美国电网有时被称为“地球上最大的机器提醒我们:“过渡到清洁能源的规模和复杂性。有时忘记是这个行业,法律法规操作这网格一样复杂的物理基础设施,和电是如何生成和使用的关键。

在三分之一的国家,电力生产和销售的传统的地产顾问实用程序控制生成、传输、分配和最终的零售销售。

其他三分之二的国家,发电是有组织的批发市场买卖。分配效用购买力从这些市场和交付客户。(一些大型能源客户也合法允许直接在这些市场购买能力。)这些批发市场服务:

  1. 从当前发电厂电力调度;
  2. 引导投资新老电厂的电力来源,退休;
  3. 集电力批发价格;和
  4. 有助于维持一个稳定、可靠的电力系统。

重要的是,这些批发市场没有设计促进低碳资源或支持新兴技术,可以限制美国清洁能源发展。

组织电力批发市场在某些国家从1990年代开始实施与日益激烈的竞争和效率的目标。与的监督联邦能源管理委员会(FERC),这些国家创造了区域传播组织(RTOs)和独立系统运营商(iso)——设计和操作这些市场。(通常指的是所有的市场RTOs)。德州是例外,RTO FERC的管辖范围之外的操作状态。

电力市场如何工作?

操作系统允许多个发电机和客户出售电力,通过批发市场购买能力。对于一些大客户(如企业),市场也提供他们可以购买一个平台能量通过双边合约,共同对公司意味着购买可再生电力。所有操作系统操作能源市场产品的兆瓦时(MWh)在指定的时间内出售。能源市场在本质上是非常短期的,提前一天安排生产和交易,现货市场经营,确保供给和需求(负载)实时平衡。

一些RTOs操作能力市场的产品是兆瓦发电量承诺一个月,季节或年。容量市场确保充足的储备以满足负载和可靠性要求。此外,所有RTOs的市场运作辅助服务需要维护的可靠性。两个关键服务:1)“频率调节”补偿发电机和用户可以调整输出或消费在很短的时间(秒)来维持系统频率为60赫兹;和2)“操作储备”——发电机组和需求响应协议带回一代和负载平衡在30分钟内立即或在发生重大不平衡(例如,一个大型发电机的意外损失)。

RTOs促进交易在大范围的地理区域内,通常每五分钟调度资源,都重要整合可再生资源与变量输出,如太阳能和风能。RTOs创建通过公开报道市场价格透明度,这对监管机构很重要。他们也管理流程设计优化发电和输电的发展,如调度发电的方式占传输的成本约束。

挑战做批发市场目前清洁能源过渡吗?

虽然电力市场开发维护的效率和可靠性,他们围绕传统的电力来源:化石燃料。目前的设计可以追溯到1980年代,出现之前的低成本的风能和太阳能。主要电力来源是化石燃料,随着核能和水力发电。除水电外,所有传统的来源有重大运营成本的燃料。在任何给定的时间,一个实用程序将派遣其电厂,以满足电力需求的价值秩序——从最低的运营成本最高的运营成本,还占了“必须”设施。此订单将传统水电第一,然后核,紧随其后的是煤炭、石油和天然气。

在设计电力市场,经济学家们认为,每个植物形成了一个隐式的供给曲线的一部分,对于任何给定的时间内,市场将导致一个有效的供给曲线与需求曲线相交时的价格。交易市场会导致植物的调度组的最低的运营成本来满足负载。

经济学家还认为,由此产生的批发价格足以覆盖各电厂发电的成本。有两种类型的发电厂的成本:1)固定成本与建设电厂,和2)运营成本与维护和采购相关的燃料。合同从发电厂到公用事业公司和其它买家结构化覆盖两种类型的成本。当时的电力需求超过可用发电容量,认为价格将飙升和植物,更昂贵的和操作将报价和由市场选择。

在过去十年,两个发展重绘价值秩序曲线:低报价从越来越多的可再生能源和天然气资源。水电、风能和太阳能的运营成本可以忽略不计,因为他们不购买燃料。价值秩序曲线与小风能和太阳能,市场清理价格相对较高,反映了化石燃料发电厂的燃料价格。价值秩序曲线与大量的风能和太阳能市场清理价格相对较低。这种效应是强调在太阳能输出最高的那一天。风能和太阳能植物通常有长期双边合同,使融资、建设和恢复他们的固定资本成本,这样他们可以提供更低的价格在市场上。美国廉价的天然气产量激增也破坏了历史价值秩序模式。廉价天然气的运营成本降低这些植物水平低于核电和煤电——在市场上通常的价钱。

