可再生能源在电源结构中所占比例越来越高，其边际成本又接近于零，对于以成本决定出清机组和价格的电力市场也有影响，主要表现在会陆续拉低现货电价。第一，白天光伏出力表现最为充分，更容易替代原本作为调峰机组的成本较高的气电和抽水蓄能机组，压低峰值负荷电价。2019年日前市场峰值负荷年均价为40.5欧元，比2011年降低了16欧元。第二，可再生能源作为优先机组先被调度，在风电光伏出力较大再遇上负荷较低的时段，容易引发负电价，这就拉低了年度平均价格。

2013年德国全年只有64个小时为负电价，陆续增加到近两年的150小时以上，在2020年则突破了200小时。德国最新通过的可再生能源法，提出如果连续15分钟为负电价，那么可再生能源发电方就不再享受补贴。这一新规则只适用于2021年后新建的项目，已运营的项目仍然按照之前的’连续六小时负电价取消补贴额’规定，但是这一规则有可能会略减负电价的小时数。

虽然高比例可再生能源会降低现货电价，但是日益增加的可再生能源补贴会逐渐反映在消费端，这从欧洲各国的零售电价可以反映出来。居民电价较高的德国和丹麦，以及西班牙和英国，都是风电光伏比例较高的国家，部分也因为本来税费占比就高。

同时，可再生能源的波动性也会对电网安全约束造成影响，需要更多的灵活性机组。英国最新研究报告指出，尽管近年来电力现货市场平均电价走低以及负电价频发，英国电力系统的平衡成本随着波动性可再生能源比例的提高已经比之前增加了20%，平均约为5英镑每MWh，高于前些年的1英镑的水平。2021年1月初，因为寒潮影响叠加风电出力低，英国电力供给紧张，电网一周内两次发布缺电警告，1月8日的平衡市场晚高峰价格飚升为4000英镑每MWh，这些增加的成本都或多或少会转移至消费者帐单。

图5：欧洲主要国家与中国居民电价比较

数据来源：Eurostat 2020、中国国家电网公司

随着越来越多的项目达到电网平价，政府补贴也逐渐降低，推动可再生能源项目市场化，无补贴可再生能源购电协议（Power purchase agreement， PPA）在欧洲越来越受欢迎。也因为越来越多的公司提出了碳中和承诺，加入RE100全球可再生能源倡议，或者在法律上被强制要求公布其可再生能源在能耗或电耗中的占比，进一步推动企业可再生能源 PPA 采购。

2013 年，欧洲只有 3个国家开发了PPA项目，2020年增至 13 个。欧洲企业PPA采购累计装机容量从100 MW上升到2020年底的11 GW， 145个项目中的70%为风电项目。西班牙和德国的采购量遥遥领先。这大力推动了无补贴的商业可再生能源项目的发展。

PPA项目大受欢迎，连煤电大国波兰都紧追直上。今年1月28日德国光伏巨头BayWa 宣布签订了波兰第一个无补贴的PPA光伏项目。位于德波边境的65MW的Witnica光伏电站将提供绿电给海德堡水泥集团下属波兰的Góra?d?e水泥厂，计划在7月接入电网，合同期为10年。BayWa表示，其目标是在未来五年内在波兰发展超过1GW的光伏和风电项目。

PPA即长期购电协议，企业与独立的电力生产商、公用事业公司或金融公司签署协议，在约定期限内以固定价格承诺购买一定数量的可再生能源电力。大的工业用户也会签一些直接购电协议，以锁定长期电价，规避风险，同时保证了绿色电力消费。实际中，PPA的种类有很多，可以分为实体PPA（Sleeved or physical PPA） 和虚拟PPA（Synthetic or virtual PPA）。合同条款包括如合同期、电量、电价、绿证价格、交割期、交割点等，成为买卖双方电力购售和银行融资的基础。

实体PPA就是售电方和购电方直接签订，然后售电方再和电网公司沟通将电力输送给给购电方，一般两者会在同一个市场区域，协议通常为15到20年，该方法的劣势在于协议条目繁多冗杂。而虚拟PPA则是一种由企业和售电方签署的金融差价合约，企业通过合约给定价格购电，售电方需要一份与电网公司签署的一份独立的授权管理合同，通过此合同来获得即期付款。

虚拟合同能够使得跨国企业可以签订风电光伏PPA项目，比如德国企业采购北欧国家或者西班牙的绿电，推动了PPA的快速发展，不用拘泥于本地发售用电。这既借助于欧洲统一电力市场和丰富的电力金融产品，绿电来源证书（Guarantee of Origin，GO）也起到了很大的作用。

虚拟PPA合同机制下，售电和用电方不需要位于同一电网甚至同一电力市场竞价区域，灵活性很高。上文提到的波兰光伏电站PPA就是虚拟合同。固定价格的虚拟PPA近似于差价合约。购电方支付固定价格给售电方的风电场或光伏电站，收入则为电力现货市场价格以及绿证。

售电和用电方还可以同时参与电力市场，前者售电，后者从供电公司购电。相比之下，实体PPA虽然也可以参用电力企业向购电方收取sleeve中介费用的方式，来把售电侧的波动电价转为平滑的固定价格曲线，同时售电方提供绿证，但是灵活性还是不如虚拟PPA。

资料来源：KYOS

作者为路孚特首席电力与碳分析师、牛津能源研究所客座研究员

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