Záporné ceny elektřiny vznikají, když nabídka elektřiny výrazně převyšuje poptávku a není k dispozici dostatečná skladovací kapacita. K tomuto jevu dochází zvláště často při vysokém příkonu obnovitelných zdrojů energie, nízké poptávce a nedostatečné flexibilitě konvenčních elektráren. Záporné ceny elektřiny se poprvé objevily na Evropské energetické burze (EEX) v roce 2008 a úzce souvisejí s přechodem na novou energetiku.
Vznik záporných cen elektřiny
Ve dnech s silný vítr nebo intenzivní sluneční záření větrné a solární elektrárny vyrábějí velké množství elektřiny, které není vždy plně využito. Protože tyto zdroje energie jsou proměnlivé Provozní náklady blízké nule Díky velkému počtu větrných turbín mohou ekonomicky dodávat elektřinu do sítě i při velmi nízkých cenách. Jejich rozhodující výhodou však je, že je lze regulovat každou sekundu, pokud je lze řídit na dálku.
Současně Konvenční elektrárnyzejména jaderné nebo uhelné elektrárny, a Nedostatečná flexibilita při jejich výrobě. Tyto elektrárny nemohou dostatečně rychle reagovat na výkyvy v poptávce nebo nabídce obnovitelné energie. Z technických a ekonomických důvodů je pro ně často výhodnější pokračovat ve výrobě a akceptovat záporné ceny, než elektrárny odstavit a později znovu spustit.
Zejména v obdobích s nízkou spotřebou, jako je např. v noci, a Státní svátky nebo VíkendyPoptávka průmyslu po elektřině je však velmi nízká, což vede k přebytku v síti. Jelikož je trh s elektřinou tradičně přizpůsoben očekávané spotřebě, dochází při velkých výkyvech výroby energie z obnovitelných zdrojů k nerovnováze.
V takových situacích provozovatelé rozvodných sítí nebo energetické společnosti někdy dokonce platí za nákup elektřiny - zejména na krátkodobé obchodní trhy jako je denní a vnitrodenní trh. Tento jev poukazuje na problémy systému, v němž se stále více uplatňuje energie z obnovitelných zdrojů, a na potřebu flexibilních řešení, jako je skladování nebo inteligentnější řízení spotřeby.
Tržní mechanismy trhu s elektřinou
Vznik záporných cen elektřiny je úzce spjat s mechanismy trhu s elektřinou, zejména s denním a vnitrodenním trhem.
Na stránkách Denní trh je nejdůležitějším centrem krátkodobého obchodu s elektřinou. Obchodují se zde objemy elektřiny na následující den. Výrobci a obchodníci s elektřinou předkládají nabídky, kolik elektřiny chtějí dodat nebo nakoupit a za jakou cenu. Tyto nabídky se pak kombinují v aukčním procesu, který určuje cenu elektřiny pro každou hodinu následujícího dne. Pokud nabídka výrazně převyšuje poptávku, mohou vzniknout záporné ceny.
Na stránkách Vnitrodenní trh umožňuje obchodovat s elektřinou v den dodávky, často až do doby krátce před skutečným dodáním nebo odběrem. Tento trh se používá k vyrovnávání krátkodobých výkyvů, které mohou nastat po obchodování den předem, například v důsledku neočekávaných změn počasí nebo výpadků elektráren. Mohou se zde také vyskytnout záporné ceny, pokud vznikne náhlý přebytek.
Tvorba cen na obou trzích se řídí zásadou Nabídka a poptávka. V situaci nadměrné nabídky jsou někteří výrobci ochotni akceptovat záporné ceny, aby udrželi svou produkci. To může mít ekonomický smysl, pokud by náklady na odstavení a pozdější opětovné spuštění závodů byly vyšší než krátkodobá ztráta způsobená zápornými cenami.
Evropská energetická burza (EPEX SPOT)
Hlavní roli při tvorbě cen hrají také energetické burzy, jako je Evropská energetická burza (EPEX SPOT). Poskytují platformy pro obchodování a zajišťují transparentnost a likviditu trhu. Ceny stanovené na těchto burzách často slouží jako referenční pro další obchodní transakce a kontrakty s elektřinou. Možnost záporných cen elektřiny na těchto trzích byla záměrně zavedenypodpořit flexibilitu systému a vytvořit pobídky pro výrobu řízenou poptávkou. Současná koncepce trhu s elektřinou, která má zajistit integraci obnovitelných zdrojů energie, stabilitu sítě a bezpečnost dodávek, je však předmětem diskuse a Německo otevřeně diskutuje o Kapacitní trh.
Četnost a doba záporných cen elektřiny
Četnost záporných cen elektřiny se v posledních letech výrazně zvýšila, a to nejen v Německu, což odráží rostoucí problémy spojené s integrací obnovitelných zdrojů energie do elektrické sítě. Pro rok 2024 se očekává celkem 457 hodin se zápornými cenami elektřiny. Toto číslo je pozoruhodné a ukazuje, že záporné ceny elektřiny již nejsou vzácným jevem, ale staly se na německém trhu s elektřinou běžným jevem.
