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政治意愿、補(bǔ)貼扶持、市場機(jī)制、社會(huì)對高電價(jià)的承受力，讓歐洲完成了在中國看似不可能完成的任務(wù)——高比例消納可再生能源。越往后，市場機(jī)制的作用越關(guān)鍵

可再生能源——尤其是風(fēng)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(lì)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(biāo)起到了很大的作用。

總體來看，歐洲各國可再生能源的激勵(lì)政策，經(jīng)歷了從大規(guī)模的政府補(bǔ)貼到市場競價(jià)的發(fā)展過程，推動(dòng)可再生能源逐步深度參與電力市場，通過市場機(jī)制實(shí)現(xiàn)高效消納。

可再生能源的快速發(fā)展，通過集合競價(jià)商參與電力市場，也對電力市場帶來了變化，導(dǎo)致日內(nèi)市場愈發(fā)活躍，交易品種也更加精細(xì)。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(jià)格，但補(bǔ)貼在消費(fèi)端體現(xiàn)，零售電價(jià)被推高。

隨著新能源成本降低、補(bǔ)貼退坡，以及越來越多公司提出碳中和目標(biāo)或強(qiáng)制公布綠電份額，長期購電協(xié)議（PPA）日益壯大，成為當(dāng)前新能源進(jìn)一步發(fā)展的常見市場機(jī)制，推動(dòng)了無補(bǔ)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(bǔ)和提高市場化程度是可再生能源發(fā)展的必然趨勢。同時(shí)，健全完善的電力市場機(jī)制是實(shí)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(jī)制。

但是歐洲從溢價(jià)補(bǔ)貼到拍賣補(bǔ)貼和PPA的興起，也說明了這個(gè)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(biāo)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(dòng)無補(bǔ)貼新能源項(xiàng)目的發(fā)展起到了積極作用，值得參考。

01、補(bǔ)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(bǔ)貼。各國實(shí)施的補(bǔ)貼機(jī)制包括配額制，綠證，固定上網(wǎng)電價(jià)，差價(jià)合約，溢價(jià)機(jī)制，招標(biāo)電價(jià)等，在可再生能源發(fā)展的不同階段，分別采取不同的補(bǔ)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(fēng)電光伏項(xiàng)目的配額制，也稱可再生能源義務(wù)機(jī)制。并在2017年完全進(jìn)入以招標(biāo)確定價(jià)格、依據(jù)市場價(jià)格靈活調(diào)整電價(jià)補(bǔ)貼總需求的差價(jià)合約(Contract for Difference, CfD) 政策，即可再生能源發(fā)電企業(yè)通過競價(jià)參與電力市場，并與政府成立的差價(jià)合約交易公司簽訂購電協(xié)議，確定執(zhí)行電價(jià)(Strike price)。

當(dāng)市場參考電價(jià)低于執(zhí)行電價(jià)時(shí)，由政府向發(fā)電商補(bǔ)貼電力售價(jià)與執(zhí)行價(jià)之間的差價(jià)；當(dāng)參考電價(jià)高于執(zhí)行電價(jià)時(shí)，發(fā)電商需要向政府退還差價(jià)。市場參考電價(jià)不一定和電力交易的實(shí)際價(jià)格完全一致，但是大致反映了市場價(jià)格走勢。在此機(jī)制下，可再生能源發(fā)電商會(huì)盡量以接近參考電價(jià)的水平競價(jià)，從而獲得差價(jià)合約的收益。


雖然電力市場價(jià)格每日波動(dòng)，差價(jià)合約機(jī)制確保可再生能源發(fā)電企業(yè)的實(shí)際收益為固定的合同電價(jià)。同時(shí)因?yàn)檎袠?biāo)機(jī)制引入了競爭，所以合同價(jià)能比固定補(bǔ)貼的配額制更好地體現(xiàn)真實(shí)發(fā)電成本，有助于降低可再生能源補(bǔ)貼和消費(fèi)者的總支付費(fèi)用。

英國之前把陸上風(fēng)電和光伏歸類為成熟技術(shù)，排除在CfD競標(biāo)之外，只包括海上風(fēng)電這樣的新興技術(shù)。但是為了助力“凈零排放”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，英國宣布2021年CfD招標(biāo)重新向陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電開放，預(yù)期將拍賣12 GW新項(xiàng)目。

