去年春天，中大陆独立系统运营商(MISO)该公司运营着为美国中部4500万人口服务的电网，发现啊但停电的风险更高比它相信的还要多。结果，正如我在下面解释的，是成千上万人的电费飞涨。为了避免将来出现类似的结果，MISO及其利益相关者社区进入了解决问题的模式。
MISO历来试图通过运营容量市场来确保电网的可靠性，通过这个市场，发电厂、风电场和能源效率或需求响应计划等“能源资源”因其承诺在未来提供电力而获得报酬。我的同事Mark Specht描述过这些能力支付“就像支付保险一样——发电厂所有者得到支付，这样他们的工厂就可以发电，以防万一需要电力。”产能市场在美国其他地区也有，包括大西洋中部、新英格兰和纽约。
MISO的容量市场无法保证有足够的能源资源来满足其中西部各州客户明年的电力需求。由于这种短缺，容量的价格暴涨，最终影响了公用事业账单．短缺是由加速增长造成的关闭燃煤电厂等污染资源，提高能源需求预测。
在MISO地区，能源资源因承诺发电而获得的报酬出现了很大的波动。从2021年6月到2022年5月，MISO中西部各州每天提供的电力容量为每兆瓦5美元(美元/兆瓦-天)，但从2022年6月到2023年5月，价格跃升至236美元/兆瓦-天。
来源:联邦能源管理委员会
这并不是第一次出现价格波动，但这一次，它们促使MISO及其利益相关者共同努力，一致认为有必要更好地了解能源资源如何为他们提供给电网的“保险”获得报酬，以及如何改善市场。
随着该地区继续向清洁能源供电的电网过渡，随之而来的是必要的关闭不经济、污染严重的发电厂在美国，电网运营商可用于满足电力需求的多余资源较少。如何确保可靠性以及应该为此支付多少费用的问题已经变得越来越重要。
容量市场出了什么问题?
MISO的容量市场每年春季都会进行拍卖，其目标是确保下一年(6月至5月)的可靠性。容量市场是可靠性供应和需求的平台。供应方面是能源资源。在需求端，公用事业公司有责任确保他们的客户获得可靠的电力。
公用事业公司可以选择参与，但如果他们愿意独立满足其可靠性需求，则不需要这样做。大多数实用程序，表示95%的需求在MISO的足迹中，拥有能源资源或有合同来满足他们的可靠性需求，而不需要进入容量市场。而只有总需求的5%在MISO，这5%仍然是确保电网可靠性和避免影响成千上万客户的电力短缺的关键。
作为其容量拍卖的一部分，MISO会考虑供应和需求，以确定公用事业公司将为满足其可靠性目标的容量支付多少费用。电网运营商根据利益相关者的意见和联邦能源监管委员会的监督，制定管理容量市场的细节。
每年，MISO都会确定其下一年的可靠性需求——满足其每10年不超过一次故障事件的可靠性目标所需的兆瓦能源资源——并确定不同可靠性级别的价格。
在竞争市场中，供给和需求会自由行动并相互调整，价格就会出现——市场的“看不见的手”。然而，在像容量市场这样的规范市场中，这只手并不是那么看不见，因为MISO决定了市场的需求方在所需数量方面的行为，以及满足需求所需的资源将支付多少。
通常，在竞争市场中，供应会随着价格的上涨而增加，因为供应商希望通过以更高的价格销售来赚更多的钱。相反，需求随着价格的上涨而减少，因为消费者对价格上涨的东西不太感兴趣。
到目前为止，MISO采用了一种不同的方法来处理需求的典型行为。MISO并没有随着价格的下降而逐渐增加对产能的需求，而是一直在采用一种导致价格大幅波动的方法。
通过这种方法，如果供应满足MISO的可靠性目标，价格就会很低。如果供应不符合可靠性目标，价格就会很高。我在自然资源保护委员会的同事约翰·摩尔说，你可以把这想象成MISO运行其容量市场的交通灯，只有绿灯和红灯，没有黄灯。
如果供电满足电网的需求，可靠性就很好——绿灯亮。无论存在多少过剩容量，可靠性的代价都会很低，即使过剩容量非常接近所需的容量。例如，MISO的容量价格低至0.01美元/兆瓦日。
现在，如果供应不能满足MISO在计算明年的可靠性目标时确定的需求，那么电网就会陷入困境，价格将飙升，更有可能发生停电，就像2022年春季发生的情况一样。MISO中西部地区的价格接近240美元/兆瓦日。
对可靠性和公用事业账单有什么影响?
