Dunkeflaute这个德语单词字面含义是“昏暗”且“无风”的时期，它描述了一段时间内，风电和光伏发电量都非常低的情况。在北欧（包括英国）Dunkelflaute事件相当常见。每年可能会有两到十次 Dunkelflaute事件或在11月、12月和1月的冬季高峰期每月平均50到150小时。每次事件可能持续几小时到几天不等。Dunkeflaute事件对于新能源渗透率高地区的电价波动有比较大的影响，在2023年风能占英国电力结构的29.4%，而在2022年12月的一次 Dunkelflaute事件期间，英国电网的峰值电力需求增加了10%至45GW，英国国家电网不得不依靠燃气发电厂来满足需求。
2024年11月5日-7日 Dunkelflaute事件
2024年11月5日到7日，从11月5日到7日的Dunkelflaute事件导致了电力市场价格的飙升。![]()
这是一个极端但并非异常的现象。历史上持续超过5天的事件大约每个冬天会发生一次（例如2023年1月22日至27日的“可再生能源干旱”），持续超过8天的大约每10年发生一次。持续时间少于48小时的短期事件则更为常见每年会发生多次。平均而言，每年大约有2.5%的日子，德国的太阳能和风能发电量少于5.5GW。但在2024年11月6日17点到19点之间，因为没有风，阳光也不再闪耀，加上寒冷的气温，净负荷（负荷-可再生能源发电）需求很高。当天的电价峰值是自2022年8月29日以来能源危机后的最高值，价格达到了871欧元。（去年6月有一天的价格短暂超过2000欧元，但那是由于技术故障造成的。）在电力高峰期，电力生产能力并不短缺。尽管不同的数据来源并不完全一致，但smard.de和EEX-Transparency提供的数据基本上是可比的。根据smard.de的数据，昨晚在电价最高时大约有14GW的燃气发电厂在运行，而根据 EEX Transparency 的数据，燃气发电的可用容量超过18GW。对于硬煤和褐煤发电占比也存在差异，但差异较小。显然不同的发电厂在大约三个小时内被启动，这些发电厂会分摊启动成本。然而，这并不能解释电价在高峰期如此大幅度地超过可变成本，即使考虑到启动成本的因素。
这意味着尽管有高峰电价，但仍有未被充分利用的发电容量。![]()
那么除了火电的启动成本外，什么是高电价的背后推手呢？
1. 火电等灵活资源的运营成本的集中挤兑
可再生能源在需要后备电源，以满足电力系统在极端、异常天气的需求，而核能和煤炭在逐步淘汰后已不再适用，绿色氢气也无法以合理成本快速生产出足够的电量。电化学储能不管在容量和持续时间，还不足以支撑异常天气。从这个角度在电价飙升的三个小时，分摊的不单单是火电机组的启动成本，而是火电机组的部分运营成本。因为无法完全取消火电，火电机组的运营成本将在相对窄小的时间窗口集中挤兑。![]()
当新能源发电容量不足时，净负荷也会抬高，而净负荷的抬高（蓝色框）就会抬高电价，而高总负荷但净负荷低（红色框）电价则相对低。![]()
2022年价值92亿欧元的容量合同，其中60%授予了天然气机组。目前很显然，欧洲电网依赖火力发电资产提供备用容量。然而，可再生能源发电量的增加正在取代来自这些电厂的常规收入。容量机制通过为这些资产可提供的容量付费，使其得以维持运行。德国的容量机制的价格一直偏低。![]()
效率高的市场不应该按峰值负荷设计，同样的容量市场不能按天然气及火电灵活性设计，如果要降低高峰电价，建设一个技术中性的容量机制势在必行。我们现在需要的是真正电力系统变革，未来的能源系统需要自发更多的选择可负担的“灵活性”来对冲极端及异常天气。从根本上说“灵活性”和智能算法密不可分，不仅能够控制发电，还能控制负荷和储能。其最终目的是确保整个系统的稳定性和价格效率。而关于这个智能算法，多年前 叫 专家系统，前几年叫 区块链，这两年叫 人工智能。这些热词何时可以真正改变电力系统，让我们拭目以待。素材来源 https://www.linkedin.com/posts/lars-stephan_dunkelflaute-under-storage-review-activity-7264193185789231105-DH6p?utm_source=share&utm_medium=member_desktop
