负电价已成新常态

文摘   2024-08-07 11:18   美国  
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现实世界中,负价格的商品其实很多,负电价并不孤独,除了我们上一篇提到过的负油价(负电价,负油价与倒牛奶),还有如下几种:
整理自wikipedia
那到底什么是负电价?
简单来说,“负电价”是指电力现货市场中,供大于求,发电方报出负电价,且市场出清价为负值的情况。
由于电力需要实时平衡,且无法大规模存储,可以说是要在新能源波动,储能能力有限,需求侧灵活性不足的情况下保持供需平衡,而这太难了。
新能源大发,供给远大于需求时,「负电价」其实就是一种市场信号,鼓励所有有能力的人减少生产和增加消费。

一、负电价已成新常态
负电价最早出现在德国,时间上说法不一,大概是在2007-2009年间,也就是说,负电价至少都有15年的历史了。
尽管负电价在许多电力市场仍然不常见,但2024年全球各地区的负批发价格事件频率显著增加。
2024年上半年,各个市场负电价时段数量激增。比如南加州的负电价时段占比超过20%,相比2023年上半年的7%增加了三倍多。
2024年4月,南加州和德克萨斯州平原地区的批发电价在40%的时间里为负。在南澳大利亚,2024年上半年价格在18%的时间里为负。
在这些地区,有负电价时段的日子比只有正电价的日子要常见得多。例如,在南澳大利亚,2023年全年只有75天没有任何负电价时段。从南澳大利亚到维多利亚的跨区域出口的加权平均现货价格在2023年为负。这意味着,总体上,南澳大利亚不仅为进口电力支付费用,还为出口电力支付费用。
注释:从2019年到2024年上半年,几个选定地区的负电价趋势。左侧显示了每小时负电价的比例;右侧显示了至少有一个小时出现负电价的天数比例。
在欧洲,包括瑞典、芬兰、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛、荷兰、波兰和斯洛文尼亚在内的16个国家,负价格事件持续时间的记录被打破。挪威的多个竞价区经历了欧洲有史以来最长的负价格事件,发生在2023年9月19日至21日,持续了44小时。这是由于该时期水电发电量过剩,而欧洲大陆的高太阳能和风能发电限制了出口机会。
西班牙在2024年4月首次在日前市场上出现负价格,这发生在2023年12月更新的《电力市场运行规则》实施后,该规则允许与欧洲法规一致的负价格。在日本,最低允许的电价为0.1日元/千瓦时。同样,在新西兰,最低允许的出价为0.01新西兰元/兆瓦时,但2023年12月的一次市场设计评审建议修改规则以允许负价格。
二、负电价没有你想象的那么低
根据欧盟监管机构ACER在2023年1月的指导决定,欧洲各地日前市场的最低结算价格已标准化为每兆瓦时-500欧元。
然而,极端负价格仍然罕见。截至2024年5月的12个月期间,荷兰的价格有377小时为负,只有3小时达到了-500欧元/兆瓦时的最低价,而239小时的价格在-10欧元/兆瓦时到0欧元/兆瓦时之间。
在德国,时价最低跌至-258欧元/兆瓦时,但近80%的负价格高于-15欧元/兆瓦时。
在澳大利亚,最低允许价格为-1000澳元/兆瓦时(约-665美元/兆瓦时)。2019年南澳大利亚达到了这一价格共计26小时,而2021年昆士兰达到了21小时,但截至2024年5月的12个月期间,各地区的持续时间均不到1小时。
在得克萨斯州,有29小时的价格为负,最低价格达-84美元/兆瓦时,但约70%的负价格高于-3美元/兆瓦时。

注释:各地区每年负电价的持续时间,可以看到极端价格并不多。

三、负电价的出现时段
负电价主要出现在白天,也就是说,和光伏息息相关。

上图表展示了2023年6月至2024年5月期间,部分地区的负电价事件情况。

左侧图:负电价事件持续时间分布。

  • 展示了各地区负电价事件按持续时间的占比
  • 从短期(1小时)到长期(超过8小时)的分布各不相同
  • 南加州的长期负电价事件(>8小时)比例最高

右侧图:一天中不同时段出现负电价的概率。
  • 显示了各地区在24小时内出现负电价的可能性
  • 南澳大利亚在中午时段负电价概率最高,接近70%
  • 大多数地区在中午至下午时段负电价概率较高
  • 德克萨斯平原地区全天负电价概率相对稳定

在德克萨斯州,太阳能光伏发电占总发电量的比例低于10%,休斯顿地区的负价格持续时间通常在2到4小时之间,且主要出现在上午和晚上的中午高峰时段之外。相比之下,在风能占电力生产比例较高但电力出口能力有限的潘汉德尔地区,大多数负价格事件持续时间超过8小时。
这篇我们了解了负电价的全球发展情况,包括量、价、出现时段,以及概率分布情况,下一篇,我们将从“捕获率”来看负电价,以及看看谁该为负电价背锅?
敬请期待。


以上内容均来自公开内容整理,生成式配图来自GPT-4o,数据分析及可视化来自Claude 3.5及Perplexity,作为学习笔记,仅供参考,如有幻觉,欢迎指出。

参考资料:1、IEA electricity mid-year update,PDF放星球随意下载。

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注释[1]:时间杠杆率=作者写文章耗费的时间/读者阅读所花费的时间,因此阅读是目前最好的学习方式之一,读书更是性价比极高的事情。

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