文 | 张树伟作者供职于卓尔德（北京）中心

2023年7月1日凌晨
，
笔者在德国汉堡（跟我国哈尔滨纬度接近）附近露营
，
凌晨3点被冻醒来
。
彼时的天气预报是实时10度
，
风力40公里
。


7月1日白天虽然时不时下起雨来
，
但仍然有着属于夏日的刺眼阳光
，
再加上3-5级的大风
，
导致马路上可以看到穿着从T恤、夹克到羽绒服各个季节与频谱的人
，
还有穿马甲的狗
。


就是在这一天
，
电力行业的精英们已经充分预期到了第二天（7月2日）严峻的电力供需形势——严重供大于求
。


晴朗无云的天气意味着光伏出力可以达到额定最大功率
，
但同时风仍然不小
。
新能源的发电出力可以说是毫无阻碍
。


而这一天恰恰是个不上班的周六
。
而有些地区
，
比如德国的北威州（NRW）
，
学生们已经放暑假了
，
意味着他们的家长已经连续不上班好几天了
。


果然
，
下午3点集合竞价完成之后
，
提前一天购买的电力价格（即所谓的“日前市场”
，
day-ahead）大部分国家显示了全天负价
。


比较来看
，
荷兰负的程度最大
，
全天平均接近-90欧元/MWh；德国其次
，
接近-55欧元/MWh
。
这2个国家（分属2个价区与平衡控制区）都在中午时分触及了市场允许报价的下限——负500欧元/MWh（欧洲大陆电力耦合市场目前报价具有【-500
，
4000】的区间）
。
其他国家基本在低于但是接近零价的附近
，
包括很少出现负价格的比利时
。


图1 欧洲互联电力7月1日日前市场出清结果

那么问题来了
：
在这个价格下
，
市场仍然无法出清怎么办？

非常好的问题！如果你提出了这样疑问的
，
建议你可以直接从第3部分（全天负电价成因
：
市场供需温度计）开始阅读
。


接下来
，
让我们先从轻松愉快的视角来看待欧洲本次全天负电价的问题
。


负电价的娱乐视角

托马斯-A-爱迪生当年说
：
我们将使电力变得如此便宜
，
以至于只有富人才会点蜡烛
。
这早已是世界大部分地方的现实
。
现在
，
这种便宜的程度更进一步加深了——负的！

不要听有些farts的瞎扯！——负电价并非无意义
。
负电价只要有量
，
那么就必然有成交
，
那么有人就是会又用电
，
又挣钱
。
它的意义对应于它的数量与价格的乘积
。


邪恶美帝的不那么邪恶的80后诗人与青年女作家Munia Khan说
：
爱就像电一样
，
它有时让你一震
，
但你却不能没有它
。
如果她看到负价格
，
她似乎应该额外感慨
：
不是你不能没有它
，
是它不能没有你！

我国作家池莉在小说《来来往往》中
，
将负面人物皮肤不佳的脸庞比喻为“电力不足的黄灯泡”
。
她如果看到负电价
，
估计会来个比喻
：
这负面人物
，
就像电力用户一样
，
既用电
，
又拿钱
，
彷佛谁都永远欠她的！

负电价的商业视角

基于这天的负电价
，
一位英国博主（https://twitter.com/gerardreid14/status/1675151163191177217）发言
：
“有谁想获得免费的#电力？今天是这一天
，
在整个#欧洲”
，
还加了一句展望性质的话
：
未来每个夏天的周末都是这样的！

在它的下面
，
很多网友出主意
：
搞海水淡化、废物利用啊、存储成热利用……还有人说可以拿来挖矿的
。


这的确道出了商业逻辑上的基本必要条件
：
一个东西足够便宜了
，
那么它的用武之地就会非常大
，
并且具有自发的动力去替代过去那些提供类似服务、但是价格更高的竞争者
。


这是目前综合能源系统与氢能经济第三次重新成为一个话题
，
而且是新话题的关键背景
。
它是关于电的——电解槽、电池与电力热泵
。
这方面的研究开发、商业模式创新以及社会接受程度的提升
，
正在日新月异的进展
，
任何半年周期以上的综述都在快速过时
。


当然
，
市场当中存在纯粹的金融投资或者对冲者
。
它们基于自己的独到预期
，
对未来的价格走势进行判断
，
并且相应的做多或者做空期货或者期权
。
有的时候是天使
，
发现市场价格“不正确不到位”的地方；有的时候是魔鬼
，
助涨助跌
。


全天负电价成因
：
市场供需温度计

负电价已经发生了
，
人们可以很方便的寻找它的各种直接、间接以及本质性的原因
。


直接原因
，
基于目前的市场设计
，
这一负电价形成是多种供给与需求层面因素的叠加结果
。
比如
，
从荷兰触及市场报价下限-500EUR/MWh的供需曲线（图2）来看
，
在电价为零的水平上
，
需求有7000MW的累积报价
，
而供给（留在系统中不愿意停机不发电的）仍旧在接近10000MW的水平
。


