原文刊发于微信公众号“介子九维”：九维能源 | 第一章 第五讲 边际–能源经济中最顶级、最有魅力的词汇

建议配合【9题闯关| 第一章 第五讲 边际–能源经济中最顶级、最有魅力的词汇（图集+习题）】阅读，加深理解和记忆。

在上一讲 “廉价”能源的陷阱中，我们透过大量的案例看到：短缺往往源于价格机制失灵。

这就引出新问题，既然管死价格会短缺，那放开后，多少才合理？绝大多数人的直觉是“成本均摊”，把所有电厂的成本加起来除以总电量，算个温情脉脉的平均数。

然而，今天我们要解剖这个直觉。在电力这样需要实时（秒级）保持供需平衡的系统中，平均值往往是致命的误导，你会发现，决定价格高低、甚至决定系统生死的，从来不是沉默的大多数，而是站在悬崖边上的“最后一位”。

天价员工

让我们把目光投向浙江，这个用电负荷屡创新高的经济大省，在杭州或宁波的边缘，坐落着几座关键的燃气调峰电厂。

如果你是一个不知情的路人，在一年里绝大多数日子经过这里，你都会以为这是一座“半停工”的工厂。高耸的烟囱里很少冒出热气，巨大的冷却塔下听不到水流的轰鸣，厂区里安静得只能听见风吹过高压线的声音。

附近的居民偶尔路过，也许会指着那紧闭的大门议论：“看，这个厂怎么老闲着？这么贵的地皮，这些进口的设备，一年也转不了几回。我们的电费里，是不是都替他们摊了这些闲置成本？”

确实，从财务报表上看，这是最昂贵的资产之一。它们往往安装的是昂贵的重型燃气轮机，烧的是天然气，燃料成本通常也高于煤电。它就像一个拿着全额高薪的高级员工，大半年都在“摸鱼”。

但是，只有电力调度中心的调度员知道，这个“闲人”存在的全部意义。

我们在第2讲中曾详细讨论过：你以为你买的是一度电，其实你买的是那一刻的电，而这台机组，就是为了那个最极端的“那一刻”而存在的。

那是每年七八月，也就是电力行业如临大敌的“迎峰度夏”时刻，副热带高压像一个巨大的蒸笼罩住整个长三角，数千万台空调叠加工业生产，把系统推到极限。

红色的警报灯在调度大屏上闪烁，平日里那些兢兢业业工作的燃煤电厂（基荷机组）、还有核电站、甚至漫山遍野的光伏板，都已经拼尽了全力，它们的出力已经顶到了嗓子眼，再也挤不出一滴电了。

就在电网频率开始微跌，系统即将不堪重负的前一刻，调度员会打给燃气调峰电厂一个重要的电话，指令其开机启动。

瞬间，那座沉睡了大半年的燃气电厂，会像睡狮猛醒一般，发出震耳欲聋的咆哮，昂贵的天然气被喷入燃烧室，转化成宝贵的电流，注入电网大动脉。

也许它只工作了三个小时，突然一场雷雨袭来，气温骤降，负荷回落，它吐出一口长气，又回去“睡觉”了。

好，现在让我们定格在这个画面。

当那个下午两点半，你满头大汗地从户外跑进屋，按下空调遥控器，享受到那一阵救命的凉风时，你消耗的那一度电，应该怎么算钱？

是按照那座常年工作的核电站几毛钱的成本算？还是按照那座燃气电厂几块钱的成本算？或者，把它们“平均”一下？

如果你坚持“平均主义”，认为应该把燃气厂的成本平摊到全年的每一度电里，让大家雨露均沾，那么恭喜你，你是一个善良的人，但你同时也掉进了经济学中最深、最迷人的陷阱：平均值思维。

这种平均值思维，听起来既公平又科学，充满了工业时代的理性光辉。但经济学告诉我们，在关键时刻，平均值毫无意义；决定生死的，往往是那个最昂贵的“最后一位”。

如果不理解这一点，你就无法理解为什么为了保住民生用电，系统宁可调用每度电成本高达数元的顶峰机组，也不愿轻易拉闸；你也无法理解为什么电力市场中会出现所谓“尖峰电价”。

