根据国家能源局发布的最新数据，截至2024年6月底，我国风电光伏发电装机合计11.8亿千瓦，已超过煤电装机（11.7亿千瓦）。在新能源装机和电量快速增长的形势下，新能源入市已经成为行业内外关注的焦点。差价合约（CFD）是一种兼顾新能源参与电力市场和保障一定收益的可行机制，已经在英国等多个国家取得了成功经验。但在该制度执行过程中，需立足于系统需求，在现货市场出现长时间零负价时停止支付差价，以防止对新能源的过激励，影响系统经济性和安全运行。
（来源：微信公众号“电联新媒”作者：闫鑫 刘春阳）
国外差价合约制度
英国是实施CFD机制的先驱之一。早在2014年，英国政府就开始采用CFD机制，代替之前的可再生能源义务（RO）机制，用来分配政府支持低碳能源的专项预算。这是英国政府推进电力市场改革的一大核心举措，意在继续激励对绿色能源持续投资的同时，通过引入市场竞争机制，避免消费者支付过高的能源成本。差价合约（CFD）是指由低碳发电商与政府旗下的低碳合同公司（LCCC）之间签署的法律合同。双方约定在一固定期限（如15年）内，政府按照事先约定好的执行价格与同期市场参考价格之间的差额向低碳发电商发放补贴，多退少补。执行价格由各个符合投标条件的低碳发电商通过提交“密封投标”的直接竞争形式产生，每一种技术类型投出的最低价格即为其执行价格，从而对不同可再生能源技术类型的未来收入进行定价。这是在CFD合同中预先设定的价格，它反映了发电项目在投资回报率适中的前提下的必要收入水平。参考价格是电力批发市场的现行价格。它通常是通过现货市场或电力长期合同市场确定的。CFD合同通过定期举行的拍卖进行分配。发电项目开发商根据他们的成本结构和预期收益竞标执行价格。拍卖采取“逆向拍卖”形式，即所有投标项目按由低到高的出价顺序排列，价低者中标，赢得政府补贴，直至累积投标项目容量达到该轮拟分配的计划容量。当发电时参考电价（市场价格）低于执行价格时，LCCC将向发电商支付差价。举例来说，如果执行价格是50英镑/兆瓦时，而市场价格是40英镑/兆瓦时，那么LCCC会向发电商支付10英镑/兆瓦时的差价，以补足收入。而参考电价（市场价格）高于执行价格时，发电商则需要将超出部分返还给LCCC。例如，如果市场价格为60英镑/兆瓦时，执行价格为50英镑/兆瓦时，发电商需将10英镑/兆瓦时返还给LCCC。CFD制度大幅推动了英国海上风电的发展。在过去的拍卖中，英国海上风电项目的执行价格显著下降，从2015年约120英镑/兆瓦时下降到2022年低于40英镑/兆瓦时。这一结果不仅反映了技术进步和规模经济，还显示了CFD制度在降低低碳能源成本方面的有效性。除海上风电外，CFD还支持了其他低碳能源的发展，如生物质能和新一代核能。这些项目在CFD支持下得以获得长期稳定的收入预期，从而吸引了更多的资本投入。除英国以外，还有很多国家运用差价合约取得了不错的效果。如澳大利亚、意大利、西班牙、爱尔兰、波兰、捷克、罗马尼亚等。澳大利亚的首都领地（ACT）和维多利亚州应用了差价合约，通过差价合约ACT实现了大量风电和太阳能项目的开发。例如，Hornsdale风电场和Royalla太阳能农场就是通过CFD机制实现的。ACT通过这些项目，在2020年达成了100%可再生能源电力供应的目标，成为全球范围内第一个通过CFD实现这一目标的地区。维多利亚州采用了一种类似于CFD的机制来实现其可再生能源目标，即维多利亚可再生能源目标（VRET）。丹麦2009年启动PricePremium(差价支付机制)，主要用于支持风能和太阳能发电。发电商可以获得市场电价与政府设定的支持价格之间的差价补贴。
现货负电价意味着什么