需求供给仍然没有交点
，
从而从“算法”上来说
，
需要进一步的价格下降
，
以实现平衡
。
从零价格到负500EUR的区间上
，
供给侧进一步挤出了不挣钱的机组
，
而需求侧有所增加
。


最终系统的平衡点出现在8000MW左右
，
价格就是报价下限
。
这一区间上
，
价格变得敏感有弹性
，
而市场流动性已经不足
。
最终这一小时区间
，
出清电量在6500MWh（所谓Market Clearing Volume (MCV)）
。


图2 2023年7月1日日前市场出清结果（7月2日下午1:00-2:00）
，
荷兰定价区

当然
，
如果超越直接原因
，
探究更多长期与结构性因素
，
那么这个问题就变得异常复杂了
，
包括线性规划程序是如何在这种极端情况下寻优的算法问题
。
乃至涉及价值观因素
。
但是从变化趋势上
，
价格作为市场供需形势的指针与温度计
，
无疑发挥了信息披露的基本作用
。


这一数量成交与总体的电力需求/供给图景有多大关系？7000MWh左右一个小时的成交量
，
与之可以对比的是荷兰
，
这样一个西欧小国/经济大国的总体电力需求与供给情况
。


表1给出了这种粗略的比较
。
可以看出
，
不考虑各种时间上的波动情况
，
日前市场的这一成交
，
大致是每天电力用量（12GWh）的55个百分点
，
占据半壁江山
。
其他一半上下的需求
，
在其他市场（比如大用户场外交易OTC）以各种其他定价方式满足
。


表1 荷兰7月1日前市场交易量与各种参照系的比较

这一提前24小时的预期准确吗？这一点可以从更加接近实时的日内与平衡市场看出来
。
荷兰的日内市场从60分钟/30分钟/15分钟产品（连续交易）在中午的时刻也保持低于零的价格
，
尽管程度上有所降低
，
显示这种1天前的预期大体是准确的
。
顺便说一句
：
日前市场这是地地道道实质意义上的期货
。


图3 欧洲日内连续交易60分钟产品价格——2023年7月2日平均价

那么
，
未来市场价格走势会怎么变化？没有人可以精确的知道未来
，
它仍处于随机状态
。
笔者只能说
：
给定可再生能源越来越多
，
在其他因素不变的情况下
，
负电价肯定会越来越多
，
越来越具有全年负担等方面的含义
。
当然
，
其他因素现实中不可能不变
，
比如储能充电变得越加有利可图
，
就构成了系统价格“过山车”的一个抑制性因素
。
现实的发展
，
永远是进化反馈式的
，
而不是计划式或者趋势性的
。


负电价现象中的认知启蒙

全天负电价发生了！确切的讲
，
是在某个时间、某个地点
，
某个市场部分（segment）
，
出现了电力价格为负的买卖
。


数学上
，
两点之间直线最短是个公理
，
但是物理学告诉我们
：
直线距离最短可并不意味着这么前最快
，
时间最短
。
我们不能混淆不同维度
。


比如以电力系统电压（V）、频率（Z）与功角（F）稳定的基本系统要求
，
去要求电源输出功率（P）稳定
，
甚至以“稳定输出”为美
。
这完全是两码事
。
稳定输出属于对电源过分的要求
，
因为需求就是不稳定的
。


那么
，
类似的
，
负电价有意义的维度到底是哪个？

答案很简单
：
取决于你需要得出哪方面的认知洞见
。
答案往往取决于问题（The Answer Depends on the Question）
。


● 如果需要衡量消费者负担
，
那么明确的时间/空间界定是必要的
。
因为
，
毕竟这负价格只是1天
，
全年365天中的不足0.3%
，
人一辈子的万分之三
，
还有多个嵌套市场彼此成交量大小的问题（不过欧洲日前市场总体上最活跃）
。
对了
，
千万别转汇率比较
。
消费者负担是跟自己的收入比的
。


● 如果需要衡量这个批发市场是否合理
，
那么显然必要的市场设计改变将是必要的
。
这涉及到不同政策（补贴、税收、行政限制）与技术经济的互动影响
，
无疑是个复杂的问题
。
但是
，
明显大幅度低于零的价格
，
是“不正常”的
，
也很难具有可持续性的
。


● 如果要探讨那些无法参与批发市场的小用户如何从这种负价格获益
，
比如居民用户
，
那么居民电价中的复杂构成无疑是个额外的因素
。
居民一方面是消费者上帝（“消费者永远是对的！）
，
另一方面也是各种社会负担无法进一步传导的群体（相比工业部门）
，
因此理论上也是”拔鹅毛“的对象之一
。
关于未来电力更像是社会服务还是商品
，
也有得进一步讨论
。