这背后的推手，就是我们今天要讲的主角，也是能源经济学中最顶级、最有魅力的词汇–边际（Margin）。

经济学里的“边际”，指的是每新增一单位投入或产出所带来的变化量，放在电力系统中，它就对应着我们前文提到的“最后一位”关键力量。

“钻石与水”的悖论

为了把“边际”这个概念讲透，我们需要暂时离开繁忙的调度大厅，回到18世纪，去看看那个困扰了经济学鼻祖亚当·斯密（Adam Smith）一生的悖论。

1776年，斯密在划时代的巨著《国富论》（An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations）中困惑地写道：“没什么东西比水更有用，但它几乎买不到任何东西；相反，钻石没有什么使用价值，却经常可以交换到大量的其他物品。”

这就是著名的“水与钻石悖论”（Diamond-Water Paradox）。斯密试图用劳动价值论来解释，认为钻石贵是因为采集它需要更多的劳动，但这并不能完美解释为什么在沙漠里水比钻石贵。

这个谜题像一朵乌云，笼罩在古典经济学的头顶近百年，直到19世纪70年代，一场被称为“边际革命”（Marginal Revolution）的思想风暴席卷了欧洲。

三位来自不同国家的杰出头脑，英国的威廉·斯坦利·杰文斯（William Stanley Jevons，1871年出版《政治经济学理论》）、奥地利的卡尔·门格尔（Carl Menger，1871年出版《国民经济学原理》）、以及长期在瑞士洛桑任教的列昂·瓦尔拉斯（Léon Walras，1874年出版《纯粹政治经济学要义》），几乎在同一时期，独立地找到了破解谜题的钥匙。

他们的答案石破天惊：决定物品价格的，从来不是它对你整体有多重要（总效用），而是“这一个”单位对你有多重要（边际效用）。

这就是主观价值论的反映：

在正常情况下，水到处都是，你用的这一捧水，可能只是为了洗手，这一捧水的效用极低，所以价格就低。

但是，如果你身处塔克拉玛干沙漠腹地，三天没喝水了。此时，你面前出现了一瓶水，就是你的命，为了得到它，你愿意用全部身家去交换。此时，水的边际效用无穷大，价格也就变成了天价。

看懂了这个，你就看懂了电力系统。

平常日子的电力，就像生活中的水，供给充裕，边际成本很低，而那个一年只工作几十小时的燃气调峰电厂，就是沙漠里的那瓶水。

当大家都在开空调，电网负荷达到极限时，为了满足你刚按下的那个空调遥控器按钮，系统必须调用的“那最后一台发电机组”，就是那个身价昂贵的燃气机组。

这台机组，在经济学里有一个极其重要的名字，叫“边际机组”（Marginal Unit）。

此时此刻，整个市场上每一度电的真实价值，不再是那廉价的水电或煤电，而是由这台最昂贵的机组决定的。因为如果你不支付这个高价，这台机组就不会启动，电网供需就会失衡，所有人都会没电用。

昂贵的雇佣兵

讲到这里，很多人的脑子里可能会冒出一个朴素的想法：“我承认那最后一台机组很贵，但是，大部分电还是由便宜的机组发的呀？为什么不能把便宜的和贵的中和一下，算个平均价卖给我？”

这是一个非常诱人、但也非常危险的想法，这恰恰是计划经济思维与市场经济思维的分水岭。

为了彻底击碎这个平均价幻觉，让我们把复杂的电网，想象成一支正在保卫城市的军队，这支军队由三种士兵组成：

第一种是“义军”（对应风电、光伏、水电）。他们不需要军饷（没有燃料费），只要天气给力，他们就拼命干活，甚至还会倒贴钱（负电价）。

第二种是“常规军”（对应核电、大型高效煤电）。他们纪律严明，每天消耗固定的口粮（核燃料、煤炭）。

第三种是“雇佣兵”（对应燃气轮机、应急柴油机）。这帮人平时住在豪华酒店里喝香槟，收着高昂的“待命费”。只有在战况最激烈、正规军顶不住的时候，指挥官才会咬牙把他们请出来。他们一上场，每小时要价就是天文数字。

