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该停未停的49吉瓦:负电价下德国风光为何不弃电,与136号文的暴露度镜鉴

深度 · 市场研究 · 2026-09-13 · NewdPower 研究 · 阅读约 35 分钟 · 万字深度+行业分析 · 论文解读

2025 年 6 月 23 日 13 时,德国电力系统迎来全年风光潜在出力最高的一小时:合计 95 吉瓦的发电潜力摆在桌面上。按当时各支持制度算出的经济激励,价差信号已经明确到不容误读——日前出清价 −26 欧元/兆瓦时,49 吉瓦的风光产能继续发电就是净亏损,理性的选择是停机。实际发生的是:只有 23 吉瓦停下来,另外 26 吉瓦该停的机组顶着负价继续满发。

这是 Lion Hirth 2026 年 9 月 9 日提交至 arXiv 的论文《负电价下风光会弃电吗?——德国二十年可再生能源支持制度的激励与实证》(Do wind and solar curtail at negative electricity prices? Incentives and evidence across two decades of German renewable support schemes,arXiv:2609.10053)里最具冲击力的一个切片。论文用微观经济学的冷静语言回答了一个越来越紧迫的问题:当欧洲许多电力市场的负电价时长已占全年约 6%,当风光装机达到峰值负荷的两倍,本应"最听价格话"的风电和光伏,为什么经常对负电价充耳不闻?

项目内容
论文题目Do wind and solar curtail at negative electricity prices? Incentives and evidence across two decades of German renewable support schemes
作者与机构Lion Hirth(柏林赫蒂学院 Hertie School;Neon Neue Energieökonomik)
编号与时间arXiv:2609.10053(econ.GN),2026 年 9 月 9 日提交,本版 2026 年 9 月 8 日
研究对象德国风电与光伏,2001—2026 年 8 月,两类发电资产、84 个制度队列
方法逐小时弃电激励测算(队列—小时组合超 18 万个)+ 基于再分析气象数据的市场化弃电估计(残差法)
核心结论2025 年深负价(低于 −50 欧元/兆瓦时)时段,几乎所有风机都有停机激励,但只有一半真正停了;近三分之二的光伏潜在电量因上网电价保护根本没有弃电激励,有暴露的部分中也仅约五分之一减产

这篇论文对中文读者的意义,远不止一幅德国市场解剖图。中国正处在同一个制度关口的对岸:136 号文之后新能源全面入市,机制电量差价结算已经落地,山东现货负电价累计近 1200 小时,辽宁正式把 −0.1 元的申报下限写进规则。德国用二十年时间演示了"补贴制度如何钝化价格响应"的完整过程,它的每一个机制细节——暴露度、响应率、刚性发电、补贴财政——都能在中国的机制电量、保障性收购与绿电溢价结构里找到同构的镜像。本文先按论文自身的逻辑逐层拆解,再做中国侧的对照推演,最后给出产业链利润池、竞争格局、市场规模与上游风险的行业分析四件套。

一、导读:弃电不是失败,不弃电才是问题

论文开篇先纠正一个流行的直觉错误。在风光成本大幅下降之后,成本最优的电力系统结构往往拥有远超峰值负荷的风光装机——德国与西班牙的风光装机已约达其峰值负荷的两倍。这意味着在风大光足的时刻,"发的电多于用的电"是高效系统的常态而非故障,弃掉过剩电量本身就是系统高效运行的一部分。在自由化市场里,批发价格是稀缺与过剩的主要信号:价格跌破零,就是在告诉风光机组"请减出力"。

技术上也毫无障碍。风机把桨叶转出风向、光伏逆变器降低出力,都只需几秒且几乎零成本;相比之下,火电机组停机要承担启动燃料与热应力,还要遵守最低稳燃出力与最短停机时间。论文反复强调这组反差:技术上最容易响应价格的资产,恰恰因为补贴制度的存在,成了经济上最不愿响应价格的资产。支持制度按实际发电量支付补贴,把弃电变成了一种有机会成本的行为——停机就意味着放弃补贴,于是补贴像一笔负的边际成本,把机组的经济停机线从零价拖入了负价区。

问题的紧迫性来自负电价本身的常态化。论文图 1 显示,欧洲多个市场的日前负价时长占比已达约 6%,澳大利亚、美国部分州与智利更高。德国自 2008 年 10 月出现第一个负价小时以来,累计负价时长已超过 3200 小时。负价时段里继续发电的每一兆瓦时,都在压低系统价格、加剧电网阻塞风险、并通过补贴渠道把损失转移给公共财政——"该停未停"的容量越大,市场的价格发现功能与系统的物理安全边界都被侵蚀得越深。

