德国可再生能源的市场价值下降

文摘   2024-11-01 00:01   北京  
来源:
https://gemenergyanalytics.substack.com/p/the-decreasing-market-value-of-renewables
作者:
Julien Jomaux
2024年10月23号

价值的不同方面

在进入具体图表之前,定义我们正在研究的内容非常重要。在图表中,我指的价值是市场价值,其定义为特定时刻的发电量乘以该时刻的市场价格。由于欧洲市场的基石是日前市场的小时价格,因此市场价值只是发电量和该小时价格的乘积。

由于市场价格由边际买家(和卖家)决定,它反映了投标曲线与供应曲线相交的价格——超过这个价格,买家就不愿意为供应商提供的产品支付价格。然而,除了边际买家外,所有选定的买家都将获得比他们愿意支付的价格更便宜的电力。
此外,电力(以及一般能源)从根本上来说比我们支付的价格更有价值。尽管我们可能认为我们的能源账单太高,但如果没有电,我们在现代社会里实际上会做什么呢?【1】? 因此,并不是因为市场价格为零,所以生产的电力就没有价值。事实是,在价格低的时候增加发电量只能带来较低的增量价值。

发电量函数中的平均市场价值

第一张图是 2024 年德国风能和太阳能发电量的平均市场价值。截至目前,德国拥有超过 90 GW 的太阳能和超过 70 GW  的风能(陆上和海上合计)【2】。此图显示了特定渗透水平的平均市场价值【3】为了进行比较,绘制了一条绿线,表示如果捕获的市场价格保持不变,且等于 2024 年的年平均日前价格(目前为 71 欧元/兆瓦时),市场价值将是多少。



我们可以观察到,对于低发电量(红色矩形内),风能和太阳能非常接近绿线。这表明,在这样的渗透水平(高达 15/20 GW)下,太阳能和风能不会显著影响市场价格,并且实际上是价格接受者。超过这个点,平均市场价值往往会偏离绿线,表明发电量增加开始影响市场价格【4】。
除了这个简单的观察之外,我们还可以注意到,在发电量相似的情况下,太阳能似乎比风能受到的影响更大。对此有几种可能的解释。
  • 首先,在这一地区,冬季风力往往更强,因为需求较高,市场价格也较高。
  • 其次,与太阳能发电相比,风力发电的地理分散性更大,这意味着可以以更高的市场价值出口更多的风力发电。
  • 第三,在德国,风能对市场价格的响应往往比太阳能更灵敏,从而导致经济性弃风。由于我们研究的是实际发电量而不是潜在发电量,因此这种经济性弃风会提高其平均市场价值。

最大太阳能发电量与最大市场价值不同

以下图表重点关注特定月份的太阳能发电量。每张图表均展示了每小时太阳能的平均市场价值(绿线)与每小时平均太阳能发电量(黄线)的对比。第一张图表代表 2024 年 7 月的法国,而第二张图表代表 2024 年 6 月的德国。创建每小时风能发电量的类似图表意义不大,因为风能发电量并不像太阳能发电量那样呈现重复的每日模式。


两条曲线之间的差异非常显著。即使在太阳能装机容量低得多的法国,市场价值与实际发电量之间的差距也很大。这张图还强调了为什么东西向垂直放置的太阳能电池板可能是实现价值最大化的有趣解决方案【5】。

最后一张图——从小鸭到大鸭

最后,以下是更新后的图表,其中显示了“太阳能月”(4 月至 9 月)标准化的日前价格。该图表清楚地说明了太阳能发电对市场价格的重大影响,为前面图表中的观察结果提供了清晰的解释。


值得注意的是,两个极端之间的差距正在不断扩大。虽然在 2021 年和 2022 年,下午 2 点的平均价格高于整体平均小时价格的 70%,但在 2023 年下降到 54%,在 2024 年甚至下降到 26%。与此同时,晚上 8 点的平均价格在 2021 年和 2022 年仅高出约三分之一,但到 2024 年却上涨了一倍多。
如果可再生能源(尤其是太阳能)的安装率继续超过其他可能稳定或缓解市场价值下降的因素,那么市场价格下降的趋势可能会在未来几年持续下去【6】事实上,市场价值的下降可能成为可再生能源持续增长的最大限制因素。【7】7。
【1】
例如,参见失负荷价值等概念
https://www.ecorys.com/case-studies/determining-the-value-of-lost-load-of-electricity-in-the-netherlands/#:~:text=The%20Value%20of%20Lost%20Load%20(or%20%27VoLL%27)%20is,supply%20and%20ensuring%20its%20affordability.
【2】
请参阅此来源
https://www.energy-charts.info/charts/installed_power/chart.htm?l=en&c=DE
【3】
例如,15 GW 太阳能的平均市场价值是通过对太阳能发电量为 15 GW 的所有小时的太阳能市场价值进行平均来计算的。
【4】
发电量越大,曲线行为越混乱,是因为数据点越少。
【5】
请参阅我之前关于垂直太阳能的贴子。
https://gemenergyanalytics.substack.com/p/the-rise-of-vertical-solar
【6】
总之,这些要素主要围绕在可再生能源发电量高时刺激需求,要么通过创造新的需求(电动汽车、热泵等),要么通过将现有需求从一个时间转换到另一个时间(灵活性、存储)。
【7】
请参阅我之前的帖子:增长的极限:太阳能版
https://gemenergyanalytics.substack.com/p/limits-to-growth-solar-edition





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