现在，战斗（用电需求）打到了最激烈的晚高峰，指挥官被迫请出了每小时收费10块钱的“雇佣兵”。

关键问题来了：这一小时的战斗工资，该怎么发？

如果你坚持“平均主义”，给义工发1分钱，正规军发3毛钱，雇佣兵发10块钱，然后向用户收个平均费，大概4毛钱。

听起来很公平？大错特错。如果真的这么做，市场将在瞬间崩塌。

设想一下，如果我也能像雇佣兵一样，平时睡觉，关键时刻出来打一枪就能拿10块钱，那我为什么要辛辛苦苦当那个只拿3毛钱的正规军？

既然只有在最危急的时候才给高价，那么所有理性的发电商都会通过改装设备、调整策略，试图把自己伪装成“雇佣兵”，或者故意等到战局最危急的时候才肯出手。

这就会造成巨大的逆向选择，市场上将充斥着投机者，而那些愿意稳定供电的基荷电厂会因为长期低回报而破产退出。

为了避免这种情况，很多电力现货市场采用了一条关键规则：统一边际价格/统一出清（pay-as-cleared），也就是在同一时段、同一价格区（或同一节点），所有被调度的电量按当时的边际价格结算。

统一出清规则简单粗暴，但有效，只要“雇佣兵”上场了，那么战场上所有的士兵，不管是义工还是正规军，这一小时统统按“雇佣兵”的价格结算！

也就是说，在那个尖峰时刻，不管是风电、水电还是煤电，统统结算10块钱。

为了直观看到“最后一位”能把价格推到多夸张，让我们看看英国在极端紧张时刻出现过的真实案例，它发生在平衡机制/互联交易环节，是极端场景下的价格信号。

2022年7月20日，伦敦在罕见热浪后电力需求走高，叠加系统约束等因素，英国电力系统运营商（当时为 National Grid ESO）通过平衡机制（Balancing Mechanism）在英比Nemo Link互联通道的一笔交易中被迫接受了来自比利时的天价报价，在12:00–13:00时段的成交价，一度达到创纪录的9724.54英镑/兆瓦时。

按当时汇率粗略折算，这相当于每度电约七八十元人民币的量级，这个价格，就是为了买那“救命一刻”的边际价格。

天价账单与“让电于民”

英国的案例虽然惊人，但毕竟还是买到了电。如果我们把目光投向大洋彼岸，你会看到现实中更极致、也更残酷的一幕，那一刻，市场上连最贵的“雇佣兵”都已经死光了，价格这只“看不见的手”开始展现它最冷酷的逻辑。

我们在第1讲中提到过2021年2月美国得克萨斯州的Uri寒潮，那里发生的故事，正是“边际定价”最惊心动魄的终极演绎，当史无前例的寒潮横扫得州，电网瞬间陷入绝境：

供给端，大批平日里稳如泰山的“常规军”因为设备冻结而趴窝；需求端，极寒天气让取暖负荷如火箭般蹿升。

供需的剪刀差被瞬间拉爆，按照得州这种纯粹能量市场（Energy-Only Market）规则，那一刻的电价直接击穿了所有人的想象，死死钉在了市场规定的天花板上—9000美元/兆瓦时。这9000美元（约合人民币60元/千瓦时），正是当时系统的“边际价格”。

读到这里，你可能会有一个巨大的疑问，刚才说的燃气机组虽然贵，也就几块钱，世界上哪台发电机组能报出60块钱一度的天价？难道它是用金子做的燃料吗？

事实是，没有任何一台物理机组报出这个价格。在这个极端时刻，所有的“常规军”和“雇佣兵”都已满负荷运转，却依然填不满巨大的亏空，此时，市场寻找“最后一位”的目光，被迫跨越了发电侧，投向了用户侧。此时的“边际”，不再是某台昂贵的机器，而是“被切除的负荷”。

市场不再问“发一度电要多少钱”，而是开始问一个更可怕的问题：“如果你不得不失去这度电，你会有多痛苦？”

还记得我们前文中提到的VOLL（Value of Lost Load，失负荷价值）吗？它衡量的正是这个残酷的真理：当所有电源都耗尽，为了避免断电造成的巨大社会瘫痪和生命损失，我们愿意付出多大的代价？

当时的得州公共事业委员会（PUCT）正是基于这个底层逻辑做出了那个极具争议的决定。他们判定，既然电网已经实施了负荷切除（拉闸限电），说明系统处于极度短缺的紧急状态，此时，“可靠性”本身就是最稀缺的商品。

