驚魂時(shí)刻：負(fù)電價(jià)差點(diǎn)讓法國電網(wǎng)兩度崩潰

一

驚魂時(shí)刻

2025年，負(fù)責(zé)法國高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的RTE公司曾兩度經(jīng)歷驚魂時(shí)刻——分別發(fā)生在4月1日和10月23日。這兩天，法國的太陽能及風(fēng)能發(fā)電量均出現(xiàn)急劇下滑。

據(jù)RTE于12月9日發(fā)布的《2025年預(yù)測報(bào)告（2025-2035年）》報(bào)告披露： 4月1日中午12點(diǎn)45分起，“短短幾分鐘內(nèi)，10吉瓦的可再生能源發(fā)電被切斷”，相當(dāng)于十座核反應(yīng)堆的發(fā)電能力。

而10月23日，類似情況再次發(fā)生，損失達(dá)8吉瓦。

這一幕不由讓人立刻聯(lián)想到4月28日西班牙遭遇的大規(guī)模停電事件。當(dāng)天中午，西班牙電網(wǎng)瞬間損失了15吉瓦電力，占全國用電需求的60%，導(dǎo)致全國性電網(wǎng)崩潰，停電持續(xù)了約12小時(shí)。

不過，RTE強(qiáng)調(diào)，法國的情況與西班牙有本質(zhì)區(qū)別，兩國事故的成因并不相同。

那么，法國到底發(fā)生了什么？

4月1日13點(diǎn)15分，法國總發(fā)電量（超60吉瓦）遠(yuǎn)高于國內(nèi)用電需求（約51吉瓦）。電力交易所的批發(fā)電價(jià)一度跌至-0.01歐元/兆瓦時(shí)，這是對電力供應(yīng)過剩的直接反應(yīng)。

此時(shí)，正值晴朗正午光照最強(qiáng)，光伏電站滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，大量法國光伏電站卻因“現(xiàn)貨市場價(jià)格發(fā)出負(fù)電價(jià)信號”而突然主動(dòng)停機(jī)。

問題的核心在于法國有一類特殊機(jī)制下的可再生能源電站——即享受“差價(jià)補(bǔ)貼”的項(xiàng)目（共14吉瓦裝機(jī)容量）。法國政府會(huì)為其補(bǔ)足市場電價(jià)與合同保證電價(jià)之間的差額，但前提是市場電價(jià)不得為負(fù)。一旦電價(jià)轉(zhuǎn)負(fù)，這些電站便無法獲得任何補(bǔ)償。因此，在負(fù)電價(jià)即將出現(xiàn)時(shí)，這類機(jī)組往往選擇主動(dòng)停機(jī)。

10吉瓦的驟然損失迫使RTE采取緊急措施：不僅要補(bǔ)償超出系統(tǒng)實(shí)際需求（約2吉瓦）的缺口，還需應(yīng)對瞬時(shí)頻率偏差達(dá)-70毫赫茲（mHz）（歐洲標(biāo)準(zhǔn)為50赫茲）。

為此，RTE緊急動(dòng)用其自有資金，調(diào)用了法國及歐洲境內(nèi)總計(jì)3吉瓦的備用發(fā)電能力，并減少了法國水電站的抽水蓄能運(yùn)行。

二

“大發(fā)小用”帶來全新壓力

近年來，法國的可再生能源迅猛發(fā)展。其中，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量正以每年約4至5吉瓦的速度增長，陸上風(fēng)電則以每年約1吉瓦的速度發(fā)展；海上風(fēng)電也在持續(xù)推進(jìn)，其中圣布里厄和費(fèi)康兩個(gè)海上風(fēng)電場已于2024年5月投入運(yùn)營，每個(gè)裝機(jī)容量接近500兆瓦。總體而言，法國近年來可再生能源年均可發(fā)電量的增長速度已達(dá)到約9太瓦時(shí)/年，而2010年代初期這一增速僅為約3太瓦時(shí)/年。

在經(jīng)濟(jì)層面，電力系統(tǒng)的基本面導(dǎo)致法國負(fù)電價(jià)時(shí)段明顯增加，2025年1月至10月已累計(jì)達(dá)493小時(shí)，2 024年為361小時(shí)，而2023年僅為147小時(shí)。

