Когда Цены на Энергию Становятся Отрицательными

Отрицательные цены на электроэнергию на оптовом рынке представляют собой парадоксальную проблему в современных энергетических системах. Хотя это кажется противоречивым, такие события раскрывают критические аспекты работы сети и динамики рынка. Этот анализ рассматривает технические и экономические факторы, способствующие отрицательной ценовой политике, ее последствия и стратегии смягчения.

Причины Отрицательной Ценовой Политики

Дисбалансы между Предложением и Спросом

Избыточное предложение в периоды низкого спроса остается основным катализатором. В Германии было зафиксировано 301 час отрицательных цен в 2023 году (Fraunhofer ISE), часто в ночное время с сильным ветром и минимальным потреблением. Электростанции базовой нагрузки усугубляют дисбалансы: угольные установки требуют от 6 до 12 часов для полного отключения, в то время как ядерные реакторы обычно снижают мощность до ~50% вместо полного отключения. В сети CAISO в Калифорнии избыток солнечной энергии привел к отрицательным ценам в 12% дневных часов в 2023 году.

Негибкая Генерация Энергии

Конвенциональные тепловые электростанции сталкиваются с операционными ограничениями. Старые угольные установки работают на минимальной нагрузке 40–60%, чтобы избежать термического стресса, хотя современные установки достигают 25–35% (ENERDATA). Перезапуск средней угольной электростанции после отключения обходится в более чем 50 000 € (Energy Brainpool). Возобновляемые источники энергии добавляют сложности: выработка ветровой энергии колеблется непредсказуемо, в то время как солнечная энергия резко падает на закате, создавая колебания нагрузки ±30% в час.

Потребности в Стабильности Сети

Операторы систем приоритизируют стабильность частоты над экономической диспетчеризацией. Во время инцидента в 2022 году RTE во Франции заплатила 78 €/МВтч газовым электростанциям за резервы по поддержанию частоты, несмотря на отрицательные рыночные цены (Отчет о балансировке RTE). Такие заказы "должны работать" подчеркивают напряженность между рыночными сигналами и физическими требованиями сети.

Конгестия Трансмиссии

Узкие места в сети ERCOT в Техасе заставили цены на West Hub упасть до -35 €/МВтч во время ветровых всплесков в 2023 году, в то время как соседние регионы столкнулись с нехваткой. Ограниченная мощность межсоединений между Данией и Германией вызвала расхождения цен в 42 €/МВтч во время событий конгестии (Agora Energiewende).

Эффекты Отрицательной Ценовой Политики

Влияние на Доходы Генераторов

Коммерческие газовые электростанции в Европе увидели падение прибыльности на 22% в 2023 году из-за отрицательных цен. EDF сообщила о потерях в 300 миллионов евро от ядерных электростанций, работающих с отрицательными маржами (финансовый отчет 2023 года). Волатильность доходов усложняет контракты на покупку электроэнергии, при этом корпоративные покупатели все чаще требуют минимальные цены.

Дезинцентирование Инвестиций

Оператор энергетического рынка Австралии предупреждает, что ожидаемые часы отрицательных цен могут отпугнуть миллиарды евро инвестиций в газовые пиковые установки к 2030 году. В Великобритании SSE приостановила проект газовой установки мощностью 1,2 ГВт в 2023 году, сославшись на "неинвестиционные" условия из-за каннибализации цен, вызванной возобновляемыми источниками (Reuters).

Увеличение Системных Издержек

Расходы на перераспределение в Германии достигли 1,38 миллиарда евро в 2022 году, при этом 58% связано с ограничением возобновляемых источников во время отрицательных цен (Bundesnetzagentur). SEM Ирландии потратил 79 миллионов евро на выплаты за ограничения ветровой энергии в 2023 году, что составляет 8,7% от общих системных сборов (Годовой отчет SEMO).

Искажения Рынка

Реформа субсидий в Испании в 2023 году снизила часы отрицательных цен на 31% по сравнению с предыдущим годом (данные REE). Напротив, фиксированные зеленые сертификаты в Польше привели к 127 отрицательным часам, поскольку возобновляемые источники продолжали генерировать несмотря на избыток.