为了让市场听见这个稀缺的咆哮，PUCT下发行政命令，强行要求系统电价在负荷切除期间必须维持在9000美元/兆瓦时的上限。这本质上是在向全市场宣告，此时此刻，电的价值，不再取决于它是由煤还是气发出来的，而等于为了不失去光明，社会愿意付出的最大赎金。

如果说得州的故事是为了展示价格如何通过暴涨来反映稀缺，那么接下来，发生在澳大利亚的故事则提醒我们，这种暴涨必须有一个限度，否则整个金融系统就会先于电网崩溃。

2022年6月，澳大利亚国家电力市场（NEM）也经历了一次惊魂时刻。当时，由于燃煤电厂大面积故障，叠加全球燃料价格飙升和冬季高需求（南半球正值冬天），澳洲现货电价像一匹脱缰的野马，在多个地区持续高位运行。

按照澳大利亚的市场规则，原本允许电价在这个时刻飙升，事实也是如此，当时的市场价格上限（Market Price Cap）高达15100澳元/兆瓦时（约合人民币70元/千瓦时），旨在刺激发电机组尽最大努力出力。

但是，如果这匹野马跑得太久怎么办？电力零售商（卖电给居民的公司）需要先在市场上垫资买电，如果价格持续维持在天价，这些公司会因为现金流枯竭而瞬间破产，进而引发系统性风险。

于是，澳洲市场的另一条规则生效了，这就是累计价格阈值（Cumulative Price Threshold, CPT）。

这是一条旨在保护市场的“熔断线”，这条规则规定：当过去7天内，某个地区的所有交易间隔的现货价格加起来的总和，超过一定数值（当时为1359100澳元）时，系统判定“高烧过度”，自动触发“管理价格期”。

这就好比高压锅的压力大到了极限，必须强制排气，在那一刻，澳洲调度机构果断介入，强行将现货价格压低到了一个临时的“管理价格上限”（Administered Price Cap, APC），当时仅为300澳元/兆瓦时（约合人民币1.4元/千瓦时）。

看懂了吗？左手是15100澳元的天价上限，用来刺激生产；右手是300澳元的管理上限，用来防止市场猝死。

得州和澳洲的案例放在一起，构成了一幅完整的市场图景：在市场化的框架下，稀缺既会推高价格，以此作为呼救的信号（得州模式）；也会在信号过于强烈时，触发保护机制这个安全阀（澳洲模式）。

那么，这一幕会在中国发生吗？

幸好，在中国，我们的居民电价受到“双轨制”的严格保护，普通家庭几乎感受不到这种海啸般的波动，但我们也有过物理上的极端时刻，最典型的就是2022年8月的四川缺电事件。

四川是我国的水电大省，但2022年夏天遭遇持续极端高温与少雨干旱，来水显著偏少，主力水库水位明显下降，水电出力大幅下滑；与此同时，高温又推高了用电负荷。

面对巨大的供需缺口，中国并没有像得州或澳洲那样让价格飙升到几十块钱一度，我们启动了一套被称为“有序用电”的机制，核心原则是“让电于民”。

在那两周里：

供给侧：所有能发的电全发，火电、风光、生物质发电满负荷驰援水电。

需求侧：工业按下了暂停键。包括丰田在成都的合资工厂、富士康、宁德时代等在川的多家企业被要求停产或限产；成都地铁为了节电，关闭了部分照明和灯箱广告；春熙路、太古里等商圈的部分大屏和照明也一度关闭。

这体现了中国模式中“有为政府”的一面，用行政手段的“量调节”，代替了市场手段的“价调节”。

这样做的好处是社会稳定，老百姓的账单没有“爆单”，但代价也是隐性的：工厂停产带来的经济损失是巨大的，而且由于价格没有传导，很多普通用户并没有意识到缺电的严重性，依然保持着原来的用电习惯。

未来的电网，没有平均数

理解了得州和澳洲的故事，你可能会觉得，未来的电价是不是只会越来越贵？

并不是。边际定价最迷人也最疯狂的地方在于，它不仅能把价格推上云端，也能把价格砸进地狱，理解了这一点，你才能看懂为什么未来的能源世界，平均值会彻底消亡。

随着风能、太阳能等新能源比例的指数级增长，我们熟悉的那个温情脉脉的“平均电价”将彻底失去参考价值，取而代之的，是一条惊心动魄的“鸭子曲线”（Duck Curve）。