這已經(jīng)促使法國的電力系統(tǒng)進(jìn)入新的運(yùn)行模式。

從技術(shù)層面看，2024年法國可再生能源發(fā)電的調(diào)節(jié)（棄電或限電）規(guī)模迅速增加，到2025年已達(dá)到約3太瓦時(shí)。此外，核電站在2024年也因缺乏經(jīng)濟(jì)可行的消納渠道而加大了出力調(diào)節(jié)（調(diào)減發(fā)電量約12太瓦時(shí)）。此前，除2020年因多次封控措施導(dǎo)致需求驟降外，此類因市場消納不足而進(jìn)行的調(diào)節(jié)一直較為罕見。

在某些時(shí)段，當(dāng)發(fā)電量遠(yuǎn)超用電需求時(shí)，法國輸電系統(tǒng)運(yùn)營商（RTE）面臨極為特殊的運(yùn)行狀況。例如：

·可再生能源停機(jī)的動(dòng)態(tài)特性：在電價(jià)略微轉(zhuǎn)為負(fù)值時(shí)，大量可再生能源電站同步停機(jī)，有時(shí)停機(jī)容量可達(dá)10吉瓦左右；

·調(diào)整機(jī)制中缺乏足夠的下調(diào)能力：在某些時(shí)段，RTE不得不下令削減風(fēng)電和光伏出力，以實(shí)時(shí)維持電力系統(tǒng)的平衡——這一做法如今已獲得《能源法典》的授權(quán)；

·電網(wǎng)電壓水平升高：在2023年和2024年春季用電低谷期間，RTE曾要求保留一定的調(diào)節(jié)能力，以控制電網(wǎng)電壓。

因此，除了確保電源裝機(jī)容量充足、具備足夠的靈活性以保障傳統(tǒng)用電高峰期間的供應(yīng)安全外，同樣至關(guān)重要的是，必須擁有足夠的手段來應(yīng)對高發(fā)電、低用電時(shí)段的供需平衡與電網(wǎng)穩(wěn)定問題。

三

“低谷期”管理成主要挑戰(zhàn)

RTE的報(bào)告認(rèn)為，用電“低谷期”管理已成為電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要挑戰(zhàn)，亟需調(diào)整實(shí)時(shí)管理工具與規(guī)則，特別是為了控制發(fā)電量的急劇波動(dòng)。

報(bào)告的短期（至2027年）預(yù)測情況表明，過去兩年（尤其是在用電“低谷期”）出現(xiàn)的電力系統(tǒng)運(yùn)行問題將進(jìn)一步加劇。

一方面，由于缺乏經(jīng)濟(jì)消納渠道而導(dǎo)致的核電調(diào)減量預(yù)計(jì)將持續(xù)增加，到2027年將達(dá)到約20至30太瓦時(shí)（TWh）（相比之下，2023年之前不足4 TWh，2024年約為12 TWh）。這一水平已接近2020年或2024年的核電總調(diào)減量。

另一方面，可再生能源發(fā)電設(shè)施的調(diào)減量也將呈持續(xù)上升趨勢（平均從3 TWh增至8 TWh，具體取決于核電調(diào)峰能力；2024年為1.7 TWh）。可再生能源的調(diào)減仍將主要集中于剩余負(fù)荷較低的月份（尤其是春季和夏季）。理論上，可再生能源的調(diào)減量仍將低于核電調(diào)減量，因?yàn)楹穗姷倪呺H成本高于可再生能源，根據(jù)電力市場運(yùn)行的基本原則，核電應(yīng)優(yōu)先于可再生能源進(jìn)行調(diào)減。

四

供需兩側(cè)都應(yīng)調(diào)控

《2025年預(yù)測報(bào)告》對剩余負(fù)荷“低谷期”的管理進(jìn)行了深入分析， 認(rèn)為“低谷”情形已日益頻繁，需引起高度關(guān)注。這些情形實(shí)際上集中體現(xiàn)了若干需加以區(qū)分的技術(shù)挑戰(zhàn)。