● 这样的系统
，
应对不可预见（unforeseen）危机的能力如何？所谓的是否是一个有弹性（resilience）的系统
。
短期无疑是促进弹性的增加的
，
但是长期这是否意味着是系统充足性（而不是灵活性
，
二者需要显著区分）会出现问题
，
不得而知
。
这又是一个取决于太多自然（天气）、体制（系统安排/备用水平）与偶然因素（各种操作性的人为安全因素）的事情
。
当一个冲击（shock）乃至危机（crisis）发生的时候
，
人们往往忘了它只是若干概率事件的实现（realised）
，
而把它理解为确定性事件
，
“一定会发生”
。
这无疑是笔者并不感冒的“宿命论”
。
在粮食领域
，
学者Amartya Sen曾经说过
：
“你不能很容易地防止营养不良
，
但你可以用一半（不大的）努力来阻止饥荒”
。
那么
，
饥荒为何还总是在历史上出现？类似的
，
电力是不可能100%安全
。
但是时不时来个大限电或者停电（类似我国2020/2021/2022的故事）
，
显然是过了
。


● 如果要聚焦对冲风险
，
那么“谁的风险”就显得尤为关键了
。
负电价显然是发电商的风险
，
而高电价是用户的风险
。
风险永远是单边（one-sided）的
，
比如你永远不会说
：
我有中1个亿彩票奖金的风险（risk）
，
尽管这句话在统计科学上是完全严谨的表述
。
问题是
：
当未来从随机变得确定
，
而恰恰实现了对你不利的那种可能
，
你是否能够具有足够的耐心
，
以及足够的积累以挺过去？欧洲去年的高价格挺过去了
，
但是没有锁定价格、对冲的用户与售电商亏大了
。
未来呢？当有人享受着几厘到几分的现货价格
，
那些签了长期合同（PPA）的用户是何种心情？

● 如果要聚焦人类未来
，
避免气候危机
。
对不起
，
这样的价格完全是不可接受的
。
政府有责任把价格一步一步搞上去
，
以改变所有人的行为
，
促进环境与人类可持续发展
。


（有更多观点
，
欢迎邮件联系作者讨论contact@draworld.org）

网友看法

1、网友政经逻辑短线操作
：
说明欧洲已经完全没有工业了

2、网友在路上141373353
：
负电价？什么意思？用电不用花钱而且电力公司还得给钱吗？

3、网友TWO18
：
还中国风景独好

4、网友头牌分享官
：
我来科普一下什么是负电价
，
一个发电厂每天产出的电是固定的
，
就像一条河流的流量是持续且相对稳定的
，
这些电需要电力公司卖出去
，
但是经济环境不支持这些电力消耗
，
电力公司也没有能力消耗这些电力
，
就会把这些电力找有能力消耗的公司
，
付费让他们处理
，
生活用电在电力市场里只占很小的份额
。
少发电务必要关闭发电机组
，
但是下次重启的费用更加不划算
，
还有就是存储发电能源材料的成本也要消耗资金
。
付费卖电显然更加划算

5、网友澳门豐
：
天然气也是负
，
说好的剥削呢

6、网友cdy945815
：
问题是普通老百姓能享受到负电价吗？你用电
，
电力公司还得给你钱！

7、网友饺子神魔抹茶
：
天气这么热 欧洲人不开空调 还负电价 就快玩脱自己了

8、网友轻衫快马
：
这是期货价格
，
并不是居民实际购电价格吧？

9、网友站在墙上吃红杏
：
山东电网实时电价经常出现负电价
。


10、网友兆东
：
说欧洲天然气奇缺
，
都开始烧木头了！这才过去多久？咋得电又不行了！

11、网友用户5766428670109
：
看这么长篇累赘
，
期货是负的
，
但供给还是正常价格
，
有钱人的游戏
。


12、网友龙柒少zZ
：
很难让人理解
。
如果电力过剩
，
让电厂发电机组停机就行了
，
流程并不复杂
，
操作起来也比较简单
，
为什么要负电价呢？

13、网友船长如是观
：
负是几个意思？我用他一度电
，
他们得给我钱吗？[捂脸]

14、网友面条吃不厌
：
我的智商已看不懂这文章[流泪][流泪]

15、网友攘外安内必须清除公知
：
负电价？意思是用电可以收钱吗？

16、网友山大王的日常
：
这个期货市场玩的
，
和平民用电有什么关系呢

17、网友梦在魔都-
：
突然想起来
，
以前暑天都有限电保证居民生活用电的新闻
，
今年完全没看到
。
是发电量大了
，
还是用电少了
。


18、网友午夜响马
：
市场短暂的负电价与老百姓屁关系
，
简单个事长篇大论
，
种菜也有这种情况
，
便宜到一定程度菜农都不采了
，
谁去采还付你工钱！但这不会出现在菜市场
。
一个道理

19、网友谁能猜到我头像是什么
：
卖给中国吧
，
我们可以一毛钱买

20、网友鱼香肉丝在胡建
：
那是批发价吧
，
到了最终用户手里还得是正的
。