这两个发展主要因素的减少煤炭发电技术在过去的十年中,以及由此产生的电力行业的二氧化碳排放量的下降。煤是过高的价值曲线在许多地方。事实上,风能和太阳能丰富的某些时候,驱动市场出清价格为零。(有时甚至能将价格为阴性的例子中,当风卖家占生产税收抵免的报价。)

重绘价值秩序曲线也导致一些核电站失去风能、太阳能和天然气发电厂的能源市场之一——几个因素导致早期的核电站退休。在某种程度上,这将导致天然气发电代替核能、电力行业的二氧化碳排放量将会增加——也许上升到6%。一些州已经采取措施避免提前退休的零碳核电站作为国家减排计划的一部分。

鉴于低成本增加,可再生能源和天然气,以及清洁能源的作用在应对气候挑战,当前市场的设计给出了几个干净的一代持续增长的挑战:必威官网是真的吗

  1. 价格和投资。如果能源市场价格太低,投资者没有动力为新的清洁能源资产。继续增长,收入支持清洁能源的全部费用可能需要越来越多的来自外电子的销售。相反,收入可能来自提供服务网格或长期合同谈判。
  2. 系统规划。调度现有工厂日常的功能,创造价格信号引导竞争企业构建一个最优的混合发电厂,和指导必要传播扩张正变得越来越重要的原因有两个。首先,气候变化必须要求必威官网是真的吗我们迅速实现零碳电力行业,几乎没有犯错的余地。第二,一个“无碳”的系统可能会有高风能和太阳能的股票数量之间的复杂的相互依赖关系,位置和启用传输,需求反应,灵活的加载,存储和其他互补的技术。当前市场设计和RTO规划过程不占很多关键的系统元素。如果组织批发市场不能达到足够的系统规划和不充分的计划扩大传播,发展可再生能源可能停滞。
  3. 将风能和太阳能。风能和太阳能更比其他电力来源变量和不确定,因为输出一整天和一年的变化。这种变化意味着电网运营商需要灵活的资源平衡的波动。例如,晚上太阳能产出下降为零,但需求依然强劲,和其他电力生产商必须迅速提高产量。目前,天然气代电网运营商需要提供的灵活性,但电池存储和需求响应在这个角色。存储和需求反应可以用零排放提供短期的灵活性,和类似于风能和太阳能都接近于零的运营成本。存储和需求反应因此也可能较低的能源价格。部署资源的能力增加产量快速上升或下降,市场需要更好地补偿发电机的设计灵活性。

组织如何批发电力市场变化?

改变组织批发市场将会以各种方式——通过增量市场规则的修改,修改操作实践,适应新技术,或更广泛的市场是如何设计的变化。

增量变化市场规则和操作实践是提高可再生能源的关键集成和系统规划。例如,FERC发行订购8412018年,要求每个RTO开发新的规则,允许存储电池等资产参与批发市场。包括更新规则存储市场,这些新技术可以提供灵活的能源、能力或辅助服务支持可再生资源,更好地整合成市场。市场已经开始调整他们的预测程序和工具来更好的了解风能和太阳能资源的可用性。使用不同的模型和假设生成预测,更好的占市场的不确定性有所改善的能力将变量风力资源。

而增量变化至关重要,他们可能不会解决所有市场所面临的问题,特别是随着越来越多的可再生能源进入电网和电力行业更大幅降低二氧化碳排放。迄今还没有专家共识批发市场未来的设计,但专家们普遍认为,变化是需要更好的激励投资,将优化网格上的资源。市场可能进化价值服务不同,为发电机提供新的收入来源。其他潜在的变化可以解决资源招标实践、资源规划由州或公用事业与市场,和方法,使发电机的赔偿,如拍卖以外的市场。

随着市场的发展,另一个重要的考虑将RTO治理的有效性,包括利益相关者过程允许大客户,发电机,国家,城市和其他能源生产者和使用者建议或直接RTO特定规则的问题。必威官网亚洲体育认识到批发市场作为一个美国的电力系统的关键环节,WRI和其他利益相关者继续检查这些市场如何结合的清洁能源目标的国家,州,城市和消费者。