和英國類似，德國通過陸續(xù)修改可再生能源法，改變補(bǔ)貼政策。先實(shí)行固定上網(wǎng)電價(jià)，然后在2012年對光伏發(fā)電開始實(shí)施市場溢價(jià)機(jī)制，陸續(xù)擴(kuò)大范圍。這一機(jī)制下，可再生能源企業(yè)的收入包括市場溢價(jià)補(bǔ)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(jià)的政府定價(jià)機(jī)制，全面引入招標(biāo)補(bǔ)貼制度，中標(biāo)項(xiàng)目將享有20年競標(biāo)電價(jià)補(bǔ)貼費(fèi)率。主要原因是可再生能源的規(guī)模增大，使得補(bǔ)貼資金連年上漲，增加消費(fèi)者電價(jià)支出，以及風(fēng)電光伏等技術(shù)日益成熟，項(xiàng)目成本日益降低，自身競爭力不斷提高。

德國的招標(biāo)補(bǔ)貼機(jī)制自實(shí)施以來，廣受歡迎，投標(biāo)十分激烈，平均中標(biāo)價(jià)格也逐年下降。體現(xiàn)出拍賣將可再生能源進(jìn)一步推向市場，電價(jià)補(bǔ)貼能更準(zhǔn)確地反映市場需求及真實(shí)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(xiàng)目大受歡迎，部分也是因?yàn)橐咔楹凸?yīng)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(fēng)電項(xiàng)目中標(biāo)，電價(jià)在0.0559至0.0607歐元/kWh。中標(biāo)的264 MW光伏項(xiàng)目的電價(jià)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(jì)劃2021年起每年拍賣至少8GW的可再生能源項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)在2030年光伏裝機(jī)總量翻倍到100GW，陸上風(fēng)電為71GW，海上風(fēng)電為20GW，生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)增加到8.4GW，屆時(shí)可再生能源占發(fā)電比達(dá)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(jì)歐洲十國在2021年將拍賣至少40GW風(fēng)電光伏項(xiàng)目。荷蘭，葡萄牙，丹麥和愛爾蘭也將會(huì)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(dòng)下，成員國政府對可再生能源的大力支持。

02、靈活多樣、實(shí)時(shí)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(bǔ)貼機(jī)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(jià)格競爭優(yōu)勢，歐洲許多國家主要采用固定電價(jià)機(jī)制，由配電網(wǎng)運(yùn)營商以固定價(jià)收購可再生能源，由輸電網(wǎng)運(yùn)營商統(tǒng)一納入現(xiàn)貨市場。隨著補(bǔ)貼機(jī)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?yàn)檫呺H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(jià)上網(wǎng)的電源。差價(jià)合約和溢價(jià)等補(bǔ)貼機(jī)制都鼓勵(lì)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(jià)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(yīng)對風(fēng)電光伏波動(dòng)性出力特性對電力系統(tǒng)的沖擊。同時(shí)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(dá)，實(shí)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(yīng)波動(dòng)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(shí)合約擴(kuò)展到更細(xì)分的15分鐘和30分鐘交易，使得市場參與者能夠在實(shí)時(shí)電力平衡前最大限度的調(diào)整風(fēng)電和光伏出力的預(yù)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(shí)、奧地利、瑞士和盧森堡八個(gè)國家，其中德國份額最高。日內(nèi)交易量達(dá)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。


EPEX SPOT交易所目前約有300名會(huì)員參與交易，大致可以分為發(fā)電企業(yè)，金融機(jī)構(gòu)，用戶，電網(wǎng)運(yùn)營商，和集合競價(jià)商Aggregator等。交易所一般都設(shè)定一定的準(zhǔn)入條件，而集合競價(jià)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(fēng)電場在市場售電和管理平衡成本風(fēng)險(xiǎn)。

集合競價(jià)商可以和多個(gè)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(shí)電量的代理費(fèi)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(jià)商會(huì)盡量代理不同類型的多個(gè)發(fā)電商，比如新舊風(fēng)電場都有一定的數(shù)量，來提高效率降低風(fēng)險(xiǎn)。