一个导致价格大幅波动的市场，可能会损害电网的可靠性吸引了注意力．这种关注促使MISO与其利益相关者(包括各州、公用事业公司、可再生能源开发商和清洁能源倡导者)一起致力于解决这一问题。
这里的问题是，电网运营商没有充分地为可靠性定价，因此，当一家公用事业公司被迫为可靠的电力支付更多费用时，它就会通过提高客户的电费账单，将这些成本转嫁给客户。不合理的可靠性定价也向能源资源发出了不一致的信号，这些能源资源必须决定是否进入容量市场。
如果您在中西部，并且由参与此容量市场的MISO区域内的公用事业公司提供服务，则您的账单将增加。这是客户的情况伊利诺伊州阿莫林公用事业公司．阿莫林估计其平均账单将增加每月52美元，一年626美元．
MISO的独立市场监测机构负责监督MISO的容量市场，已经提到的这种方法导致了“低估的产能价格”。它还估计在2022年之前的四年里，约有50吉瓦的资源退出了市场。
以MISO国家组织(Organization of MISO States)为代表的国家能源监管机构也采取了行动分享一份声明表明当前系统“可能没有适当地重视过剩容量带来的可靠性好处”。
随着MISO地区继续淘汰污染发电厂，其不断增长的能源资源(主要是清洁能源)对可靠电网的贡献进行公平定价是很重要的。
在目前只开红灯/绿灯的系统下，MISO可能会有多年的绿灯结果，而实际上实际的过剩产能可能会随着时间的推移而减少。尽管运力可能接近红灯，但市场及其定价结构并没有提供这样的经济信号。
MISO将如何设定合适的价格?
解决方案的核心是增加容量价格的缺失范围，这相当于一个黄灯，一旦我们有一点超出电网运营商需求的额外容量，就会启动，但不足以让我们摆脱停电的困境。
MISO目前正在设计这一解决方案，大多数州的监管机构都参与其中。MISO国家组织发表声明表示支持这一变化，这将“确保以合理的成本满足整个地区的可靠性需求”。
人们预期，这一新的产能价格区间将减少价格波动，并向能源资源发出何时进入或退出市场的更好信号。
我们将从在高价和低价之间摇摆的模式转向一种导致价格更渐进变化的方法。如果拍卖看到有一点过剩的容量，那么最终的价格将低于红灯短缺的情况，但不会低于没有停电风险的绿灯情况。这将为能源资源提供更好的信号，说明它们为电网提供的可靠性值。
有了这种新的定价结构，如果拍卖发现大量过剩产能，价格就会很低，并向资源所有者发出信号，表明不需要提供这么多产能。
与目前的系统相比，关于可靠性的成本和变化的细节尚不清楚。MISO及其利益相关者正在考虑网格的所有特性，同时致力于实现这一概念上的变化。
如果容量市场能够根据能源的可靠性价值提供更准确的价格，将增加人们对该资源的兴趣。这些更一致、更准确的价格信号也应该起到激励作用比如能源效率以及需求反应，因为它们比大型发电厂等其他资源更依赖一致的价格信号。
实施这一变化将有助于建立更可靠的电网，降低停电风险，并产生更稳定的公用事业账单。
特别感谢塞拉俱乐部的Casey Roberts, Earthjustice的Sameer Doshi，以及自然资源保护委员会和可持续FERC项目的Toba Pearlman和John Moore，感谢他们对容量市场和容量价格影响的深刻见解。