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​《风能》专栏|张树伟:波动性电源长期电力合同(PPA),想说爱你不容易

​《风能》专栏|张树伟:波动性电源长期电力合同(PPA),想说爱你不容易 风能专委会CWEA
2024-01-09
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导读:PPA 可以帮助规避价格暴涨的风险,但会带来现货价格低于 PPA 价格及 PPA 约定数量与实际发电出现差别等风险。
来源 |《风能》杂志
作者 |《风能》杂志特约评论员 张树伟
  • 现货价格飙升时,偏差电量的购买成本可能极高,暴露并放大了可再生能源出力波动的风险。
  • PPA虽可规避价格暴涨风险,但存在现货价低于合同价、发电量与约定不符等新风险。
  • 中长期PPA面临多重数量与价格不确定性,难以单独支撑可再生能源宏观发展目标。

可再生能源出力受自然条件影响,具有固有的波动性。短周期波动可通过规律识别有效应对,因此“波动本身并非问题”。然而,当变化呈现为跨年度甚至数十年的长期趋势(如水电利用率持续下降),则难以提前预判,形成显著的数量不确定性。

国际能源署(IEA)数据显示,全球主要地区水电长期利用率呈下降态势。在此背景下,若发电企业提前签订售电协议,由谁承担出力不足的风险成为关键议题。这引出了电力购售电协议(PPA)中的核心问题——风险分担机制。

现实中的PPA合同安排及其影响

PPA是电力供需双方在交易层面自主协商价格的市场化方式,可通过交易所或场外(OTC)达成,属于灵活性交易选择。其本质在于分散定价,不直接影响系统物理运行。

2022年欧洲能源危机期间,天然气与电价飙升,多个交易所要求可再生能源发电商追加履约保证金。原因在于:长期PPA承诺发电量,但实际出力受天气影响易出现偏差。当现货价格远高于合同价时,补足缺额的成本极高,可能导致整体亏损。这一风险在极端市场价格下被显著放大,进而引发流动性压力。

国内近年也出现典型PPA案例。2023年6月,法国液化空气集团与中国三峡新能源签署为期9年的协议,采购江苏光伏与风电年发电量20万千瓦;同年9月,巴斯夫与国家电投签订25年PPA,为广东湛江项目供电。此类协议通常不公开具体价格与免责条款,但以装机容量而非确切电量计价,暗示买方承担出力波动风险,需自行平衡用电需求。

标准电力市场中的PPA角色——欧洲

近年来,欧美企业尤其是IT行业纷纷签署PPA,通过长期协议锁定电价并获取绿证,推动绿色采购。这类采购若能带动新增可再生能源投资,则具备环境价值与品牌效益。

WindEurope统计显示,欧洲PPA主要买家集中于IT与高耗能行业;西班牙、瑞典、挪威等国占比较高;风电与光伏项目占比相近。PPA虽有助于规避价格暴涨风险,但也带来两方面挑战:

  • 价格风险反转:若未来现货电价显著低于PPA价格,签约企业将处于竞争劣势。
  • 数量不确定性:合同电量与实际发电或用电量难以长期精准匹配,买卖双方均面临平衡责任。

对高耗能企业而言,电力成本占比高,上述风险尤为敏感;而IT企业电力支出占比较低,即使面临价格不利变动,整体影响有限。因此,高耗能企业更倾向于仅部分电量通过PPA锁定,其余随行就市,体现理性风险控制策略。

标准电力市场中的PPA角色——北美

北美PPA市场更为多元,企业自主权更高。美国RTO调度机构不对购电协议进行审批,导致信息透明度较低。据彭博新能源财经(BNEF)及美国国家可再生能源实验室(NREL)数据,北美PPA规模大于欧洲,2021年超600家承购商通过PPA采购约7300万千瓦绿色电力。清洁能源购买协会(CEBA)统计显示,超三分之一的风光项目依赖自愿采购实现投资。

美国还拥有发达的金融对冲工具,许多PPA可能与衍生品结合,以管理价格与数量风险。具体结构取决于企业的目标、能力与风险偏好,相关机制有待进一步探讨。

我国电力市场中的PPA可能性

我国电力市场尚非标准化市场,具有以下特征:

  • 价格波动受限,如煤电电价仅允许在基准价基础上上下浮动20%;
  • 现货试点掺杂多重政策目标,如补贴气电、优待储能等;
  • 市场主体承担额外义务,如发电量考核、强制中长期签约、跨区绿电消纳等。

这些因素决定了我国PPA将呈现独特形态与系统影响。以山东出现的日间负电价为例,主因可能是中长期合约比例过高,导致实时市场流动性枯竭,供给过剩迫使电价转负。此时,原本锁定高价的化石能源电厂可能选择停机并反向获利,加剧价格扭曲。

这一现象引发思考:当现货价格极低时,用户为何仍需长期锁定高价?未来的预期应如何构建?这凸显出市场设计中必须明确区分“灵活性交易”与“强制义务”,避免机制冲突。

小结

中长期双边PPA是电力市场的一种交易形式,可在一定程度上规避价格波动风险,但其避险功能具有单向性。同时,它引入了新的价格倒挂与发电量偏差风险。

因此,寄望通过PPA“一统天下”来实现可再生能源大规模发展的战略目标并不现实。后续专栏将深入探讨“自愿与强制”之间的市场设计关键问题。

注释:

1:https://iea.blob.core.windows.net/assets/15172a8d-a515-42d7-88a4-edc27c3696d3/ElectricityMarketReport_Update2023.pdf

2:https://www.globalinvestorgroup.com/articles/3699172/europe-targets-liquidity-volatility-issues-in-power-futures-market

3:http://drcnet.jskjwx.org/DRCNet.Mirror.Documents.Web/DocSummary.aspx?DocID=6600760&leafID=3049

4:https://nanoenergies.eu/knowledge-base/trading

5:https://www.reccessary.com/zh-cn/news/world-announcement/air-liquide-signs-ppa-with-china-three-gorges-renewable-electricity

6:http://drcnet.jskjwx.org/DRCNet.Mirror.Documents.Web/DocSummary.aspx?DocID=6600760&leafID=3049

7:https://windeurope.org/intelligence-platform/product/the-corporate-ppa-tool/

8:https://windeurope.org/intelligence-platform/product/the-corporate-ppa-tool/

9:https://www.raponline.org/wp-content/uploads/2023/05/RAP-Contract-Whitepaper_CN_final.pdf

10:https://about.bnef.com/blog/corporations-brush-aside-energy-crisis-buy-record-clean-power/

11:https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/84419.pdf

12:https://cebuyers.org/deal-tracker/

来源:《风能》杂志, 文:张树伟

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