二、机制:弃电阈值公式 p* = −σ 的微观经济学

论文的理论部分干净利落,核心是一个可以写进教科书的管理式推导。对无变动成本的风光机组,纯粹商业机组的决策规则是:价格为正就满发,价格转负就停机——弃电阈值为零。补贴改变的是边际收益而非边际成本:若每兆瓦时发电可获得金额为 σ 的支持支付,则继续发电的条件是"市场价格 + 补贴 > 0"。于是利润最大化的弃电阈值满足

弃电阈值公式:p* = −σ。p* 为日前价格低于该值时弃电成为利润最大化选择的分界价,σ 为每兆瓦时发电所"押上"的支持支付(补贴、溢价、证书价值等)。补贴越高,机组愿意硬扛的负价越深;σ=0 时阈值回到零,即纯粹商业机组的行为。论文特别指出,真正相关的价格是交割前最后一个价格,实践中通常即日前价。
含补贴的弃电阈值与供给秩序(机制示意) 价格 = 0(商业机组弃电线) +80 €/MWh 0 −120 €/MWh 火电边际成本段 浅补贴队列 p*=0 商业风光 市场溢价队列 p*=−max{k−r,0} 高价值证书队列 p*=−n·c 负价区:阈值越深的机组越晚弃电,供给秩序整体下移 横轴:按弃电阈值排序的装机容量(示意);纵轴:机会成本 / 欧元每兆瓦时 补贴把风光的"经济停机线"从 0 拖入负价区,深度等于每兆瓦时押上的支持支付 σ
图 1 · 弃电阈值机制:补贴即负的边际成本,供给曲线整体沉入负价区(NewdPower 绘制,据论文第 3 节机制推导)

这个公式的价值在于把"制度设计"翻译成了"行为参数"。任何按发电量支付的支持——上网电价、固定溢价、差价合约的结算规则、每兆瓦时证书——都可以折算成 σ,进而直接读出该队列机组在多深的负价下才会停机。价格响应能力不再是一个模糊的制度评估问题,而是一个可以逐小时、逐队列计算的工程量。

三、图谱:八种支持工具的激励扭曲清单

论文第 3.2 节把德国及欧洲使用过的支持工具逐一过筛,得到一张"工具—阈值"对照表。这张表是全文的分析地图,值得完整复述。

工具类型边际收益弃电阈值 p*德国应用情况
固定上网电价(FIT)MR = f(固定)任何价格下都不存在弃电激励2011 年前全部机组;2015 年前可自选;2016 年起仅限 100 千瓦以下屋顶光伏
固定溢价(每兆瓦时加 s)MR = p + sp* = −s未使用
双向差价合约(逐小时结算)MR = k(执行价)不存在弃电激励未使用(拟 2027 年起成为欧洲新项目默认)
双向差价合约(参考期均价结算)MR = p + (k − r)p* = r − k(r 高于 k 时为正!)2022 年 12 月—2023 年 6 月"超额收益回收"即此家族;拟 2027 年重新引入
单向差价合约(逐小时结算)MR = max{p, k}不存在弃电激励未使用
单向差价合约(参考期均价,即滑动溢价)MR = p + max{k − r, 0}p* = −max{k − r, 0}2012 年起 EEG 市场溢价(风电、100 千瓦以上光伏,2014 年起 500 千瓦以上强制)
可交易证书(每兆瓦时 n 张、单价 c)MR = p + n·cp* = −n·c未用于 EEG(证书价值高,若采用则阈值最深)
容量/投资补贴(不按电量支付)MR = pp* = 0(与无补贴机组相同)未使用

表里有三处反直觉的设计智慧值得停下来细看。第一,"保护"与"扭曲"是同一枚硬币。上网电价与逐小时双向差价合约都让机组完全不暴露于批发价格,投资者获得了完美对冲,代价是弃电激励彻底消失——无论价格多低,发电都有正的边际收益。第二,参考期均价结算会制造"正价弃电"。按参考期均价结算的双向差价合约,其阈值为 r−k:当参考价高于执行价,机组在价格为正时弃电反而是利润最大化的——因为多发的每一兆瓦时都会被"回收"掉超额收益,相当于倒贴。德国 2022—2023 年的"超额收益回收"(针对 1 兆瓦以上受支持机组、按月度捕获价计算)与欧盟 2022/1854 号条例的非边际收入上限都属于这个家族,论文指出它们在 2023 年能源危机期间事实上鼓励了机组在正价时段减产。第三,负价停付条款是"半吊子修复"。近年各国在补贴中嵌入负价条款——价格转负即停付支持,部分制度还要求负价持续一定小时数(如"6 小时规则")才触发。这类条款只把 σ 在负价时段清零,机组的阈值回到零价线,但历史存量的上网电价与自用消纳完全不受其约束。

