trebuie

O parte din retrospectiva de la sfârșitul anului 2017 a NRDC, în speranța de a informa modificările viitoare

Multe regiuni din S.U.A. au construit în exces și au păstrat prea multe centrale electrice, ceea ce poate fi în detrimentul proprietarilor, consumatorilor, alternative curate precum energia eoliană și solară, precum și resurse flexibile, cum ar fi stocarea energiei și răspunsul la cerere (compensând clienții pentru că sunt flexibili cu utilizarea lor de energie). Reformarea regulilor pieței angro a energiei electrice și a cerințelor administrative poate ajuta la reducerea suprasolicitării centralei pentru o rețea mai verde și mai slabă. Acest blog evidențiază câteva dintre principalele puncte discutate în această lucrare privind piețele angro de energie electrică.

Tendințe în schimbările pieței en-gros a energiei electrice

Privind în urmă la recentele controversate propuneri de piață cu ridicata ale energiei electrice, o temă comună a fost asigurarea faptului că centralele electrice câștigă suficienți bani, având în vedere că prețurile pieței au fost relativ mici. Din păcate, pentru consumatorii care plătesc factura pentru menținerea centralelor electrice online, aceste propuneri ignoră faptul economic de bază că prețurile mici reflectă cererea care depășește cererea (adică, gazul natural ieftin inundă piața în timp ce cererea de energie electrică scade) și că centralele electrice aflate în dificultate Nu concurați cu resurse mai noi și mai eficiente ar trebui să înceapă. Dar, în loc să se retragă de la uzine vechi, proprietarii lor au făcut lobby pentru bani de salvare, parțial prin schimbări de reguli ale pieței angro a energiei electrice menite să crească prețurile pieței.

În timp ce prețurile mai mari ar putea fi justificate dacă clienții primesc beneficii suplimentare, umflarea prețurilor peste valoarea de piață se întoarce. Centralele electrice ar obține o lovitură temporară a prețurilor mai mari, dar aceste prețuri (sau așteptarea acestora) duc la construirea mai multor centrale electrice, exacerbând problema excesului de aprovizionare, care ironic aduce prețurile înapoi în jos.

Creșterea veniturilor din generatoare poate fi temporară, dar modificările regulilor pieței pot avea efecte dăunătoare de durată asupra resurselor de energie mai curate. Mai mult, așa cum se explică mai jos, o flotă de producție excesivă poate împiedica investițiile în resurse flexibile, cum ar fi stocarea energiei, răspunsul la cerere, microrețele și alte mijloace de absorbție a generației regenerabile extra variabile în momentele în care este soare sau vânt de utilizat când este o noapte calmă.

Generație excesivă

Majoritatea regiunilor din S.U.A. au marje de rezervă țintă (capacitatea de generare în exces peste ceea ce este necesar pentru a satisface cererea de energie electrică), iar majoritatea au rezerve reale care depășesc acea sumă. De exemplu, PJM Interconnection, operatorul rețelei electrice care deservește 65 de milioane de clienți de energie electrică în Midwest și Mid-Atlantic, are un exces de aproximativ 50 GW de generație peste ceea ce este necesar pentru a deservi acești clienți în această iarnă. (50 GW aproximativ echivalează cu 100 de centrale de cărbune în plus.) Potrivit Corpului de Reliabilitate Electrică din America de Nord, se preconizează că această supraofertă va continua timp de cel puțin un deceniu.

PJM planifică marjele de rezervă. Marja de rezervă țintă a PJM prezentată aici este de 16,6 la sută, în timp ce rezerva efectivă este aproape dublă față de cea de la 32 la 33 la sută. („Prospectiv” include centralele electrice lipsite de contracte ferme sau de transport sau aprobări.) Sursa: North American Electric Reliability Corporation

Oferta excesivă descurajează investițiile în resurse flexibile

Operatorii de rețea, cum ar fi PJM, se asigură că există o mulțime de energie electrică disponibilă pentru clienții pe care îi deservesc - ceea ce este important - dar achiziționarea unei cantități suplimentare trebuie echilibrată cu costurile. Toți clienții plătesc pentru a păstra aceste plante în jur și, ca un bufet cu tot ce poți mânca, de generație abundentă, clienții sunt mai puțin susceptibili de a economisi energie atunci când are sens, de a stoca electricitate pentru mai târziu sau de a cumpăra separat opțiuni mai ecologice sau mai locale comparativ cu comanda a la carte și plătind doar ceea ce este comandat.

Modul în care se schimbă stimulentele pentru investiții cu diferite niveluri de rezerve este evident din defalcările costurilor din figura de mai jos într-un studiu realizat pentru rețeaua din Texas.

Costurile totale ale sistemului peste marjele de rezervă modelate pentru Electric Reliability Council din Texas, operatorul rețelei pentru cea mai mare parte din Texas. Sursa: Brattle

În primul rând, rețineți că costurile totale ale sistemului sunt cele mai mici la un anumit nivel de rezervă - 10,2 la sută pentru rețeaua Texas (corespunzând unui cost total al sistemului de 35,7 miliarde USD/an) - trecerea la rezerve mai mari sau mai mici ar duce la costuri totale mai mari.

