政治意愿、補貼扶持、市場機制、社會對高電價的承受力,讓歐洲完成了在中國看似不可能完成的任務——高比例消納可再生能源。越往后,市場機制的作用越關(guān)鍵
可再生能源——尤其是風電和光伏——在歐洲發(fā)展迅速,2020年發(fā)電量占比已經(jīng)近40%,這與歐洲對可再生能源的激勵政策密不可分,其中2009年發(fā)布的可再生能源指令和歐盟的能源氣候目標起到了很大的作用。
總體來看,歐洲各國可再生能源的激勵政策,經(jīng)歷了從大規(guī)模的政府補貼到市場競價的發(fā)展過程,推動可再生能源逐步深度參與電力市場,通過市場機制實現(xiàn)高效消納。
可再生能源的快速發(fā)展,通過集合競價商參與電力市場,也對電力市場帶來了變化,導致日內(nèi)市場愈發(fā)活躍,交易品種也更加精細。另一方面,邊際成本幾乎為零的新能源拉低了電力現(xiàn)貨市場價格,但補貼在消費端體現(xiàn),零售電價被推高。
隨著新能源成本降低、補貼退坡,以及越來越多公司提出碳中和目標或強制公布綠電份額,長期購電協(xié)議(PPA)日益壯大,成為當前新能源進一步發(fā)展的常見市場機制,推動了無補貼新能源的發(fā)展。
歐洲可再生能源參與電力市場的發(fā)展歷程表明,隨著成本下降,退補和提高市場化程度是可再生能源發(fā)展的必然趨勢。同時,健全完善的電力市場機制是實現(xiàn)高比例可再生能源消納的有效保障,電力現(xiàn)貨市場是能夠反映可再生能源發(fā)電極低邊際成本優(yōu)勢的有效機制。
但是歐洲從溢價補貼到拍賣補貼和PPA的興起,也說明了這個過程是逐漸發(fā)展的,扶上馬再送一程,仍然需要有力的政策支持。在企業(yè)紛紛出臺碳中和目標和提高綠色電力比例的大背景下,長期購電協(xié)議PPA在歐洲越來越流行,對推動無補貼新能源項目的發(fā)展起到了積極作用,值得參考。
01
補貼在歐洲各國陸續(xù)退出
歐洲新能源的發(fā)展同樣離不開補貼。各國實施的補貼機制包括配額制,綠證,固定上網(wǎng)電價,差價合約,溢價機制,招標電價等,在可再生能源發(fā)展的不同階段,分別采取不同的補貼政策,大方向是逐步向市場化演變。
以英國為例,2015年起英國陸續(xù)停止了新建風電光伏項目的配額制,也稱可再生能源義務機制。并在2017年完全進入以招標確定價格、依據(jù)市場價格靈活調(diào)整電價補貼總需求的差價合約(Contract for Difference, CfD) 政策,即可再生能源發(fā)電企業(yè)通過競價參與電力市場,并與政府成立的差價合約交易公司簽訂購電協(xié)議,確定執(zhí)行電價(Strike price)。
當市場參考電價低于執(zhí)行電價時,由政府向發(fā)電商補貼電力售價與執(zhí)行價之間的差價;當參考電價高于執(zhí)行電價時,發(fā)電商需要向政府退還差價。市場參考電價不一定和電力交易的實際價格完全一致,但是大致反映了市場價格走勢。在此機制下,可再生能源發(fā)電商會盡量以接近參考電價的水平競價,從而獲得差價合約的收益。
資料來源 英國BEIS
雖然電力市場價格每日波動,差價合約機制確?稍偕茉窗l(fā)電企業(yè)的實際收益為固定的合同電價。同時因為招標機制引入了競爭,所以合同價能比固定補貼的配額制更好地體現(xiàn)真實發(fā)電成本,有助于降低可再生能源補貼和消費者的總支付費用。
英國之前把陸上風電和光伏歸類為成熟技術(shù),排除在CfD競標之外,只包括海上風電這樣的新興技術(shù)。但是為了助力“凈零排放”目標的實現(xiàn),英國宣布2021年CfD招標重新向陸上風電和光伏發(fā)電開放,預期將拍賣12 GW新項目。
和英國類似,德國通過陸續(xù)修改可再生能源法,改變補貼政策。先實行固定上網(wǎng)電價,然后在2012年對光伏發(fā)電開始實施市場溢價機制,陸續(xù)擴大范圍。這一機制下,可再生能源企業(yè)的收入包括市場溢價補貼和電力市場售電的收入。
2017年德國正式結(jié)束基于固定上網(wǎng)電價的政府定價機制,全面引入招標補貼制度,中標項目將享有20年競標電價補貼費率。主要原因是可再生能源的規(guī)模增大,使得補貼資金連年上漲,增加消費者電價支出,以及風電光伏等技術(shù)日益成熟,項目成本日益降低,自身競爭力不斷提高。
德國的招標補貼機制自實施以來,廣受歡迎,投標十分激烈,平均中標價格也逐年下降。體現(xiàn)出拍賣將可再生能源進一步推向市場,電價補貼能更準確地反映市場需求及真實的發(fā)電成本。2020年的可再生能源拍賣也都成功舉辦,并未受到疫情的影響。尤其是光伏項目大受歡迎,部分也是因為疫情和供應鏈的中斷提高了用戶對能源安全的重視。在12月份舉辦的最新一輪拍賣中,最終有400 MW陸上風電項目中標,電價在0.0559至0.0607歐元/kWh。中標的264 MW光伏項目的電價在0.0488至0.0526歐元/kWh,比2015年下降了近一半。
