再生能源越來越多，在其他因素不變的情況下，負電價肯定會越來越多，越來越具有全年負擔等方面的含義。當然，其他因素現實中不可能不變，比如儲能充電變得越加有利可圖，就構成了系統價格“過山車”的一個抑制性因素。現實的發展，永遠是進化反饋式的，而不是計劃式或者趨勢性的。

負電價現象中的認知啓蒙

全天負電價發生了！確切的講，是在某個時間、某個地點，某個市場部分（segment），出現了電力價格爲負的买賣。

數學上，兩點之間直线最短是個公理，但是物理學告訴我們：直线距離最短可並不意味着這么前進最快、用時最短。我們不能混淆不同維度。

比如以電力系統電壓（V）、頻率（Z）與功角（F）穩定的基本系統要求，去要求電源輸出功率（P）穩定，甚至以“穩定輸出”爲美。這完全是兩碼事。穩定輸出屬於對電源過分的要求，因爲需求就是不穩定的。

那么，類似的，負電價有意義的維度到底是哪個？

答案很簡單：取決於你需要得出哪方面的認知洞見。答案往往取決於問題（The Answer Depends on the Question）。

● 如果需要衡量消費者負擔，那么明確的時間/空間界定是必要的。因爲，畢竟這負價格只是1天，全年365天中的不足0.3%，人一輩子的萬分之三，還有多個嵌套市場彼此成交量大小的問題（不過歐洲日前市場總體上最活躍）。對了，千萬別轉匯率比較。消費者負擔是跟自己的收入比的。

● 如果需要衡量這個批發市場是否合理，那么顯然必要的市場設計改變將是必要的。這涉及到不同政策（補貼、稅收、行政限制）與技術經濟的互動影響，無疑是個復雜的問題。但是，明顯大幅度低於零的價格，是“不正常”的，也很難具有可持續性的。

● 如果要探討那些無法參與批發市場的小用戶如何從這種負價格獲益，比如居民用戶，那么居民電價中的復雜構成無疑是個額外的因素。居民一方面是消費者上帝（“消費者永遠是對的！），另一方面也是各種社會負擔無法進一步傳導的群體（相比工業部門），因此理論上也是”拔鵝毛“的對象之一。關於未來電力更像是社會服務還是商品，也有得進一步討論。

● 這樣的系統，應對不可預見（unforeseen）危機的能力如何？所謂的是否是一個有彈性（resilience）的系統。短期無疑是促進彈性的增加的，但是長期這是否意味着是系統充足性（而不是靈活性，二者需要顯著區分）會出現問題，不得而知。這又是一個取決於太多自然（天氣）、體制（系統安排/備用水平）與偶然因素（各種操作性的人爲安全因素）的事情。當一個衝擊（shock）乃至危機（crisis）發生的時候，人們往往忘了它只是若幹概率事件的實現（realised），而把它理解爲確定性事件，“一定會發生”。這無疑是筆者並不感冒的“宿命論”。在糧食領域，學者Amartya Sen曾經說過：“你不能很容易地防止營養不良，但你可以用一半（不大的）努力來阻止飢荒”。那么，飢荒爲何還總是在歷史上出現？類似的，電力是不可能100%安全。但是時不時來個大限電或者停電（類似我國2020/2021/2022的故事），顯然是過了。

● 如果要聚焦對衝風險，那么“誰的風險”就顯得尤爲關鍵了。負電價顯然是發電商的風險，而高電價是用戶的風險。風險永遠是單邊（one-sided）的，比如你永遠不會說：我有中1個億彩票獎金的風險（risk），盡管這句話在統計科學上是完全嚴謹的表述。問題是：當未來從隨機變得確定，而恰恰實現了對你不利的那種可能，你是否能夠具有足夠的耐心，以及足夠的積累以挺過去？歐洲去年的高價格挺過去了，但是沒有鎖定價格、對衝的用戶與售電商虧大了。未來呢？當有人享受着幾釐到幾分的現貨價格，那些籤了長期合同（PPA）的用戶是何種心情？

● 如果要聚焦人類未來，避免氣候危機。對不起，這樣的價格完全是不可接受的。政府有責任把價格一步一步搞上去，以改變所有人的行爲，促進環境與人類可持續發展。