第一項(xiàng)挑戰(zhàn)在于確保電力系統(tǒng)擁有足夠多的實(shí)時(shí)平衡“調(diào)控手段”：必須保證有足夠規(guī)模的發(fā)電能力可被靈活調(diào)節(jié)，以在每一時(shí)刻維持發(fā)電與用電之間的平衡，從而避免出現(xiàn)供過于求的局面。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，需要確保有足夠數(shù)量的發(fā)電設(shè)施能在必要時(shí)降低出力；電力市場需向市場主體傳遞準(zhǔn)確的價(jià)格信號；同時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)營商需配備與其職責(zé)相匹配的實(shí)時(shí)平衡調(diào)控工具。

第二項(xiàng)挑戰(zhàn)在于確保發(fā)電波動(dòng)處于可控范圍內(nèi)，并提升其可預(yù)測性。過去幾個(gè)月的經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)現(xiàn)貨市場價(jià)格轉(zhuǎn)為負(fù)值時(shí)，可再生能源發(fā)電設(shè)施往往高度同步地停機(jī)。這一問題尤其值得警惕，因?yàn)橥C(jī)與重啟計(jì)劃的信息通常未及時(shí)傳達(dá)給RTE。應(yīng)對該挑戰(zhàn)，需強(qiáng)化調(diào)度計(jì)劃機(jī)制（提高計(jì)劃可靠性并增加更新頻率），以便提前預(yù)判此類停機(jī)及其運(yùn)行影響；同時(shí)，需規(guī)范發(fā)電出力變化方式，確保市場主體行為與系統(tǒng)物理需求保持一致。

第三項(xiàng)挑戰(zhàn)在于，在發(fā)電充裕時(shí)期需特別關(guān)注電壓控制（即“電壓曲線”管理）。應(yīng)對該挑戰(zhàn)，需迅速提升由配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃方案（SDDR）所識(shí)別區(qū)域內(nèi)的物理調(diào)壓能力，并重新審視參與電壓控制的相關(guān)規(guī)則及配套補(bǔ)償機(jī)制。

報(bào)告認(rèn)為，在上述各項(xiàng)挑戰(zhàn)中，短期內(nèi)最緊迫的問題是改善發(fā)電停機(jī)管理，以限制其對系統(tǒng)電氣參數(shù)（尤其是頻率）的影響。

例如，2025年4月1日當(dāng)天，面對現(xiàn)貨市場價(jià)格輕微負(fù)值（-0.01至-0.07歐元/兆瓦時(shí)），約10吉瓦的可再生能源發(fā)電在12:45起數(shù)分鐘內(nèi)集中停機(jī)（現(xiàn)貨負(fù)電價(jià)時(shí)段始于13:00）。這一停機(jī)規(guī)模遠(yuǎn)超歐洲一次調(diào)頻備用容量（全歐合同備用容量僅3吉瓦）所能吸收的功率波動(dòng)范圍。

對該事件的分析表明：(i) 部分可再生能源停機(jī)屬正常現(xiàn)象；(ii) 但總體同步停機(jī)規(guī)模遠(yuǎn)超現(xiàn)貨市場信號所對應(yīng)的合理水平；(iii) 停機(jī)行為未在市場主體前一日提交給RTE的次日調(diào)度計(jì)劃中申報(bào)（計(jì)劃申報(bào)停機(jī)容量不足1吉瓦）；(iv) 停機(jī)“斜率”（即出力下降速率）過于陡峭，凸顯了規(guī)范停機(jī)操作方式的必要性。

報(bào)告認(rèn)為，有必要在現(xiàn)行框架基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化可再生能源對市場信號的響應(yīng)機(jī)制及其參與平衡調(diào)節(jié)的方式，重點(diǎn)關(guān)注以下三個(gè)維度：

·停機(jī)可預(yù)測性：目前，僅有6%接入配電網(wǎng)的發(fā)電商遵守向RTE提交發(fā)電計(jì)劃的法定義務(wù)。這意味著約40吉瓦裝機(jī)容量未履行調(diào)度計(jì)劃申報(bào)義務(wù)，導(dǎo)致運(yùn)行調(diào)度難以提前預(yù)判，也無法確保調(diào)節(jié)機(jī)制中具備充足的上調(diào)或下調(diào)能力。因此，亟需確保發(fā)電商切實(shí)履行《能源法》規(guī)定的調(diào)度計(jì)劃申報(bào)義務(wù)。