早在2013年，加州独立系统运营商（CAISO）就预言了这一幕：当光伏大规模接入，白天阳光普照时，净负荷会暴跌（鸭子几乎垂地的肚子）；而当太阳落山，光伏瞬间归零，晚高峰需求却猛增，负荷曲线会像鸭子的脖子一样垂直拉升。

如今，这只“鸭子”已经游进了中国的电网，并带来了一个更加反直觉的现象，负电价。

让我们把目光投向2023年“五一”假期的山东，那里发生了令许多人咋舌的一幕。

由于假期工厂放假，工业用电骤降，而那几天的阳光却好得惊人。中午时段，数以亿计的光伏板全力输出，电力供应瞬间严重过剩。数据显示，从5月1日到2日，山东实时现货市场出现了连续22个小时的负电价，最低价格一度下探到-85元/兆瓦时。

这时候的边际价格是负数，这意味着什么？意味着发电厂不仅不收钱，还要倒贴钱给电网。

你可能会问：“是新能源在倒贴钱吗？还是火电厂疯了？”

这正是“边际成本”逻辑在极端场景下的演绎，虽然造成供大于求的源头是新能源大发，但导致价格跌穿零线的，往往是不得不继续运行的煤电机组（火电）。

对于大型煤电厂来说，它们就像一辆在高速公路上飞奔的重型卡车，刹车（停机）和重新启动（冷态启动）的成本极其高昂，动辄几十万元，而且还需要几个小时甚至更久才能恢复并网。

所以，当面临中午那短暂的几个小时“电太多”时，理性的煤电厂经过计算发现，与其停机再重启（损失巨大），不如咬牙报个负价（损失较小），保持最低负荷运行。

于是，市场出清价格就这样被“不愿离场”的机组击穿了地板。

但故事并没有结束。

只要等到晚上7点，太阳落山，光伏出力瞬间归零，风也可能停了，而此时，打工人下班回家，空调、炊具齐开，负荷猛增，系统必须瞬间调用极其昂贵的储能电池或者备用燃气机组。

就在这短短几个小时内，边际成本又会像火箭一样，从“倒贴钱”窜升到“天花板价”。

这就是我们即将面临的未来，你可能在一天之内，经历从“地板”到“天花板”的剧烈震荡。

虽然在中国，居民电价目前受到严格保护，普通家庭不需要操心这种过山车，但在完全市场化的未来图景中，这种波动将彻底重塑我们的生活方式：

也许连一个精明的家庭主妇，都会买那种会自动联网的洗衣机，设定为“只在电价为负时自动洗衣”；

如果你是一个工厂主，你可能会彻底改变生产排班，把高能耗的熔炼、破碎环节全部挪到中午，享受“免费”甚至“倒贴”的太阳能福利。

在这个新世界里，谁掌握了对“边际”的敏感度，谁就掌握了财富的密码。

走出“平均”的舒适区

回到开篇我们提到的那座浙江燃气调峰电厂。

当它们再次轰鸣的时候，希望你不再把它看作是电力公司的浪费，或者行业的低效，它其实是一个昂贵的承诺。

我们之所以总是被“平均值”欺骗，是因为我们的思维惯性被工业时代的流水线给“驯化”了，我们习惯了用“平均利用率”、“平均产出”来衡量一切价值。在那个舒适的平均值世界里，所有的冗余都是浪费，所有的备份都是累赘，我们追求极致的性价比，恨不得把每一分钱、每一分钟都压榨出即时的产出。我们嘲笑那个一年只开几天的电厂，觉得它拉低了资产回报率；我们嘲笑那些为了万一而储备的物资，觉得那是“死钱”。

但边际思维给了我们一记响亮的耳光，它冷静地告诉我们，这个世界的崩溃，从来不是因为平均值的下降，而是因为边际的失守。

让我们跳出电力系统，看看我们自己的身体，人类的进化史，其实就是一部对抗“边际灾难”的历史。

让我们看看人体最精密的“调度中心”，大脑。

它仅占体重的2%，却霸道地消耗了身体20%的能量预算。最令人费解的是，即便你躺在沙发上发呆，甚至在熟睡，它依然在疯狂燃烧葡萄糖，即使此时你并没有在做微积分或者写代码。