從德國電力交易量數(shù)據(jù)也可以看出集合競價(jià)商代表的可再生能源發(fā)電商參與現(xiàn)貨市場的動(dòng)態(tài)走勢。2012年德國引入“直接市場交易”模式之后，集合競價(jià)商在日前市場的交易量激增，每月可以達(dá)到風(fēng)力發(fā)電的70%以上，說明大多數(shù)風(fēng)電場參與了交易。每月的風(fēng)力發(fā)電量從2010年的3 TWh，隨著風(fēng)電裝機(jī)的增加持續(xù)上升，在2019年達(dá)到了16 TWh。日前市場出售風(fēng)電(黃線)的投標(biāo)量和風(fēng)電出力趨勢(綠線)也大致一致。同時(shí)，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(yù)測誤差(綠線和黃線之間的差值)，減少潛在的不平衡費(fèi)用。


03、批發(fā)電價(jià)走低，零售電價(jià)升高

可再生能源在電源結(jié)構(gòu)中所占比例越來越高，其邊際成本又接近于零，對于以成本決定出清機(jī)組和價(jià)格的電力市場也有影響，主要表現(xiàn)在會(huì)陸續(xù)拉低現(xiàn)貨電價(jià)。第一，白天光伏出力表現(xiàn)最為充分，更容易替代原本作為調(diào)峰機(jī)組的成本較高的氣電和抽水蓄能機(jī)組，壓低峰值負(fù)荷電價(jià)。2019年日前市場峰值負(fù)荷年均價(jià)為40.5歐元，比2011年降低了16歐元。第二，可再生能源作為優(yōu)先機(jī)組先被調(diào)度，在風(fēng)電光伏出力較大再遇上負(fù)荷較低的時(shí)段，容易引發(fā)負(fù)電價(jià)，這就拉低了年度平均價(jià)格。

2013年德國全年只有64個(gè)小時(shí)為負(fù)電價(jià)，陸續(xù)增加到近兩年的150小時(shí)以上，在2020年則突破了200小時(shí)。德國最新通過的可再生能源法，提出如果連續(xù)15分鐘為負(fù)電價(jià)，那么可再生能源發(fā)電方就不再享受補(bǔ)貼。這一新規(guī)則只適用于2021年后新建的項(xiàng)目，已運(yùn)營的項(xiàng)目仍然按照之前的’連續(xù)六小時(shí)負(fù)電價(jià)取消補(bǔ)貼額’規(guī)定，但是這一規(guī)則有可能會(huì)略減負(fù)電價(jià)的小時(shí)數(shù)。

雖然高比例可再生能源會(huì)降低現(xiàn)貨電價(jià)，但是日益增加的可再生能源補(bǔ)貼會(huì)逐漸反映在消費(fèi)端，這從歐洲各國的零售電價(jià)可以反映出來。居民電價(jià)較高的德國和丹麥，以及西班牙和英國，都是風(fēng)電光伏比例較高的國家，部分也因?yàn)楸緛矶愘M(fèi)占比就高。

同時(shí)，可再生能源的波動(dòng)性也會(huì)對電網(wǎng)安全約束造成影響，需要更多的靈活性機(jī)組。英國最新研究報(bào)告指出，盡管近年來電力現(xiàn)貨市場平均電價(jià)走低以及負(fù)電價(jià)頻發(fā)，英國電力系統(tǒng)的平衡成本隨著波動(dòng)性可再生能源比例的提高已經(jīng)比之前增加了20%，平均約為5英鎊每MWh，高于前些年的1英鎊的水平。2021年1月初，因?yàn)楹庇绊懐B加風(fēng)電出力低，英國電力供給緊張，電網(wǎng)一周內(nèi)兩次發(fā)布缺電警告，1月8日的平衡市場晚高峰價(jià)格飚升為4000英鎊每MWh，這些增加的成本都或多或少會(huì)轉(zhuǎn)移至消費(fèi)者帳單。


04、長期購電協(xié)議越來越受歡迎

隨著越來越多的項(xiàng)目達(dá)到電網(wǎng)平價(jià)，政府補(bǔ)貼也逐漸降低，推動(dòng)可再生能源項(xiàng)目市場化，無補(bǔ)貼可再生能源購電協(xié)議(Power purchase agreement, PPA)在歐洲越來越受歡迎。也因?yàn)樵絹碓蕉嗟墓咎岢隽颂贾泻统兄Z，加入RE100全球可再生能源倡議,或者在法律上被強(qiáng)制要求公布其可再生能源在能耗或電耗中的占比，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)可再生能源 PPA 采購。