Pe măsură ce rezerva crește la dreapta acelui minim, costul construirii flotei de generație crește costurile totale ale sistemului (barele roz inferioare arată că costurile de capital cresc odată cu creșterea marjei de rezervă). În același timp, costurile asociate cu implementarea răspunsului la cerere sau costurile care ar încuraja investițiile în alte tehnologii flexibile, cum ar fi stocarea, generarea la fața locului sau microgrile, scad (așa cum este indicat de setul superior de bare colorate care devin foarte mici în dreapta). La fel ca în cazul bufetului de generație abundentă, clienții percep mai puțin nevoia de a consuma mai puțin sau de a-l păstra pentru mai târziu, dar toată lumea plătește mai mult pentru a menține un nivel de rezervă mai mare decât doresc în mod individual majoritatea dintre ei și nu există o modalitate practică de a explica diferitele preferințele clienților. De exemplu, unii clienți, cum ar fi spitalele cu sisteme de susținere a vieții, ar plăti mult pentru a menține curentul electric în orice moment, în timp ce clienții mai atenți la costuri ar prefera să economisească bani prin răspunsul la cerere decât să plătească pentru acel nivel ridicat de fiabilitate.

Într-adevăr, cu marjele mari de rezervă comune în SUA, reducerile efective ale răspunsului la cerere au fost anemice. De exemplu, PJM remarcă faptul că expediția răspunsului la cerere a fost rară pe piața sa de energie, departe de rolul prevăzut de răspuns la cerere ca fiind un mijloc de rutină de netezire a variabilității zilnice sau sezoniere cu niveluri ridicate de generație regenerabilă.

În contrast, tipurile de costuri care devin semnificative la marje de rezervă mai mici se referă la resursele flexibile de servicii pe care le pot oferi. Cu rezerve mai mici, clienții pot alege să economisească bani prin răspunsul la cerere dacă pot fi flexibili în consumul de energie electrică sau pot investi în stocare, generare la fața locului (de exemplu, panouri solare pe acoperiș) și/sau microgrile dacă doresc să plătească mai mult pentru o nivel de fiabilitate decât nivelul inițial.

Care este nivelul optim de bază al rezervelor? Majoritatea operatorilor de rețea nu o determină pe baza minimizării costurilor totale ale sistemului. În schimb, ei folosesc o limită arbitrară - cel mai frecvent, cerând ca întreruperea să nu poată avea loc mai mult de o dată la 10 ani pe sistemul de alimentare de înaltă tensiune. Din păcate, acest criteriu nu este bine definit sau coerent între sisteme (de exemplu, o rețea mai mare este mai probabil să aibă mai multe întreruperi decât cele mai mici). Această limită arbitrară poate avea ca rezultat și o supraofertă (pentru Texas, limita o dată la 10 ani ar necesita o rezervă de 14,1 la sută, mult mai mare decât rezerva de minimizare a costurilor de 10,2 la sută).

Reformarea regulilor pieței care conduce la o supraofertă poate ajuta la rezolvarea problemei

Cerințele pentru menținerea unei excesive generări excesive alimentează sistemul și supraîncarcă clienții de energie electrică, făcându-i să plătească mai mult decât au nevoie. Acest lucru poate lua forma menținerii unei generații prea mari care este online tot anul, comparativ cu cumpărarea a ceea ce este necesar adaptat anotimpurilor. Figura de mai jos arată că cererea de energie electrică este sezonieră, dar anumiți operatori de rețea își procură toată capacitatea pentru a fi disponibilă tot anul la un nivel care îndeplinește cea mai mare necesitate maximă, plus o marjă de rezervă generoasă.

Sursă: versiune simplificată a graficului PJM

Cumpărarea doar a resurselor anuale are ca rezultat supraalimentarea anotimpurilor de vârf și favorizează centralele mari, mereu pornite, față de resursele de energie curate, care pot satisface mai eficient și mai fiabil cererea sezonieră variabilă.

Mai mult, procurarea capacității fără a lua în considerare atributele dorite poate contribui, de asemenea, la supraoferta. Politicile publice și clienții au indicat preferințe pentru resurse mai curate precum eoliene și solare și resurse flexibile, cum ar fi stocarea energiei. Dar a cumpăra toată capacitatea de a satisface întreaga nevoie anuală fără a lua în considerare aceste preferințe este ca și cum ai aproviziona frigiderul cu alimente doar pentru a-ți îngriji nevoile calorice și apoi a te întoarce pentru a cumpăra alimente care îți plac sau pentru care ai nevoie pentru nutriție. Ajungi să cumperi prea multă mâncare pe care nu o vei mânca. O abordare mai sensibilă ar fi inversa: obține resurse cu atributele dorite și apoi susține restul cu cel puțin costul.

O rezoluție de An Nou pentru unii dintre operatorii noștri regionali de rețea

Operatorii de rețea cu supraofertă ar putea face o serie de pași pentru a reduce excesul. Există mai multe moduri decât cele menționate aici, dar revizuirea modului în care sunt stabilite marjele de rezervă și modul în care regulile pieței procură capacitatea sunt cu siguranță modalități care ar putea ajuta la reducerea excesului de aprovizionare, în timp ce grila este mai ecologică și facturile clienților mai mici.

Acest articol a fost publicat inițial de Consiliul de Apărare a Resurselor Naturale aici și a fost republicat cu permisiunea. Citiți mai multe de la Jennifer Chen aici.

Credit de imagine principal: CC0 Creative Commons | Pixabay