商业合同是另一条扭曲通道。按指数结算的金融 PPA 与商业机组一样面对逐时价格,阈值不受影响;但"按实际发电量结算的固定价 PPA"把价格风险转给了买方,机组行为与上网电价无异——除非合同嵌入了零价保底或负价停交付条款。论文坦承 PPA 条款不可观测、无登记数据,德国受支持装机远大于 PPA 装机,影响有限。真正影响光伏响应的第三条通道是自发自用:自用电量的"价格"是用户避开的零售电价,与批发价无关——这是光伏响应率低的最大单一原因,而德国恰是表后光伏占比最高、零售合同几乎全部固定价的市场,批发价转负时用户账单纹丝不动,也就没有任何调整用电的动机。

四、方法与验证:84 个队列、18 万个组合小时、再分析残差

把制度参数转成可计算的阈值,工程量惊人的大。德国多种支持制度并行、参数屡次修订且旧队列继续沿用旧规则、阈值还随月度捕获价浮动——因此论文不是每年画一条供给曲线,而是逐小时计算。第一步是把全部风光装机聚成"队列"(cohort):同一队列内机组适用同一阈值,按技术、投运年份、支持工具、规模等级与资源质量分箱,共 84 个队列。资源质量单独成维是因为德国支持制度对资源差的场址给更高补贴——论文举了两个例子:2016—2020 年投运、单机 3 兆瓦以上、75% 参考产量场址的陆上风电 1.64 吉瓦(执行价 76 欧元/兆瓦时、适用 6 小时规则);2023 年至 2025 年 2 月 24 日投运、400 千瓦以上的光伏 9.72 吉瓦(执行价 65 欧元/兆瓦时、适用 3 小时规则)。每个队列的规模取自国家统计与公开的电厂登记簿,属作者自己的估计而非统计口径。

对适用差价结算的队列,支付取决于月度(或年度)捕获价,论文假设发电商对捕获价的预期正确、以事后实现值回推。对每一个"队列—小时"组合判定阈值与利润率:2008 年以来德国超过 3200 个负价小时,考虑负价持续时长决定停付条款是否触发,共核验了超过 18 万个队列—小时组合,其中约 3 万个组合的利润率为负——其余组合即使价负,补贴仍高于负价,发电依然是理性的。这一步的产出是逐小时的"应停容量"分布。

"实际停了多少"是更难的一半。市场化弃电没有统计口径、不入任何登记。论文的办法是残差法:市场化弃电 = 发电潜力 − 实际发电 − 电网原因弃电。难点在于反身性——若用全部小时拟合气象—出力模型,弃电时段的 depress 会污染模型系数,估计量按构造趋近于零。作者的解法是识别性校准:只用"没有任何弃电激励"的小时拟合模型,剔除日前价低于 5 欧元/兆瓦时或平衡价低于 −50 欧元/兆瓦时的全部样本。气象输入为 2001—2026 年 ERA5 再分析:17 个格点的 100 米风速(12 个陆上、5 个海上)与地表辐照,按技术分别拟合含风暴停机项的机群功率曲线,装机路径按官方年度统计加逐月登记增量。校准样本量:风电 137,972 个小时、光伏 101,686 个小时。

验证设计里的安慰剂检验值得一提:论文把 0—5 欧元/兆瓦时与 5 欧元以上两个"无激励"价带也纳入弃电率统计——风电弃电率分别为 4.2% 与 −0.37%,光伏 −1.3% 与 −0.99%。正价区间出现小幅负值(估计噪声),说明残差法没有系统性虚报弃电;而分价格带弃电率随价格深度单调上升(风电从 −10—0 价带的 14% 升至低于 −100 价带的 58%),与激励模型的方向性预测一致。论文自陈三条局限:残差法把潜力估计误差全部计入弃电;2021 年 10 月前电网弃电数据粗糙(故 5.2 节只报 2022 年后数据);TSO 的"实际发电"本身是抽样外推值,负价小时的系统性偏差会传导进全部弃电估计。

五、切片:95 吉瓦的那一小时

论文 4.2 节挑出 2025 年 6 月 23 日 13 时——全年风光潜在出力之和最高的一小时——做全景解剖。95 吉瓦总潜在出力按阈值结构分成三块:约 30 吉瓦在任何价格下都没有弃电激励,其中大头是屋顶光伏;刚过 40 吉瓦的阈值分布在 −120 至 −1 欧元/兆瓦时之间,主要是适用市场溢价、当月捕获价偏低导致溢价补偿丰厚的队列;21 吉瓦的阈值恰好在零价线——商业光伏、海上风电,以及因当日负价已连续 7 小时而触发 6 小时规则的陆上风电。日前出清价 −26 欧元/兆瓦时落下,按模型应有 49 吉瓦弃电。

