第二個(gè)典型案例是2015年3月20日的“日食危機(jī)”。德國(guó)的光伏裝機(jī)量達(dá)38吉瓦，超過總發(fā)電裝機(jī)容量的20%。日全食將使德國(guó)驟然失去約70%的光伏電力，日食結(jié)束時(shí)，大量光伏電力又將瞬時(shí)涌入，對(duì)電網(wǎng)造成巨大沖擊。為應(yīng)對(duì)日全食，電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商在平衡能源市場(chǎng)通過拍賣分別額外購(gòu)得正負(fù)平衡能源3.8吉瓦和2.75吉瓦，平衡能源儲(chǔ)備總共為日食前的1.5倍，同時(shí)市場(chǎng)參與者依據(jù)提前預(yù)測(cè)作出規(guī)模巨大的需求響應(yīng)。“日食危機(jī)”安然度過，檢驗(yàn)了歐洲電力系統(tǒng)適應(yīng)波動(dòng)性可再生能源的能力，也驗(yàn)證了德國(guó)電力市場(chǎng)的成功。

總體而言，已有的“電力市場(chǎng)1.0”體現(xiàn)出市場(chǎng)機(jī)制下的公平競(jìng)爭(zhēng)，資源的優(yōu)化配置，有效接納了快速增長(zhǎng)的光伏和風(fēng)電。

▼剩余需求負(fù)荷對(duì)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)提出新要求

由于政策已制訂了未來可再生能源發(fā)電高比例增長(zhǎng)的目標(biāo)，而目前市場(chǎng)上低邊際成本的風(fēng)電光伏又能優(yōu)先并網(wǎng)發(fā)電，剩余需求負(fù)荷(residual load)于是成為影響電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要概念。它指除去風(fēng)光發(fā)電外、剩余發(fā)電組合所需承擔(dān)的電力需求量。圖四分別給出了冬夏季可再生能源發(fā)電量與剩余需求負(fù)荷間的普遍關(guān)系，夏季風(fēng)光發(fā)電多，需求總量較小，剩余需求負(fù)荷小;冬季反之。未來還可能出現(xiàn)兩種極端情況：1.最大剩余需求負(fù)荷：用電需求高，同時(shí)幾乎不產(chǎn)生風(fēng)能和太陽(yáng)能，這可能發(fā)生在一個(gè)寒冷無風(fēng)的冬夜;2.最小剩余需求負(fù)荷：電力需求低，但同時(shí)產(chǎn)生大量風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電，這可能發(fā)生在有風(fēng)和/或陽(yáng)光明媚的周末或節(jié)假日。

圖五給出了來自弗勞恩霍夫研究所就可再生能源發(fā)電比與極端剩余需求負(fù)荷關(guān)系的描述。圖中藍(lán)色曲線為2025年可再生能源發(fā)電占比25%的情況下的剩余負(fù)荷。圖中紅色曲線為2035年可再生能源發(fā)電占發(fā)電總量60%情況下的剩余負(fù)荷，顯然，剩余需求負(fù)荷總體不斷減少，傳統(tǒng)電站所需承擔(dān)的發(fā)電任務(wù)將越來越小。2035年極端最小剩余需求負(fù)荷有可能達(dá)到負(fù)25吉瓦，這意味著在某些時(shí)刻，可再生能源發(fā)電不僅會(huì)全面覆蓋用電所需還將出現(xiàn)大量盈余。這種情況下，僅靠出口富余電力不足以解決消納問題。未來如何更好地應(yīng)對(duì)可再生能源波動(dòng)，這對(duì)電力市場(chǎng)提出更高要求。