值得注意的是，CFD并非在所有场景下都进行补偿，例如在英国的差价合约机制中有特殊的规定：如果参考电价（市场价格）连续6小时或更长时间为负数，LCCC将暂停向发电商支付差价补偿。在此期间，发电商不会收到执行价格与参考价格之间的差额支付。当市场电价恢复为正值，且不再连续6小时为负，差价支付将重新开始。如果负电价持续时间较短（未超过6小时），CFD差价支付仍然照常进行。与之类似的，德国政府在2014年的可再生能源法中规定：如果现货市场出现6小时或更长时间的负价，则在此区间内可再生能源的市场以及管理补贴都将被取消，俗称“6小时规则”。随着负价时段继续增长，2021年德国将“6小时规则”修改为“4小时规则”。为何国外要在零电价和负电价时段暂停执行CFD呢？为了理解这个问题，首先要理解电力现货市场为什么会出现负电价。在电力市场中，为了维护市场的公平性和稳定性，政府会对交易价格的上下限进行明确规定，即市场限价。通过设定合理的价格区间，避免电价波动过大对经济社会造成冲击，保障电力市场的平稳运行。在电力现货市场中，发电侧市场主体进行变动成本竞争，由于可再生能源变动成本近乎为零，考虑场外补贴以及绿证收益后，其变动成本为负，为了保障市场公平以及竞争的充分性，下限价格也需相应设置为负值。在节假日、午间等负荷低谷时段，恰逢光伏、风电等新能源迎来发电高峰，申报零价或负价的新能源机组将竞价空间压缩殆尽，而火电频繁关停会影响设备寿命和性能，还可能延误后续高价时段的正常发电，于是在中长期交易锁定价格的前提下，火电机组也将采取申报零价甚至负电价的方式保障机组连续运转。考虑电网阻塞成本后，现货市场出现负电价便不足为奇了。综合来看，现货出现负电价有三大特征。一是电力供给显著大于需求，多出现在新能源大发时段。“双碳”目标下，新能源装机飞速增长，而其出力曲线具有波动性，与负荷曲线匹配性差，导致存在某些负荷较低时段风光大发，电力供给过剩，此时最为容易出现负电价。二是电网运行安全受到冲击，同时系统整体运行成本高昂。电能无法大量存储，新能源大发时段供需宽松，叠加多数煤电机组短期内无法做到快速启停，大多报着“认罚”的心理硬抗负价时段，保持继续发电，电力平衡压力增加，系统安全稳定运行受到极大挑战。同时，为了维持可靠性而建设的抽蓄、储能等灵活性资源价格昂贵，系统整体运行成本大幅提升。三是机组有在电能量市场之外的利益博弈，“负电价”并不一定等于“负利润”。对于新能源机组来说，负价发电可以通过绿证、补贴等方式额外获取利润，而对于火电机组来说，可以通过参与调频市场、利用中长期合约以及容量补偿等其他方式获取收益。
为何差价合约在零电价和负电价时不再执行
深入理解了现货负电价的形成原因，国外零电价、负电价时段CFD不再执行的原因也便明朗清晰了：一是为了防止过度补贴。新能源差价合约的本意是为扶持新能源事业发展而实施的一种经济激励手段，补贴的价格由电量、合约电价差额共同决定。零电价、负电价时段是新能源大发时段，新能源上网电量最多；同时，此刻相较于正电价时段，合约价差更大。考虑到额外补贴，量大价高的差价合约容易引起对新能源项目的过度激励。二是为了避免激励新能源在供给过剩时段继续上网，威胁电力系统稳定性。现货市场的零价、负价本身就是一种价格信号，其含义便是供过于求，新能源消纳困难。如果此时继续执行差价合约，则将激励新能源继续发电上网，进一步消耗灵活性资源，增加供需平衡压力，严重时将威胁电力系统运行稳定性。三是为了引导新能源、储能等资源合理布局，提升系统整体经济性，维持终端用户用电价格稳定。负价不执行CFD有利于激励新能源投资时考虑更加合理的地理位置，避免局部地区电源过剩；同时也将激励储能等灵活性资源合理布局，从而降低消纳成本。反之，假若负价CFD照常执行，新能源过快发展将必然导致储能等昂贵的调节资源需求猛增，系统运行成本迅速提升，终端用户用电价格高涨。能源转型需要与经济发展相协调，电力投资需要考虑终端用户电价承受能力，否则将得不偿失。四是为了促进合理竞争，避免新能源“躺平”式发展。差价合约如果不设置执行条件，那么新能源企业将无视系统安全和消纳成本，申报低价便可以获得长期稳定收益，无法激励新能源机组提升预测精度、优化运行模式。任何产业“躺平”式发展都是不可取的，差价合约不保零价、负价可以避免此类情况发生，促进行业通过合理竞争不断进步。一项合理的制度应该做到：个体追求自身利益最大化时，其行为与实现社会福利最大化的目标相吻合，即实现激励相容。CFD制度在现货零价以及负价时不再执行的根本原因便是为了让电力系统明显不想要更多电量时，新能源能够感知到价格信号并有效做出反应，主动减少发电，让资源配置更加合理。这样的CFD才能引导与系统需要相适配的新能源激励方向，实现激励相容。
本文系《中国电力企业管理》独家稿件。