2025年6月23日13时:德国风光出力潜力与弃电(吉瓦) 95 总出力潜力 49 有激励应停 23 实际弃电 0 48 96 日前价 −26 €/MWh;95GW 中约 30GW 无任何弃电激励、刚过 40GW 阈值在 −120—−1 €/MWh、21GW 阈值为零 应停 49GW 与实停 23GW 之间的 26GW,就是制度钝化与响应迟滞的直观宽度
图 2 · 单小时解剖:应停 49 吉瓦、实停 23 吉瓦,兑现率不足一半(NewdPower 绘制,据论文第 4.2 节)

26 吉瓦的差额需要拆成两个成分去理解。一部分是暴露度缺口:30 吉瓦无激励容量中,屋顶光伏在上网电价保护下无论价格多低都照发——这不是"不听话",而是制度压根没让它听见价格。另一部分是响应率缺口:在有明确停机激励的容量里,相当比例的机组依然照发——聚合商合同如何分摊不平衡成本、弃电是否被补偿、场站是否具备远程调度接口,都构成"听见了但不行动"的摩擦。论文后续的全部量化,本质上就是在这两个缺口上反复定价。

六、全年画像:573 个负价小时的三联比率

把镜头从单小时拉到 2025 年全年——573 个负价小时。论文构造了三个递进的比率:暴露率(有弃电激励的潜在发电量占比)、响应率(有激励的电量中实际弃掉的比例)、弃电率(全部潜在电量中实际弃掉的比例,等于前两者之积)。2025 年:风电暴露率 64%、响应率 27%、弃电率 17%;光伏暴露率 28%、响应率 16%、弃电率仅 4%。

2025年573个负价小时:暴露率 × 响应率 = 弃电率(%) 暴露率 64 28 响应率 27 16 弃电率 17 4 风电 光伏 风电 光伏 风电 光伏 0 52 64 深负价(低于 −50 €/MWh)时段也仅 39% 的发电量暴露于价格、23% 的暴露量响应——风弃一半、光弃 9% 口径:论文表 4 与图 10;弃电率为暴露率与响应率之积
图 3 · 三联比率:风电 64%×27%=17%,光伏 28%×16%=4%(NewdPower 绘制,据论文表 4)

分价格带的统计把"价格越深、弃电越多"的双因素机制摆得很清楚——价格更深时,更多机组有激励停机(暴露率上升),有激励的机组中也更多真的停了(响应率上升)。但技术间的反差触目惊心:2022 年至 2026 年 8 月的合并口径下,低于 −100 欧元/兆瓦时的 44 个小时里,风电潜力的 58% 被弃,光伏只有 9%。

日前价带(€/MWh)小时数风电光伏
潜力(TWh)弃电(TWh)弃电率潜力(TWh)弃电(TWh)弃电率
低于 −100440.620.3658%2.40.219.0%
−100 至 −50641.30.6652%3.10.216.6%
−50 至 −201753.51.236%8.30.435.1%
−20 至 −101683.70.8122%7.10.395.5%
−10 至 01,350344.814%430.952.2%
0 至 5(安慰剂)1,129291.24.2%26−0.33−1.3%
高于 5(安慰剂)37,914591−2.2−0.37%286−2.8−0.99%

弃电量本身的量级也在快速放大。市场化弃电从 2022 年起在风电上成规模、2025 年起在光伏上成规模:2025 年全年风电 2.1 太瓦时、光伏 1.0 太瓦时;2026 年前 8 个月已分别达到 1.8 与 1.3 太瓦时,光伏弃电增速显著快于风电。作为对照,电网原因弃电 2025 年约 6 太瓦时,仍是市场化弃电的两倍——但随着负价时长增长,市场化弃电的边际增速更快。2026 年低于 −100 欧元价带的风电弃电率已升至 68%、光伏升至 14%。

分价格带弃电率:风电与光伏(2022—2026.8 合并口径,%) <−100 58 9.0 −100~−50 52 6.6 −50~−20 36 5.1 −20~−10 22 5.5 −10~0 14 2.2 0 50 60 同一价带内风电弃电率约为光伏的 3—6.4 倍;蓝=风电、橙=光伏 口径:论文表 3;0—5 与 >5 价带为安慰剂检验(弃电率≈0 或小幅为负)
图 4 · 价格带梯度:价格越深弃电越多,但光伏在每个价带都显著落后于风电(NewdPower 绘制,据论文表 3)

七、二十年纵深:响应爬坡与刚性存量的膨胀

时间序列揭示了一个政策制定者不太愿意承认的事实:尽管负价停付条款一路收紧——从 6 小时规则到 3 小时、2 小时、1 小时,直到一刻钟——德国风光的价格响应改善得相当缓慢。风电响应率 2022 年 25%、2023 年 32%、2024 年 26%、2025 年 27%、2026 年(前 8 个月)32%,五年间只在 25%—32% 的窄带里波动;光伏更极端,2025 年之前响应率与零不可区分,2026 年才跳到 23%——起步即被电网弃电与制度惯性压制了整整三年。