在追求“平均效率”的人看来，这简直是极大的浪费，仿佛一台空转的机器。

但用电力系统的语言来说，这种昂贵的消耗不叫浪费，而叫“旋转备用”（Spinning Reserve）。

大脑必须时刻维持这种高能耗的“热启动”状态，才能在危机降临的那几毫秒内，瞬间拉满算力，调动全身肌肉做出反应。如果大脑为了节省能量而像电脑一样选择“休眠”或“冷停机”，等剑齿虎扑到我们的祖先面前再申请启动程序，那人类的进化史早就终结了。

它烧掉的那些看似多余的能量，买的不是日常的思考，而是生死关头的“即时响应权”。因为大自然知道，生命不能只应对岁月静好，还必须应对奔跑、搏斗、感染这些极端的“尖峰时刻”。如果人体器官都是按照“平均负荷”来设计的，那么一场流感、一次剧烈运动，就足以导致系统的全面崩塌。

生物学不讲效率，只讲生存，而生存，依赖的是冗余，而不是平均。

再看看金融世界。为什么银行要被强制保留存款准备金？那些按规定缴存在央行、收益很低的准备金，难道不是一种巨大的效率损失吗？但金融危机反复教训我们，当恐慌（挤兑）发生时，决定银行生死的，不是它平均每天赚多少钱，而是它在那一刻能不能拿出足够的现金。

准备金，就是金融系统的“燃气调峰电厂”。

把这个逻辑投射到我们个人的职业与生活中，你会发现更加深刻的隐喻。

我们常常陷入一种“平均忙碌”的陷阱，我们把日程表填得满满当当，追求每一小时的“饱和工作”，以此获得一种虚假的充实感，我们变成了追求高利用率的“基荷机组”，稳定、高效，但脆弱。

一旦行业发生剧变，一旦面临裁员潮，或者家中突发变故，那些把时间塞满、没有任何“边际冗余”的人，往往是最先崩溃的。因为他们没有时间去学习新的技能（备用燃料），没有精力去建立新的人脉（备用线路），没有存款去应对收入的断档（储能电池）。

真正的强者，是那些敢于对抗“平均值诱惑”的人。

在别人忙着计算“投入产出”的时候，你是否愿意为了一个看似遥不可及的技能，投入数千小时的“无效时间”？

在别人忙着经营“有效人脉”的时候，你是否愿意为了那些没有任何利益交换的真诚友谊，去维护一份“真情实意”？

走出平均的舒适区，意味着我们要重新定义效率，真正的效率，不是在风平浪静时跑得有多快，而是在惊涛骇浪中站得有多稳。

那些为了“最后一刻”所做的准备，绝不是浪费，而是系统的安全气囊，是我们在不确定性海洋中抛下的压舱石，它是我们为了争取那一线确定性的生存机会，所必须支付的入场券。

所以，拥抱你的边际时刻吧。

不要因为平时用不上，就废弃你的“备用发电机”。

不要因为平均分很高，就忽略了那门能救命的“偏科”。

不要因为追求平庸的安稳，就交出了你在危机时刻的“定价权”。

因为，当大浪淘沙、潮水退去，真正决定你依然站立的，不是你平均每天做了什么，而是你在那最艰难的一刻，手里还握着什么。

思考题

我们今天把“边际定价”的逻辑推演到了极致：为了效率，价格必须反映最昂贵的“最后一位”成本，如果我们将这个逻辑移出电力行业，应用到生活的其他领域，你会发现“效率”与“公平”的冲突无处不在：

1.关于医疗：如果半夜急诊室爆满，医生资源极度紧缺（边际成本极高），医院是否应该像网约车一样实行动态加价？比如挂号费涨到5000元，以此筛选出真正命悬一线的病人？这符合效率，但它符合道德吗？

2.关于春运：每年春节火车票一票难求。如果完全取消价格管制，让除夕前三天的票价自由浮动，这样能保证真正急需回家的人能买到票，是否比拼手速抢票更公平？而我们没有这样做的根本原因是什么呢？

思考：在分配稀缺资源时，“金钱（价格）”和“时间（排队）”这两种手段，哪一种在道德上更正义？我们在这个“边际世界”里，效率的边界到底应该划在哪里？

【相关阅读】