Подходы к Управлению Отрицательной Ценовой Политикой

Улучшение Гибкости Сети

Интеграция Хранения
Батарея Hornsdale в Австралии (150 МВт) сократила часы отрицательных цен в Южной Австралии с 82 (2022) до 47 (2023), поглощая избыток ветра (AEMO).
Ответ на Спрос
Инициатива "Plunge Pricing" от Octopus Energy перенесла 890 МВтч спроса в Великобритании на периоды отрицательных цен в первом квартале 2024 года.
Гибридные Установки
Установка Kassø от Ørsted (1,1 ГВт солнечной энергии + 2 часа хранения) исключает воздействие отрицательных цен за счет смещенной генерации.

Пересмотр Структур Субсидий

Законодательство о возобновляемых источниках энергии Германии на 2024 год исключает субсидии на 15 и более последовательных часов отрицательных цен (BMWK). Аукционы CFD в Дании требуют 30-минутных прогнозов производства для предварительного ограничения.

Внедрение Цен на Дефицит

Кривая спроса на резервные мощности ERCOT устанавливает нижний предел -9,99 €/МВтч, предотвращая экстремальные отрицательные цены, сохраняя при этом ценовые сигналы. Реформа дизайна рынка ЕС на 2025 год предлагает гармонизированный нижний предел -20 €/МВтч.

Укрепление Рыночных Сигналов

Локальная маржинальная цена PJM снизила отрицательные часы в 2023 году на 19% за счет региональных стимулов. Двухрыночная система NYISO разделяет энергетику и вспомогательные услуги, позволяя газовым электростанциям получать прибыль от наращивания во время волатильности.

Расширение Экспорта

Межсоединитель NordLink в Норвегии экспортировал 5,8 ТВтч избыточной немецкой ветровой энергии в Скандинавию в 2023 году, генерируя 290 миллионов евро дохода от конгестии. Одобренный межсоединитель EuroAsia (2000 МВт между Грецией, Кипром и Израилем) нацелен на смягчение солнечной лимитации в Средиземноморье.

Заключение

Отрицательные цены отражают структурные изменения, происходящие по мере интеграции 30-40% переменных возобновляемых источников. Рынок MIBEL в Испании показал замечательное снижение отрицательных цен на 56% с 2022 по 2024 год, достигнутое благодаря сочетанию гибридной политики и технологических решений. Это демонстрирует, что возможно согласовать экономические и физические реалии на энергетическом рынке.

Являясь результатом негибких генерационных активов и узких мест в передаче, эта ситуация также усугубляется дизайном субсидий. Она имеет значительные последствия, включая искажение инвестиционных сигналов, такие как приостановка газовых проектов, и увеличение системных затрат, которые составляют примерно 1,4 миллиарда евро в год в Германии.

Для решения этих проблем необходимо внедрение систем хранения, механизмов реагирования на спрос и межсоединений, а также реформы рынка, такие как ценообразование на дефицит. Успех этих инициатив будет зависеть от согласования экономики генераторов с потребностями в стабильности сети через адаптивные регулирования.

В заключение, сталкиваясь с вызовами отрицательных цен на энергетическом рынке, наши системы хранения энергии в CLOU играют ключевую роль. Эффективно управляя избытком энергии в периоды низкого спроса, мы можем помочь поддерживать стабильность сети. Наши решения обеспечивают необходимую гибкость для адаптации к изменениям на рынке, что имеет важное значение по мере увеличения использования возобновляемых источников энергии. Сосредоточение на практических решениях для хранения поможет гарантировать, что экономические стимулы будут согласованы с операционными потребностями сети, что приведет к более надежному и устойчивому энергетическому будущему.

Если у вас есть вопросы или вы хотите узнать больше о наших системах хранения энергии, не стесняйтесь связываться с нами ÐÐ¾Ð½ÑÐ°ÐºÑÑ/ÑÐµÐºÐ²Ð¸Ð·Ð¸ÑÑ Контакты/реквизиты. Мы здесь, чтобы помочь!