年份负价小时数风电光伏
暴露率弃电率响应率暴露率弃电率响应率
20227092%23%25%28%2%5%
202330056%18%32%26%−2%−9%
202445757%15%26%23%−1%−3%
202557364%17%27%28%4%16%
2026(至 8 月)40170%22%32%29%7%23%

比响应率更顽固的是"无激励存量"的膨胀:任何价格下都不会弃电的装机,从 2006 年的 23 吉瓦增长到 2025 年的 64 吉瓦,绝大多数增量来自屋顶光伏——德国对 100 千瓦以下光伏保留了上网电价与自用零售价保护,相当于每新增一瓦屋顶光伏,就往系统里添一瓦"听不见价格"的刚性容量。论文给出一个警示性的里程碑:这一存量自 2024 年起已超过同期平均负荷。风电侧的结构性改善则来自三股力量的叠加:2012 年市场溢价取代上网电价、参考期从月度改年度、停付条款逐级收紧;以及 2021—2022 年能源危机期间捕获价高于执行价、溢价归零、扭曲暂时消失的价格环境。换言之,德国风电暴露率的抬升一半靠改革、一半靠高价——后者的红利正在 2024 年以来的价格回落中退潮。

按激励强度分箱的响应函数给出了全文最"经济学"的一张图:利润率越负、响应率越高,理性人行为确实存在。但即便在每兆瓦时损失超过 50 欧元的档位,仍有约四分之三的暴露光伏电量继续发电。价格信号不是失灵,而是被合同结构、计量粒度与运营惯性层层衰减——信号强度要压过全部摩擦项,才能转化为行为。

八、系统与财政:48 吉瓦刚性发电与 25 亿欧元账本

论文把负价下仍并网的发电量命名为"刚性发电"(stiff generation):低于 −50 欧元/兆瓦时的时段里,无论因为不暴露还是不响应而持续并网的风光。这个概念的分量在于它的对照对象不是价格,而是负荷——2026 年这类小时里的刚性发电达到 48 吉瓦,而同期平均负荷只有 43 吉瓦:刚性发电在 2026 年 34 个深负价小时中的 33 个里超过了负荷(2025 年为 30 个中的 25 个)。风光"可弃而不弃"的容量已经系统性大于当时的用电需求,负价的深度与电网物理压力都由此而来。

深负价时段:刚性发电与平均负荷(吉瓦,2026 年) 48 刚性发电(不弃电的风光) 43 同期平均负荷 0 32 50 2026 年 34 个深负价小时中 33 个出现刚性发电超过负荷;价格低于 −50 €/MWh 口径
图 5 · 刚性发电超越负荷:可弃的容量大于当时的需求(NewdPower 绘制,据论文第 7.1 节)

财政账本同样惊人。"不弃电"的成本由四个渠道分摊:机组业主损失利润率(阈值与市价之差);公共财政支付本可不付的补贴;上网电价的 EEG 账户按负价出售受保护机组的电量、承担全额负值;以及最隐蔽的一条——参考价渠道,市场溢价按当月实现的捕获价计算,每兆瓦时"赖在网上的负价电量"都在压低当月市场价值、抬高所有受支持电量的溢价,等于让全体纳税人替刚性发电二次付费。2022 年至 2026 年 8 月,四渠道合计约 25 亿欧元,业主承担约 5 亿、公共财政承担约 20 亿;单一最大渠道是参考价效应,约 16 亿欧元——而现行负价停付条款所"涉险"的支持金额,只有这些渠道合计的三十分之一。修复条款修的根本不是漏水的主管道。

渠道(2022—2026.8 合计)风电(百万欧元)光伏(百万欧元)说明
业主利润损失179291继续发电而非弃电所放弃的边际利润
涉险支持支付2134若弃电则无需支付的补贴(负价条款的对象)
EEG 账户负价损失7389账户按负价出售无激励机组电量,损失几乎全部来自光伏
参考价压低效应835766负价电量压低月度市场价值、抬高全部受支持电量的溢价
合计1,0421,480业主约 5 亿、公共约 20 亿欧元
不弃电的成本:四渠道分解(百万欧元,2022—2026.8) 1042 风电 1480 光伏 业主 179 / 291 涉险补贴 21 / 34 EEG 账户 7 / 389 参考价效应 835 / 766 口径:论文表 6;日前价假设不变(若弃电则负价更浅,成本估计偏保守);数值按风电/光伏分列
图 6 · 四渠道账本:参考价效应 16 亿欧元是最大单一渠道,负价停付条款触及的金额仅为合计的三十分之一(NewdPower 绘制,据论文表 6)

