Encontrei esta resposta para o SQL Server que também funciona no Postgres. Nunca tendo feito isso antes, achei a técnica bastante inteligente. Basicamente, ele cria uma partição personalizada para a função de janela usando uma instrução case dentro de uma consulta aninhada que incrementa uma soma quando o valor não é nulo e o deixa em paz caso contrário. Isso permite delinear cada seção nula com o mesmo número que o valor não nulo anterior. Aqui está a consulta:
SELECT
id, value, value_partition, first_value(value) over (partition by value_partition order by id)
FROM (
SELECT
id,
value,
sum(case when value is null then 0 else 1 end) over (order by id) as value_partition
FROM p
ORDER BY id ASC
) as q
E os resultados:
id | value | value_partition | first_value
----+-------+-----------------+-------------
1 | 100 | 1 | 100
2 | | 1 | 100
3 | | 1 | 100
4 | | 1 | 100
5 | | 1 | 100
6 | | 1 | 100
7 | | 1 | 100
8 | 200 | 2 | 200
9 | | 2 | 200
(9 rows)