·停機(jī)與重啟的操作方式（即“爬坡率”）：當(dāng)前，可再生能源在現(xiàn)貨價(jià)格為負(fù)時(shí)的停機(jī)與重啟過程缺乏充分規(guī)范。“斜率”可能過于陡峭，對歐洲大陸電網(wǎng)頻率造成沖擊，并占用系統(tǒng)備用資源（使其無法用于應(yīng)對其他突發(fā)擾動(dòng)）。因此，有必要對停機(jī)操作方式施加更嚴(yán)格的約束。

·停機(jī)深度：在現(xiàn)貨價(jià)格形成時(shí)刻，系統(tǒng)存在發(fā)電過剩。發(fā)電商據(jù)此降低出力本屬合理，但激勵(lì)機(jī)制需進(jìn)一步優(yōu)化，以確保停機(jī)規(guī)模與實(shí)際過剩電量相匹配。當(dāng)現(xiàn)貨價(jià)格處于微弱負(fù)值區(qū)間（0至-0.1歐元/兆瓦時(shí)）時(shí)，如何精準(zhǔn)確定停機(jī)規(guī)模尤為關(guān)鍵。

報(bào)告提出以下解決方案(i) 強(qiáng)化調(diào)度計(jì)劃制度的約束力；(ii) 擴(kuò)大可再生能源（包括10兆瓦以下設(shè)施）參與平衡調(diào)節(jié)機(jī)制的范圍；(iii) 更嚴(yán)格地規(guī)范停機(jī)深度與操作方式；(iv) 確保系統(tǒng)備用容量配置與市場運(yùn)行機(jī)制相適應(yīng)，并控制其成本。

從技術(shù)角度看，上述措施可迅速落地。RTE可在獲得國家主管部門及能源監(jiān)管委員會(huì)（CRE）批準(zhǔn)后，自2026年起逐步實(shí)施。

此外，還可采取措施調(diào)整用電時(shí)段，減少需調(diào)減的可再生能源與核電出力規(guī)模。

例如，CRE已經(jīng)全面重構(gòu)峰谷電價(jià)（HP/HC）機(jī)制。改革方案特別規(guī)定：每日仍將保留8小時(shí)谷時(shí)段，根據(jù)地區(qū)和季節(jié)差異，允許在中午時(shí)段額外增設(shè)最多3小時(shí)谷時(shí)段。這一調(diào)整有望優(yōu)化電力消費(fèi)的時(shí)間分布，從而有效緩解中午時(shí)段發(fā)電過剩問題。

五

儲(chǔ)能未來大有可為

報(bào)告認(rèn)為，在能源轉(zhuǎn)型中的電力系統(tǒng)中，發(fā)展需求側(cè)靈活性和儲(chǔ)能有助于從技術(shù)層面優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行：通過將用電負(fù)荷與可再生能源發(fā)電（尤其是中午光伏出力高峰）相匹配，可顯著減少中午時(shí)段可再生能源電站所需進(jìn)行的出力下調(diào)幅度。此外，這種發(fā)展還能平抑早晚用電高峰，從而降低這些時(shí)段對可控電源容量的需求，這在深度電氣化情景中尤為關(guān)鍵。

報(bào)告認(rèn)為，無論采用何種電力消費(fèi)演變路徑，提升系統(tǒng)靈活性始終有利于電力系統(tǒng)的運(yùn)行。

在“快速脫碳”路徑下，發(fā)展需求側(cè)靈活性和儲(chǔ)能）能夠高效應(yīng)對日內(nèi)尺度上電力供需匹配的挑戰(zhàn)。

在“緩慢脫碳”路徑下，電池與需求側(cè)靈活性的發(fā)展對“低谷期”的管理具有顯著影響。具體而言，在部署5至10吉瓦電池或?qū)崿F(xiàn)高程度需求側(cè)靈活性的情景中，可將需要棄風(fēng)棄光 的小時(shí)數(shù)減少30%至60%，并將全年最“深”的100個(gè)低谷小時(shí)內(nèi)可再生能源出力下調(diào)幅度降低10%至30%。

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