九、中国镜鉴:136 号文的暴露度设计

把这套分析框架平移到中国,对照的坐标惊人地齐整。136 号文之后的新能源全面入市,本质上就是一场全国规模的"暴露度再分配":机制电量以差价结算方式为入选电量托底,机制电量之外的发电量则完全暴露于现货价格。这与德国"市场溢价覆盖部分电量、其余暴露于批发价"的结构在数学上同构——中国的机制电量执行价对应德国的执行价 k,机制电量之外对应暴露部分。德国的教训因此可以精确翻译:暴露度的比例结构,决定了系统负价时段的刚性发电规模。

国内首轮机制电量竞价的暴露度分布,已经呈现与德国相同的"技术分化"。分布式项目纳入机制电量的比例普遍在 80%—100%,集中式项目各省差异极大、在 10%—100% 之间——这与德国"屋顶光伏高保护、地面风电高暴露"的分层如出一辙。德国用二十年证明了这种分层的长期后果:受保护技术堆积成 64 吉瓦的刚性存量、超过平均负荷、在深负价时段倒逼系统。若分布式机制电量长期维持高比例,中国的"刚性光伏存量"也会以同样方式膨胀——尤其考虑到中国分布式光伏的规模基数远超德国。

另一个直接可用的对照是价格下限的"阈值"解读。山东把现货申报下限下调至 −0.12 元、出清下限 −0.14 元,市场规则里的说明是"申报价格下限考虑新能源在电力市场外可获得的其他收益等因素确定"——把绿证、绿电环境溢价等场外收益折算进报价空间。用 Hirth 的语言说,这正是 p* = −σ 公式的中国版:场外收益 σ 越高,新能源在负价区的"经济停机线"越深。而德国经验补充了一个容易被忽略的推论:场外收益必须真正按"每兆瓦时电量"结算给发电主体,才会形成负价硬扛的扭曲;若环境收益与电量脱钩(例如按装机或按合约差价结算),阈值回到零,价格响应不受损。这为中国的绿证与机制电价设计划出了一条清晰的红线:环境价值的支付方式,比支付金额本身更影响市场行为。

山东的分时电价时段扩容(详见本站《从2190到2628小时》)与本文讨论的是同一枚硬币的两面:批发侧的负电价对发电侧喊停,零售侧的深谷电价对用电侧喊来。德国论文的警示在于——喊停的声音再大,若补贴制度给机组塞了耳塞,机组照发不误;喊来的价格再低,若零售合同固定价、用户照用不误。价格响应是一个从批发到零售、从制度到合同的完整链条,任何一环的钝化都会让整条链条的投入打折扣。中国市场的后发优势,在于可以在机制电量、绿证结算、零售套餐这三个环节同步设计暴露度,而不是像德国那样用一个五年计划修补上一个五年计划。

十、产业链与利润池:响应能力的价值化

论文表面上在批评补贴制度,实际上在为一条产业链做需求论证:把"听不见价格"的资产改造成"听得见、动得了"的资产,每一环都有独立的利润池。按价值传导的顺序拆解——

环节德国现状价值来源利润池走向
直接营销商/聚合商约 50 家企业、受支持电量强制直接营销交易执行、不平衡管理、负价时段的弃电决策权从"通道费"转向"响应能力分成"
功率预测与气象数据再分析数据、逐时预测成弃电估计的基础设施预测精度直接决定弃电决策的置信度数据与预测服务费随响应率上升
PPA/CfD 结构设计负价条款、零价保底条款进入合约条款定价=期权价值,条款设计=响应激励的再分配法务与结构化顾问费
计量与调度接口远程可控性(EEG 10b 条)是入市前提分钟级计量与遥信是响应的物理前提设备+改造工程
表后与零售动态定价德国零售几乎全固定价(论文点名的最大钝化源)动态零售套餐把批发价传到用户侧零售产品设计与风险对冲
储能与负荷柔性化负价充电窗口随负价时长扩大负价深度即套利价差负价时段延长利好储能经济性

这张表的关键判断是:响应能力的价值化程度,与负价时长占比正相关。负价占全年 6% 的市场里,弃电决策权、预测精度、条款期权都还是"锦上添花";若负价时长走向两位数占比(论文提及部分地区已更高),这些环节就从可选项变成生存项。德国 EEG 2027 年改革草案(2026 年 7 月 29 日内阁通过)计划把单向市场溢价改为双向差价合约、以执行欧盟 2024/1747 号条例(新合同自 2027 年 7 月 17 日起强制 CfD),同时现行市场溢价的国家援助授权将于 2026 年 12 月 31 日到期——届时前投运项目锁定旧制 20 年,新项目进入双向 CfD 体系。按论文的阈值表,双向 CfD 若按逐小时结算,暴露度将进一步归零(阈值消失);制度切换本身就在重塑整条响应产业链的客户结构与合同存量,这将是一个千亿欧元级别的资产组合的合同重签周期。