2013 年，歐洲只有 3個(gè)國家開發(fā)了PPA項(xiàng)目，2020年增至 13 個(gè)。歐洲企業(yè)PPA采購累計(jì)裝機(jī)容量從100 MW上升到2020年底的11 GW， 145個(gè)項(xiàng)目中的70%為風(fēng)電項(xiàng)目。西班牙和德國的采購量遙遙領(lǐng)先。這大力推動(dòng)了無補(bǔ)貼的商業(yè)可再生能源項(xiàng)目的發(fā)展。

PPA項(xiàng)目大受歡迎，連煤電大國波蘭都緊追直上。今年1月28日德國光伏巨頭BayWa 宣布簽訂了波蘭第一個(gè)無補(bǔ)貼的PPA光伏項(xiàng)目。位于德波邊境的65MW的Witnica光伏電站將提供綠電給海德堡水泥集團(tuán)下屬波蘭的Góra?d?e水泥廠，計(jì)劃在7月接入電網(wǎng)，合同期為10年。BayWa表示，其目標(biāo)是在未來五年內(nèi)在波蘭發(fā)展超過1GW的光伏和風(fēng)電項(xiàng)目。

PPA即長期購電協(xié)議，企業(yè)與獨(dú)立的電力生產(chǎn)商、公用事業(yè)公司或金融公司簽署協(xié)議，在約定期限內(nèi)以固定價(jià)格承諾購買一定數(shù)量的可再生能源電力。大的工業(yè)用戶也會(huì)簽一些直接購電協(xié)議，以鎖定長期電價(jià)，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保證了綠色電力消費(fèi)。實(shí)際中，PPA的種類有很多，可以分為實(shí)體PPA（Sleeved or physical PPA） 和虛擬PPA（Synthetic or virtual PPA）。合同條款包括如合同期、電量、電價(jià)、綠證價(jià)格、交割期、交割點(diǎn)等，成為買賣雙方電力購售和銀行融資的基礎(chǔ)。

實(shí)體PPA就是售電方和購電方直接簽訂，然后售電方再和電網(wǎng)公司溝通將電力輸送給給購電方，一般兩者會(huì)在同一個(gè)市場區(qū)域，協(xié)議通常為15到20年，該方法的劣勢在于協(xié)議條目繁多冗雜。而虛擬PPA則是一種由企業(yè)和售電方簽署的金融差價(jià)合約，企業(yè)通過合約給定價(jià)格購電，售電方需要一份與電網(wǎng)公司簽署的一份獨(dú)立的授權(quán)管理合同，通過此合同來獲得即期付款。

虛擬合同能夠使得跨國企業(yè)可以簽訂風(fēng)電光伏PPA項(xiàng)目，比如德國企業(yè)采購北歐國家或者西班牙的綠電，推動(dòng)了PPA的快速發(fā)展，不用拘泥于本地發(fā)售用電。這既借助于歐洲統(tǒng)一電力市場和豐富的電力金融產(chǎn)品，綠電來源證書（Guarantee of Origin，GO）也起到了很大的作用。

虛擬PPA合同機(jī)制下，售電和用電方不需要位于同一電網(wǎng)甚至同一電力市場競價(jià)區(qū)域，靈活性很高。上文提到的波蘭光伏電站PPA就是虛擬合同。固定價(jià)格的虛擬PPA近似于差價(jià)合約。購電方支付固定價(jià)格給售電方的風(fēng)電場或光伏電站，收入則為電力現(xiàn)貨市場價(jià)格以及綠證。

售電和用電方還可以同時(shí)參與電力市場，前者售電，后者從供電公司購電。相比之下，實(shí)體PPA雖然也可以參用電力企業(yè)向購電方收取sleeve中介費(fèi)用的方式，來把售電側(cè)的波動(dòng)電價(jià)轉(zhuǎn)為平滑的固定價(jià)格曲線，同時(shí)售電方提供綠證，但是靈活性還是不如虛擬PPA。