再生能源擴張下的高電價:德國電力市場的未來挑戰



能源危機後的市場不確定性

在歐洲能源危機後,電力市場進入劇烈波動期,德國的電價問題尤為突出。儘管太陽能與風能發電占比持續上升,市場仍面臨電價上升的壓力。這一現象由多種市場因素交互影響,包括核能退場、碳權價格上升、電氣化需求增加,以及天然氣價格的持續波動。

再生能源的「雙面效應」

德國政府計劃在2030年前將再生能源比例提升至80%。這一過程帶來了「雙面效應」:一方面,再生能源的增長降低了平均批發電價(即「邊際成本效應」),但另一方面,由於再生能源的間歇性(如風能與太陽能供應的不穩定),市場波動性反而加劇,導致價格忽高忽低,甚至出現負電價的情況。


電價上升的主要推動因素

儘管再生能源的擴張有助於抑制電價,但其他市場因素的影響卻更為強烈:

1.電氣化需求上升

隨著電動車普及、工業電氣化進展,以及冬季供暖需求轉向電力,德國的總電力需求將顯著提升。預計到2030年,德國的用電量將增加約10%20%,這將進一步推動電價上升。

2.核能退場的影響

德國於2023年正式關閉最後三座核電站。研究發現,如果核電未被淘汰,德國的電價可能平均降低9歐元/MWh。核能的退出意味著更多的電力需要由燃氣與再生能源供應,從而增加價格波動。

3.碳權價格上漲

歐盟碳交易市場(EU ETS)使發電商需要支付碳排放費用。過去幾年碳價格已從2015年的6.4歐元/噸上升至2023年的83歐元/噸,預計2030年將進一步上漲至100-120歐元/噸甚至更高。這直接推動化石燃料發電成本上升,進而影響整體電價。

4.天然氣價格的不確定性

俄烏戰爭後,歐洲逐步擺脫對俄羅斯天然氣的依賴,轉而從美國、中東等地進口液化天然氣(LNG),這使得能源成本更高。雖然2023年天然氣價格從能源危機高峰期(每MWh 339歐元)回落至約24歐元,但市場普遍預測,2030年的天然氣價格將維持在25-45歐元/MWh之間,仍高於危機前的平均水準。

5.電力進出口的變化

德國曾長期是電力淨出口國,但由於核能退場、再生能源間歇性供應的挑戰,以及鄰國能源政策變化,出口能力大幅下降。這也增加了德國國內市場的供需壓力,推動電價上升。

市場未來的不同情境

研究團隊根據市場趨勢,預測了六種可能的未來發展情勢:

l基準情境(Baseline Scenario:假設市場趨勢穩步發展,2030年德國電價將維持在104歐元/MWh,顯著高於危機前水準(16歐元/MWh)。

l高碳價情境:如果碳價升至120歐元/CO2,電價將進一步上漲。

l高天然氣價格情境:若天然氣價格達到45歐元/MWh,電價將明顯攀升。

l電力需求激增情境:若電氣化進展加快,需求增長20%,電價將比基準情境更高。

l再生能源加速發展情境:如果再生能源擴張速度超越預期,達到82%增長,電價可能下降。

核能復甦情境:若德國恢復部分核電,電價將明顯降低,但仍無法回到危機前低點。

未來的政策挑戰與建議

1.推動電網與儲能技術發展

由於風能與太陽能的間歇性特性,若無有效的電網調節與儲能技術支撐,電價波動將難以控制。因此,政府應加速投資智慧電網與大規模電池儲能,以減少價格不穩定帶來的衝擊。

2.調整電力市場機制

當前的電力市場設計未能適應大量間歇性能源的湧入,導致電價時常出現極端波動。未來可能需要引入新的電力定價機制,例如「容量市場」或「長期電力購買協議(PPA)」來穩定市場。

3. 平衡能源轉型與市場穩定

再生能源擴張雖有助於降低碳排放,但也帶來市場挑戰。政府應謹慎管理能源轉型步調,確保傳統能源逐步退出的同時,不影響市場穩定。

結語

未來幾年,德國電價仍將保持高位,並伴隨市場波動性增加。再生能源的發展雖然能夠抑制價格上漲,但受限於核能退場、碳權成本上升、天然氣價格波動以及電氣化需求提升,德國電價短期內不太可能回到能源危機前的低水準。

政策制定者應關注市場結構性變化,推動電力市場改革與儲能技術發展,以確保能源轉型的同時,減少對消費者與企業的衝擊。

參考資料

Liebensteiner, M., Ocker, F., & Abuzayed, A. (2025). High electricity price despite expansion in renewables: How market trends shape Germany’s power market in the coming years. Energy Policy, 198, 114448.