十一、竞争格局量化:CR3 约 28%、CR5 约 41% 的直接营销市场

价格响应产业链的最上游竞争环节是直接营销商(聚合商)——德国受支持机组(100 千瓦以上)强制通过直接营销商入市,由其持有调度权、执行交易并管理不平衡。按 ZfK 与 Energie & Management 的行业调查(2026 年 1 月 1 日口径),德国直接营销市场约 50 家企业参与,前五大合计组合规模逾 40 吉瓦:Quadra Energy(道达尔能源旗下)10,100 兆瓦、EnBW 9,900 兆瓦、Next Power Plants(壳牌旗下)8,020 兆瓦、Statkraft Markets 6,800 兆瓦、Danske Commodities(挪威国油旗下)6,400 兆瓦。

集中度测算(口径需明示):以 2025 年上半年德国 EEG 直接营销参与规模约 83 吉瓦(TSO 数据口径)至 2026 年初约 90—100 吉瓦(装机增长推算)为分母,前三大(约 28 吉瓦)对应 CR3 约 28%—31%,前五大(逾 40 吉瓦)对应 CR5 约 41%—45%。该市场呈"头部能源巨头+中型交易行+市政公用事业长尾"的三层结构,过去两年头部组合份额稳定(Quadra 目标维持新增陆上风电直接营销约 15% 份额),长尾中小聚合商靠区域与技术服务生存。分母口径不同会使 CR 估计移动数个百分点——本文取区间表述。

这个集中度水平介于"充分竞争"与"寡头"之间,且正在被两个相反的力量拉扯。一方面,负价时长增长抬高了对交易能力、不平衡管理与信用资质的要求,规模经济推动集中度上行——德国聚合商在 2017 与 2021 年出现过两轮破产潮,EEG 第 21 条为此设置了 80% 电价、最长 6 个月的兜底机制,说明监管者早已预期到这个环节的信用风险。另一方面,EEG 2027 切换双向 CfD 后,直接营销商的传统溢价管理业务收缩,客户将重新评估服务商——合同重签周期是份额重新洗牌的窗口。对中国读者,这个市场的参照物是售电公司与虚拟电厂聚合商的合流形态:山东 20 家虚拟电厂聚合 274.8 万千瓦、单体平均可调节能力约 2.75 万千瓦,格局远比德国分散——但若负价时长沿德国路径增长,中国聚合市场几乎必然走出一条"先分散、后集中"的曲线,只是集中化的速度取决于现货价差与辅助服务市场的成熟度。

十二、市场规模测算:三档情景

价格响应的经济价值,可以用论文的德国数据直接标定:2022—2026 年 8 月"不弃电"的成本约 25 亿欧元(年均约 5—6 亿欧元),其中可避免部分(响应缺口对应的损失)按响应率从当前水平提升至 50% 粗算约为 10—15 亿欧元。把同样的逻辑放到中国,做 2027—2030 年的年度价值池测算——锚定参数:全国风电+光伏年发电量约 2 万亿千瓦时量级(2025 年口径约 1.8—1.9 万亿千瓦时,风光各半弱);136 号文后增量项目全面入市、存量项目机制电量比例各省 10%—100% 不等;山东负电价累计时长约占全年 14%、欧洲多市场约 6%。

情景负价/深谷时段占比(全国均值)负价时段新能源电量单位响应价值响应率提升幅度年度价值池关键前提
保守3%约 600 亿千瓦时0.05 元/千瓦时20 个百分点约 60 亿元/年机制电量高比例持续,现货负价仅在少数高渗透省份成规模
基准5%约 1000 亿千瓦时0.06 元/千瓦时30 个百分点约 180 亿元/年负价时长沿欧洲 6% 路径收敛,差价结算与绿证支付方式完成一轮规则修订
乐观8%约 1600 亿千瓦时0.07 元/千瓦时40 个百分点约 450 亿元/年全面入市后价格深度打开,动态零售与聚合响应同步落地
口径说明:价值池 = 负价/深谷时段的新能源电量 × 单位响应价值(弃电避免的售电损失与补贴保全的加权)× 响应率提升幅度。单位响应价值参照山东现货负价深度(−0.10 至 −0.14 元下限)与深谷目录价(下浮 90% 后约 0.20—0.25 元)量级设定,实际分布随省份与时段分散;响应率提升幅度对标德国风电响应率从 25% 到 32% 五年爬坡的现实速度做了上调(中国市场响应基础设施后发、起点为零)。该价值池的兑现形式包括:发电侧弃电决策优化、聚合商响应分成、储能负价充电套利、零售动态套餐价差——四者分食同一池子,存在此消彼长。此为演算口径,非市场预测。

