2021年以來，歐洲能源問題日益嚴重。根據(jù)Yahoo Finance 2021年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，歐洲自2019年12月至今天然氣價格已經(jīng)上漲了600%以上。另一方面，通過Research Institute for Energy (FfE München)對歐盟25個國家的日前電價的調(diào)查可知，相比2020年，大部分歐洲國家的平均電價均高出3倍或以上，在德國、法國、西班牙和英國其平均供電價格同比上漲200%，甚至在電價通常較低的北歐國家，其電價也同比上漲470%[1-2]。

圖1  歐洲電力市場2018年以來月平均價格 [3]

從天然氣或者電價曲線分析可以看出，價格增長主要出現(xiàn)在第三和第四季度。造成這一現(xiàn)場的原因紛繁復雜，一般的解釋是由于疫情后期需求上升，天然氣長期儲備不足再加上短期供給短缺（比如進口下降），造成了燃氣為主的電廠發(fā)電邊際成本上升。同時很多國家又開啟了燃煤電廠，因此碳市場價格也開始上升，進一步推高了電價。但是，電價最高的第三季度，歐盟從最大氣源國進口的天然氣也只是比之前月份有大約15%到20%的減少[4]，但其僅占進口總量的30%到40%，因此似乎也不應該對整體能源價格的穩(wěn)定產(chǎn)生特別大的影響。

另一方面2021年歐洲平均風速比往年低，風電出力低于預期，所以雖然新能源裝機容量上升，但總發(fā)電量卻沒有增加。德國、英國及丹麥這三個海上風電裝機容量最高的歐盟國家，在氣價最高的第三季度的容量系數(shù)僅為2020年度的50%到70%，造成電網(wǎng)需要高價購買火電保證供應。仔細分析，風速短期雖然確實下降了，但從全年來看，整個歐盟的風電出力僅比2020年下降了3%[5]。而且鑒于目前風電發(fā)電量在整體能源供應中所占的比例僅7%-10%左右，因此從全年的角度看，風電出力下降幾個百分點似乎不該對電價有如此大的影響 (見圖2)。另一個有意思的現(xiàn)象是，雖然能源長期短缺，但短時間內(nèi)的新能源棄電卻并未減少，尤其由于受疫情影響，負荷在很多時段要比往年低，更容易造成短時間新能源過發(fā)[5]。這樣形成較長時段內(nèi)能源供應不足與短期的能源過度供應同時出現(xiàn)的情況。

圖2  歐盟27個國家2020及2021年主要發(fā)電方式的發(fā)電量[6]

從以上分析看，歐洲的能源危機的原因或許不僅僅是天然氣供應加上新能源發(fā)電不足造成的，而應是還有其他原因存在，尤其是為何天然氣備用或者其他備用發(fā)電方式的容量如此不足，以及為何歐盟國家均沒有料到電價和氣價對天然氣供應以及新能源出力的敏感度。隨著新能源在系統(tǒng)中占比的增加，以及氣候變化的不確定性，類似的場景在未來可能不是偶然事件。從歐洲的經(jīng)歷可以看出以下幾個趨勢：

1

在新能源特別是風電及太陽能發(fā)電增加的背景下，未來電價會隨著其發(fā)電量的變化進一步浮動；

2

各能源系統(tǒng)在短期和長期時間尺度上進一步耦合，比如氣網(wǎng)和電網(wǎng)的交互對短期和長期電價均會產(chǎn)生影響；

3

依賴化石能源和依賴新能源的能源系統(tǒng)之間的互動通過電力市場與碳市場進一步增強。

另外，從能源供應來說，未來設(shè)計應更多從能源系統(tǒng)整體韌性出發(fā)而不應僅考慮單一能源系統(tǒng)的充裕度。當然，針對性地加強能源供應的薄弱環(huán)節(jié)也是必要的和有效的手段之一。對歐洲而言，短期策略可考慮增加天然氣儲備，進一步開發(fā)天然氣供應渠道，減少對油氣進口的依賴，加強負荷側(cè)響應機制等，長期可以考慮加大電轉(zhuǎn)氣以及儲能的應用。

歐洲2021年的能源危機對其他國家也有很好借鑒意義。比如增加能源供應在不同時間尺度上的充裕度，減少對短期供應的依賴度，尤其針對薄弱環(huán)節(jié)增加備用，可在新能源出力受極端天氣影響時保持能源市場穩(wěn)定。另外，在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，可考慮提高系統(tǒng)運行的靈活性，通過增加負荷對價格的敏感度解決中短期新能源發(fā)電浮動的影響。另外，隨著新能源的大量安裝，儲能技術(shù)及應用也應配套發(fā)展，并通過政策在早期商業(yè)模式不足時引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展。