廉价燃气发电瓦解的开始

2022年6月22日上午10:00
多云蓝天下的发电厂。南加州爱迪生公司的山景城发电站是加州近200个并网天然气发电厂之一。大卫Danelski
Ashtin宏伟
前的贡献者

注:本文中的“gas”指的是传统意义上的天然气

多年来,天然气一直被吹捧为廉价的燃料和廉价的电力来源。也许没有那么多今天的世界,但从历史上看,情况就是这样。但并不是所有的燃气发电厂都是一样的,也不是所有的燃气发电厂都像支持者希望我们相信的那样运营成本低廉。

一个最近的分析来自UCS的研究人员研究了2019年中西部地区批发电力市场的天然气厂运营情况。该分析研究了2019年电力供应商在MISO和SPP区域市场(覆盖美国中部20个州)运营天然气厂的每周情况。它估计了电力供应商每周在燃气电厂上亏损的频率,这些损失通常通过他们的电费转嫁给了受控制的纳税人——垂直整合的投资者所有的公用事业、电力合作社和市政公用事业的客户。

在2019年期间,MISO和SPP的电力供应商因不经济地运营天然气厂而损失了纳税人1.17亿美元。蒸汽涡轮机(偶尔是由以前的燃煤电厂转换为燃气电厂)和燃烧涡轮机(通常用于满足峰值需求)造成了大部分损失。基于区域市场的设计,这不应该发生特别是在2019年低油价这将使电力供应商更容易生产廉价电力并避免损失。不幸的是,电力供应商有一些不经济地运营发电厂的途径,在中西部地区,最常见的是客户为损失承担责任。

这些市场的电力供应商应该怎么做

区域电力市场(iso /RTOs)旨在降低电力供应商和客户的成本。在这些市场中,电力供应商告诉市场运营商,他们的发电厂能发多少电,生产这些电的成本是多少。然后,市场运营商选择成本最低的资源来发电,直到电网的需求得到满足。运行的发电厂从市场中赚取收入,这意味着支付发电成本(如果收入)超过这样一来,电力供应商就可以赚取利润,这些利润可以返还给纳税人、股东,或者用于支付电厂的其他长期成本。这一过程一年中每小时都在进行,有助于确保利用成本最低的资源来满足需求,从而使发电成本降到最低,从而使电力供应商和客户都受益。

实际发生了什么

不幸的是,电力供应商有很多机会(有时是动机)跳过线路并操纵系统。而市场运营商是为了规定发电厂何时运行(以便只使用最便宜的资源),电力供应商可以选择何时运行发电厂他们选择吧,不管市场操作者怎么说。这种行为的术语因市场而异,但这种现象通常被称为自我调度和自我承诺,并可能导致超值发电(在这种情况下,更昂贵的发电厂取代了更便宜的可用资源)。这些名称的使用是有限度的,比如当一个工厂需要进行测试时,如果一个工厂在关闭之前需要最少的时间来运行,或者如果一个工厂需要很长的启动时间来保证可靠性。

然而,这样的指定可以被利用,导致发电厂不经济地运行(通过招致损失),并且很多研究所示这种情况发生在燃煤电厂。电力供应商不经济运作的一个原因是向监管机构证明他们的电厂仍然有用,并继续从电厂的开支中获得成本回收。另一个原因是履行电力合同电力合同是否符合纳税人的最大利益是另一回事了)。

这样的名称也可以迎合不灵活的发电厂。例如,自我调度允许一个需要12个小时或更长时间才能启动的发电厂大多数人(包括燃气厂)跳到生产线的前面,并在坡道上操作。由于可靠性的原因,这种情况偶尔会发生,但并非全部。然而,这通常意味着,对客户有利的更便宜(通常也更清洁)的资源要么闲置,要么被浪费是限制错失市场收入。或者,如果那个不灵活的天然气工厂最终投产,而市场不再有利,但工厂所有者不想让它一直循环下去,它可能会部分投产,为未来做好准备,这会造成客户损失还是操作当市场收入不支持这样做的时候。

一些电力供应商在提交运营成本(通过市场投标)时,并没有考虑到所有的运营成本。如果电力供应商没有正确地计算其成本,当实际运营成本高于其获得的市场收入时,其资源可能会被调用在市场上运营。

这是一个很大的数字,但问题是,电力供应商在地区市场上运营发电厂的机会很多,包括在可以利用更便宜的资源的时候。对于这种情况发生的原因,人们的反应可能各不相同,但不管原因是什么,当这种情况发生并造成损失时(尤其是在中西部地区),那就是被困在自己身上的纳税人在为他们的账单买单。

我们发现了什么,该怎么做

2019年,MISO和SPP的电力供应商并未持续以经济方式运营天然气厂。蒸汽轮机和燃气轮机经常连续亏损运行数周,客户为此买单。在一年中,在运营成本超过市场收入的几周内(这构成了不经济的运营),电力供应商创造了1.17亿美元的超额成本,其中大部分通过当地公用事业公司的电费转嫁给了客户。这些损失的分布可以在附图和表格中看到。

对于如何停止这种现象,我们有一些建议,以便客户真正为可用的最低成本电力付费:

  • 监管机构可以采取更多措施来监控天然气厂的运营.仅仅因为一个工厂在运行并不意味着它在经济上运行。像这样利用公众无法获得的数据进行每小时和每周的分析,可以确保电力供应商以纳税人的最佳利益运营他们的发电厂。然后,要求电力供应商在不经济的情况下证明他们的运营是合理的,并且不允许与不经济的运营相关的成本,这是保护纳税人并确保他们不会被不必要的高额账单所困扰的必要措施。
  • 市场经营者可以加强对自我调度和自我承诺的监控,并以更高的分辨率报告这种情况在其市场中发生的频率。SPP报告在整个足迹中汇总的自调度和自承诺,MISO估计每月因不经济的自调度而造成的损失,但都没有按小时或甚至每周的水平或按发电机或所有者进行报告。这样做将有助于监管机构执行审慎的运营决策,为客户提供电力供应商如何运营发电厂的透明度,并将导致一个更有效的区域系统。
  • 市场运营商和政策制定者可以采取更多措施来提高电网的灵活性,并确保未来有足够的经济资源来满足电网的需求。从理论上讲,增加更多的经济资源将为电网创造额外的供应,从而减少不经济的天然气操作发生的频率。两个rto都有一个广泛的待办事项列表资源等待连接到电网。几乎所有这些资源都是清洁能源更便宜的更清洁的比气体。但其中许多项目已经等待了数月至数年才能接入电网。市场经营者和政策制定者可以找到方法,减少低成本清洁能源在接入电网时面临的障碍支持传输所以清洁能源是可以获得的。毫无疑问,这将减少未来对昂贵的天然气电力的需求,并为纳税人节省开支,而不是纳税人现在支付的不经济成本。

2019年是天然气价格创历史新低的一年,我们看到有证据表明,天然气厂的运营并未符合纳税人的最佳利益。目前的预测表明,天然气价格不会很快下降,这给燃气发电的经济效益带来了更大的压力。政策制定者、监管机构和电网运营商需要采取更多措施来监测不经济的天然气发电,并减少清洁能源(可以取代不经济的化石资源)在满足电网需求方面面临的障碍。这样做将保护纳税人,并确保纳税人不会支付比他们应该支付的更多的账单。