价值池中可被服务商直接收取费用的部分(聚合服务费、预测服务费、结构顾问费)通常按响应价值的一到三成分成,对应基准情景下约 20—55 亿元/年的服务市场规模——与国内虚拟电厂、售电增值服务的现有量级大体衔接。值得注意的是价值池的省际分布高度不均:山东、辽宁、蒙西等高渗透省份将率先占据池子的大头,这与德国"负价集中于高风光渗透时段"的分布逻辑一致。

十三、上游风险、边界与观察指标

四颗上游雷。其一,制度切换风险:德国市场溢价授权 2026 年底到期、2027 年双向 CfD 强制切换,合同存量面临重签——中国侧对应的雷是机制电量竞价规模与执行价的年度波动,以及绿证/环境收益支付方式的规则修订(按电量还是脱钩支付,直接改写弃电阈值)。其二,聚合商信用风险:德国两轮聚合商破产潮证明这个环节的利润薄、杠杆高,EEG 兜底条款只保 80% 电价 6 个月;中国虚拟电厂聚合商若靠补贴起量、无负价时段的真实交易盈利模型,出清会来得更快。其三,预测与数据依赖:弃电决策的价值上限由预测精度决定,再分析数据与场站级预测的误差在负价时段被放大——响应率爬坡本质上是数据基础设施的爬坡。其四,响应率的结构性迟滞:德国五年只爬了 7 个百分点,合同结构、计量粒度、运营惯性的衰减不是补贴条款能修复的;对"政策一改响应即来"的期待,论文给出的二十年证据是明确否定。

边界与局限。本文对论文的转述以其 2026 年 9 月 8 日版本为唯一底本,未参考任何第三方解读;论文自身的局限前文已列(残差法的误差归集、2021 年前电网弃电数据粗糙、TSO 发电量为抽样外推)。中国镜鉴部分的推演是框架平移而非实证结论:中国机制电量的差价结算规则、绿证支付方式、零售电价结构与德国制度存在实质差异,暴露率与响应率的中国实测值尚无系统研究;三档情景是演算口径,参数敏感性大,不构成市场预测。德国数据的单位(吉瓦、太瓦时、欧元)与百分比均按论文原口径转述,未做汇率或单位换算。

建议跟踪的六个先行指标:① 中国机制电量竞价中分布式与集中式的入选比例分化(暴露度的技术分层是否复制德国路径);② 山东现货负电价时长占比与深谷目录时段的重合度;③ 绿证/环境收益的结算方式规则动向(按电量支付=阈值加深,脱钩=响应无损);④ 德国 EEG 2027 双向 CfD 落地后的新签合同负价条款设计;⑤ 国内虚拟电厂可调节能力与负价时段实际调用率的乘积(真实响应率的代理变量);⑥ 德国市场化弃电量年度值(风电 2.1 太瓦时、光伏 1.0 太瓦时的 2025 基数上是否加速)。

论文结尾的判断值得完整转述给中文读者:风光装机远超峰值负荷正在成为新常态,这样的系统只有在"供给主动适应需求"时才能运转——风光必须弃掉过剩的电量;德国已经走到这一步成为现实问题的地方。价格响应不是市场的可选项,而是高比例可再生系统的基础设施。对政策制定者,它是一条设计红线——任何按发电量支付的补贴都在给系统塞耳塞;对产业,它是一张工期表——负价时长每多一个百分点,响应能力的估值就上移一档。二十年的德国数据只讲了一件事:让听见价格的人有利可图,让听不见价格的制度尽快退场。

数据与文献来源:Lion Hirth, "Do wind and solar curtail at negative electricity prices? Incentives and evidence across two decades of German renewable support schemes", arXiv:2609.10053(2026 年 9 月 9 日提交,本版 2026 年 9 月 8 日),本文全部论文数据(84 个队列、弃电阈值表、2025 年 6 月 23 日案例、三联比率、价格带弃电率、响应率时间序列、刚性发电与四渠道财政账本)均转述自论文原文及图表;德国 EEG 制度沿革、直接营销商组合规模(ZfK / Energie & Management 2026 年 1 月行业调查,前五大逾 40 吉瓦)、EEG 2027 改革内阁草案与欧盟 2024/1747 号条例、直接营销参与规模约 83 吉瓦(TSO 口径)来自公开报道与监管文件;中国侧数据引自本站数据库与已上线研究(136 号文机制电量竞价分布、山东负电价时长与分时电价调整、山东虚拟电厂聚合规模)。观点仅供参考,不构成投资建议。