V průběhu roku se záporné ceny elektřiny obvykle objevují v měsících s mnoha svátky. Obzvláště nápadné jsou tyto případy Květen a Prosinec. Přestože výroba elektřiny z fotovoltaických systémů je obzvláště silná v létě, záporné ceny jsou od června do října vzácné. Měsíce od ledna do dubna jsou uprostřed. Měsíc s nejnižší pravděpodobností výskytu tohoto jevu je např. Listopad. Vysoká výroba elektřiny fotovoltaickými systémy se však zřetelně projevuje v průběhu dne. Záporné ceny elektřiny se vyskytují zejména mezi 12. a 17. hodinou. Večer ceny elektřiny obvykle opět rostou, protože slunce zapadá a výkupní cena z fotovoltaických systémů prudce klesá. Současně se ve večerních hodinách zvyšuje spotřeba elektřiny, protože domácnosti a podniky používají více elektrických spotřebičů.
Dopady záporných cen elektřiny
Záporné ceny elektřiny ovlivňují celý energetický sektor. Konvenční elektrárny utrpí ztráty, pokud nemohou ekonomicky snížit nebo zastavit výrobu. Obnovitelné zdroje energie byly dosud často chráněny dotačními modely, ale v dlouhodobém horizontu by mohly rovněž trpět poklesem tržních cen. To sice podporuje investice do flexibilních výrobních a skladovacích technologií, ale zároveň to provozovatelům sítí signalizuje, že rozšíření sítě je nevyhnutelné a vyžaduje inteligentní řídicí systémy.
Odběratelé s dynamickými tarify mohou využít přesunu spotřeby elektřiny do těchto časů. V dlouhodobém horizontu by se však vyšší náklady na systém mohly přenést na všechny prostřednictvím poplatků za rozvodnou síť. Záporné ceny elektřiny jsou navíc hnacím motorem inovací, jako jsou technologie inteligentních sítí a flexibilní modely spotřeby. Zdůrazňují potřebu lepší integrace výroby, spotřeby a skladování.
Regulační opatření
Až dosud byl rigidní tržní mechanismus Dotace EEG Tím je zajištěno, že elektřina z obnovitelných zdrojů je dodávána do sítě bez ohledu na aktuální poptávku. Zákon o obnovitelných zdrojích energie se svým modelem tržní prémie zavedeným v roce 2012 však naráží na své limity, když jsou ceny záporné. Ačkoli tento systém nabízí pobídky pro výkup více orientovaný na poptávku, musel být v roce 2014 omezen tzv. šestihodinovým pravidlem a od roku 2021 čtyřhodinovým pravidlem. To stanoví, že tržní prémie se nevyplácí za hodiny se zápornými cenami, pokud tato situace trvá déle než čtyři hodiny po sobě.
V platnosti od února 2025 Zákony o solární špičce nyní stanoví, že energie z obnovitelných zdrojů musí být omezena již od první hodiny záporných cen elektřiny a že se nepřiznávají žádné výkupní ceny. Diskutuje se také o silnější tržní orientaci dotací, aby se vytvořily pobídky pro flexibilnější výrobu. Vyváženost spočívá v nalezení ještě lepších regulačních opatření, která by ještě lépe odpovídala výzvám energetického přechodu.
S cílem vyrovnat kolísavou výrobu energie a zabránit záporným cenám elektřiny iniciovala německá vláda také tzv. Zákon o bezpečnosti elektráren. Jeho hlavním cílem je podpora výstavby a modernizace vodíkových elektráren. Programy jako "Výhody místo pravidel" nebo propagace atypické využití sítě mířit stejným směrem.
Inovace a technologie proti záporným cenám elektřiny
Kromě regulačních opatření nebo nového uspořádání trhu existují i další přístupy, jak zvýšit flexibilitu a účinnost energetického systému. Zejména investice do Skladování energie jako Velkokapacitní bateriové úložištěpřečerpávací elektrárny a elektrárny na výrobu elektřiny z plynu mohou absorbovat přebytečnou elektřinu a v případě potřeby ji opět uvolnit. Inteligentní sítě také umožňují lepší kontrolu a distribuci energie. Dokážou harmonizovat nabídku a poptávku v reálném čase, a tím zvýšit účinnost celého systému.
Kromě toho Spojení sektorů (např. využití přebytečné energie pro vytápění nebo dopravu) a pružnější provoz konvenčních elektráren by mohly tento problém zmírnit. Přesnější předpovědní modely a posílená Přeshraniční obchod s elektřinou pomáhají lépe rozdělovat přebytky. Celkově se odborníci domnívají, že důsledné provádění těchto opatření může snížit záporné ceny elektřiny. To však bude vyžadovat značné investice a regulační úpravy, aby byl přechod na novou energetiku úspěšný.
Přechod na energetiku bez záporných cen elektřiny jako cíle
Záporné ceny elektřiny jsou přímým důsledkem rostoucího podílu obnovitelných zdrojů energie v systému, který byl původně navržen pro konvenční elektrárny. Zdůrazňují potřebu dalšího rozvoje energetického systému s cílem zajistit udržitelné a hospodárné dodávky elektřiny.
Zatímco regulační opatření, jako je zákon o solární špičce a úprava dotací EEG, jsou již prvními kroky k pružnějšímu trhu, další investice do technologií skladování, inteligentních sítí a propojení sektorů jsou nezbytné. Elektrizační soustavu lze udržet stabilní pouze prostřednictvím inteligentního propojení výroby, spotřeby a skladování a z dlouhodobého hlediska je nevyhnutelná komplexní reforma uspořádání trhu s elektřinou.