德國最近出臺了2021版可再生能源法,計劃2021年起每年拍賣至少8GW的可再生能源項目,實現(xiàn)在2030年光伏裝機總量翻倍到100GW,陸上風電為71GW,海上風電為20GW,生物質(zhì)能發(fā)電裝機增加到8.4GW,屆時可再生能源占發(fā)電比達到65%。而其他國家也不甘落后,紛紛承諾了拍賣,據(jù)初步統(tǒng)計歐洲十國在2021年將拍賣至少40GW風電光伏項目。荷蘭,葡萄牙,丹麥和愛爾蘭也將會舉行拍賣,還沒有公布具體容量。這顯示了在歐盟綠色新政以及有力的氣候政策框架的推動下,成員國政府對可再生能源的大力支持。
02
靈活多樣、實時高效的電力市場
可再生能源在歐洲參與電力市場的方式也隨著補貼機制逐漸演變。
在發(fā)展初期,可再生能源成本較高,直接參與電力市場沒有價格競爭優(yōu)勢,歐洲許多國家主要采用固定電價機制,由配電網(wǎng)運營商以固定價收購可再生能源,由輸電網(wǎng)運營商統(tǒng)一納入現(xiàn)貨市場。隨著補貼機制不斷演變,歐洲各國的可再生能源參與電力市場的程度越來越高。因為邊際成本很低幾乎接近零,所以可再生能源在日前市場通常是最優(yōu)先競價上網(wǎng)的電源。差價合約和溢價等補貼機制都鼓勵可再生能源發(fā)電商直接參與電力市場,利用其低邊際成本的價格競爭優(yōu)勢,提高新能源消納能力。
歐洲電力市場相對成熟,中長期市場,現(xiàn)貨市場和平衡市場協(xié)調(diào)配合,共同應對風電光伏波動性出力特性對電力系統(tǒng)的沖擊。同時歐洲高效互聯(lián)電網(wǎng)鏈接統(tǒng)一電力市場,跨國輸電發(fā)達,實現(xiàn)了更大范圍之內(nèi)配置可再生能源。
電力市場也不斷發(fā)展,來更好的適應波動性較大的可再生能源發(fā)電量的逐漸增加。除日前市場外,日內(nèi)交易市場近年來逐漸活躍,交易產(chǎn)品種類也從拍賣和小時合約擴展到更細分的15分鐘和30分鐘交易,使得市場參與者能夠在實時電力平衡前最大限度的調(diào)整風電和光伏出力的預測誤差。
以歐洲最大的電力現(xiàn)貨交易所之一EPEX SPOT為例,其日內(nèi)市場交易量近年來遙遙上升,也反映了可再生能源參與電力市場的程度越來越高。2020年日前市場交易量為510.4TWh,覆蓋德國、法國、英國、荷蘭、比利時、奧地利、瑞士和盧森堡八個國家,其中德國份額最高。日內(nèi)交易量達到了111.2 TWh,同比2019年上升21%。而在日內(nèi)市場的各種產(chǎn)品中,15和30 分鐘短期交易產(chǎn)品的交易量也逐漸上漲,也主要以德國為主。
資料來源: EPEX SPOT
EPEX SPOT交易所目前約有300名會員參與交易,大致可以分為發(fā)電企業(yè),金融機構(gòu),用戶,電網(wǎng)運營商,和集合競價商Aggregator等。交易所一般都設定一定的準入條件,而集合競價商的引入,便利了小型可再生能源發(fā)電商參與電力交易,作為他們的代理,協(xié)助如小型風電場在市場售電和管理平衡成本風險。
集合競價商可以和多個發(fā)電商簽訂集合的代理合同,確定售電收入曲線,以及每兆瓦時電量的代理費用。然后在電力交易所參與日前日內(nèi)市場等,獲取收入。一般來說,集合競價商會盡量代理不同類型的多個發(fā)電商,比如新舊風電場都有一定的數(shù)量,來提高效率降低風險。
資料來源: EPEX SPOT
從德國電力交易量數(shù)據(jù)也可以看出集合競價商代表的可再生能源發(fā)電商參與現(xiàn)貨市場的動態(tài)走勢。2012年德國引入“直接市場交易”模式之后,集合競價商在日前市場的交易量激增,每月可以達到風力發(fā)電的70%以上,說明大多數(shù)風電場參與了交易。每月的風力發(fā)電量從2010年的3 TWh,隨著風電裝機的增加持續(xù)上升,在2019年達到了16 TWh。日前市場出售風電(黃線)的投標量和風電出力趨勢(綠線)也大致一致。同時,可再生能源發(fā)電商再利用日內(nèi)市場(紫線)繼續(xù)調(diào)整預測誤差(綠線和黃線之間的差值),減少潛在的不平衡費用。
資料來源:EPEX SPO,單位:TWh
作者:秦炎 來源:《財經(jīng)》雜志
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