近年来全球多个可再生能源占比高的电力市场，负价出现的频次越来越高。

2019—2022年，美国加州的可再生能源在发电总量中的占比为30%—40%，负价小时数约占总发电小时数的1%。随着南澳大利亚市场可再生能源的迅猛发展，2022年该地区批发电力市场的负价小时数已占总发电小时数的20%。日本电力交易所并未设置负价机制，但随着光伏的迅猛发展，零价小时数也大幅增加。

在欧洲，负价小时数也呈增长趋势。2023年上半年，德国和荷兰等国的负价小时数较2022年翻了一番。IEA指出，由于欧洲部分地区某些时段的光伏出力水平大增，加之电力需求减少，导致批发市场出现负价。

如今，负定价在欧洲能源市场正变得越来越普遍。Flexitricity公司创始人兼首席战略官Alastair Martin博士阐述了这一趋势以及组织如何利用这一趋势。

为什么会有负电价呢？

欧洲电力交易中心给了定义：“负电价就是当高度不灵活的发电碰到了低需求时，电力批发市场的价格信号。”

负电价本质上是电力供应的阶段性过剩。当电力市场中供大于求时，市场结算价为负值。负电价出现的背景是越来越多的可再生能源接入电网。传统电力机组的出力曲线和用电负荷是比较匹配的，随着光伏、风电等大规模的波动性较强的电源接入电网，实现出力和负荷的匹配也越来越难。

当大量的发电特别是可再生能源发力充足与电力需求低迷同时出现，就会出现电力交易的负电价。在欧洲，阳光灿烂或大风的节假日低负荷时段（比如圣诞节等公共假期）通常会出现负电价的情况，工业用电需求的下降造成了电力市场短时的供过于求。

在欧洲电力交易市场，价格是由供求关系决定的。发电企业以特定价格出售一定数量的电力，而电力销售商则出价购买一定数量的电力，出价在每天12点之前完成的，将卖出价和买入价依次排列时，可以画出两条曲线，供应曲线和需求曲线交叉点即是结算价格。

在电力市场的运行机制方面，欧洲普遍采取的是竞价上网机制，即不同的电源之间相互竞争，报价最低的电源会优先进行交易。在用电低谷时，由于电力市场的供给远远高于需求，就有可能出现极低的交易价格，甚至是负电价。

发电企业对每个小时发电量进行报价，边际成本较低的首先竞价成功，电源边际成本主要就是燃料成本。可再生能源发电的燃料成本为零，其边际成本接近零，因此是最优先竞价上网的电源。也就是说，如果可再生能源能够满足或超过用电负荷，电力市场将出现零电价或负电价。

目前，欧洲大部分国家都在大力发展可再生能源，其边际成本较低，在这种情况下，可再生能源发电与负电价或长期共存。

谁会受益，如何受益?

有能力调整能源使用的时间或使用储能系统储存能源的企业，将从负定价事件中获益更多。有几种方法可以将这种灵活性转化为收入，包括直接进入电力批发市场和平衡机制，或使用传递供应协议来获取资金。

电力市场跨越了几个时间框架，从提前几年到提前几小时，最后到实时供电。由于负定价是由缺乏灵活性、天气和电网问题共同造成的，负定价最常发生在较短时间框架的市场，例如日前拍卖、日内市场和平衡机制(BM)。

英国电力行业目前正在经历一系列连续的监管变化，这些变化旨在扩大进入灵活市场的机会，特别是负电价。

但可能最重要的因素是，如果有机会，电网运营商有哪些能源资产可以灵活运作?

最明显的技术是电池储能系统。电池储能系统可以有效地从负定价事件中两次获得报酬，即在能源价格为负时充电，在能源价格恢复为正时放电。

然而，电池储能系统通常有技术能力获得其他收入，例如频率响应，这使他们能够从当时的市场条件中寻求最佳价值。大多数人实际上不会遵循负价格，而提供另一种服务会带来更多收益。

电动汽车可以通过选择充电时间来利用低电价或负电价，最好的结果取决于对快速变化的电价进行自动调度。

这就是所说的“智能充电”。工业和商业能源用户能够推进或阻止某些过程，例如冷却、加热和泵送，可以实现类似的结果。

核心目标是消除这些市场机会的规模限制。这主要是通过将多个资产聚合成“虚拟发电厂”来实现的，这些发电厂的规模大到足以对电网或配电网运营商产生影响。

全天候可用的专用能源资产（例如大多数电池储能系统）往往会带来更高收入。在适当的情况下，通过投资储能系统来提高可用的灵活性是值得的。

充分利用能源负价格

任何战略最重要的方面都是获得尽可能多的市场准入，并与能源灵活性提供商合作，后者可以承担复杂的资格认证、验证、风险管理、调度和报告流程。

聚合能力也至关重要，因为大多数能源资产的规模太小，无法直接参与。

下一阶段是对参与设定适当的限制和期望。必须设置温度、储存水平和电池储能系统的充放电限制等参数。在核心业务操作需要它的地方，客户必须对这些参数进行动态控制。

最后一个阶段是自动化。从负价格和其他快速变化的事件中获得价值并不是一项人工任务，与经验丰富的灵活合作伙伴合作至关重要，而其合作伙伴在各种不同的资产类别(包括工厂、温控、电池储能系统、冷库和区域能源)中拥有良好的关系。

虽然这些方法可能因具体地点而异，但其目标应该是进入所有适当的市场以及所有其他资产。

一些策略示例

对于任何组织来说，实现收入最大化的主要方法是保持灵活性，这意味着随着价值在不同市场之间的转移，可以在不同市场之间移动。对于电池储能系统所有者来说，这可能意味着根据价格波动，在不同的市场，在不同的时间对电池储能系统进行充电和放电。

例如，在2023年7月的负面定价事件期间。电池储能系统所有者可以在前一天的价格为负时给电池充电，然后在价格恢复到正时放电。

电池储能系统所有者还通过向电力系统运营商提供频率响应服务获得额外收入。这是一种电网灵活性服务，可以在几秒钟或更短的时间内触发，确保电网运行频率保持在严格的限制范围内。

快速案例研究：优化West Gourdie电池储能系统

由Foresight集团拥有、Flexitricity公司运营的50MW/50MWh的West Gourdie电池储能系统在今年7月2日获得了最高收入。据行业数据分析平台Modo Energy的报道：

West Gourdie电池储能系统83%的收入来自辅助服务“动态遏制”——主要是低频服务，平均价格为13英镑/MWh。

West Gourdie电池储能系统能够利用能源负价格。该电池储运有系统允许在负电价期间充电，并在晚上放电。这占总收入的17%。

这个电池储能系统每天充放电约0.9次。

文章来源： 中国储能网，南方能源观察，能源杂志