自我调度:煤炭是如何打破能源市场的

2019年4月24日下午3:05
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约瑟夫·丹尼尔
前的贡献者

在过去的一年里,我研究了美国超过三分之一的煤炭运输队的小时运转情况,得出了一个惊人的结论:我调查过的每一个煤厂都至少有一个月不经济。也就是说,一个月的运营成本超过了当月在能源市场上的收入。

从财务上讲,关闭大多数(如果不是全部的话)燃煤电厂会更好。

由于在运营成本超过收入的时期运行,燃煤电厂的所有者给消费者带来了巨大的损失每年10亿美元在膨胀的公用事业账单上。

这里有一个简单的方法来看待它:与发电相关的燃料和可变成本(生产成本)在一年中保持相对平稳。另一方面,市场价格是波动的。大多数燃煤电厂都在尽可能长时间地运转。它们可能不会在一年的8760个小时里都满负荷运行,但它们将以某种最低运行水平运行,而不会产生关闭的费用。然而,继续工作所造成的损失往往远远超过停止工作的费用。

在这个示例中,一个生产成本为26美元/兆瓦时的发电厂全年都在运行,它将在春季和秋季亏损。也许它可以在夏天弥补这些损失,但如果它的主人把它关掉会更好吗?

美国竞争激烈的电力市场并不是为支持这种低效做法而设计的。然而,在实践中,公用事业公司已经找到了一种方法,通过利用一种名为“self-scheduling。”

更好的方法

一家燃煤电厂可能在夏季能够收回成本,但在春季和秋季就会出现亏损。虽然发电厂在年底看起来有偿付能力,但如果发电厂季节性关闭,发电厂所有者(和公用事业客户)的财务状况会更好。

一些公用事业公司选择季节性关闭燃煤电厂,一年只运营几个月。拥有并运营路易斯安那州多利特山燃煤电厂的SWEPCO和Cleco两家公用事业公司发现,如果只在夏季运营该电厂,他们将为客户节省数千万美元。它们不是唯一能解决这个问题的工具。要了解更多关于季节性操作的信息,请阅读我关于这个主题的博客,在这里。

消费者的影响

这种做法给消费者造成了估计的损失每年10亿美元

这项研究表明,并非所有燃煤电厂的所有者都采用这种低效的做法。相反,它是不成比例的垂直整合的公用事业,公用事业拥有发电并直接服务于没有选择或替代供应商的零售客户。这些类型的公用事业公司可能会在竞争激烈的市场上亏损,然后通过受控制的零售客户来弥补这些损失,包括那些在经济上最容易受到更高能源成本影响的人。

深远的意义

10亿美元的幕后救助已经够糟糕的了。但是,如果你想想这种做法的深远影响,很明显,它破坏了竞争性能源市场的基础,导致风能、太阳能和能源效率都被公用事业公司低估。

批发市场价格

在建立了批发市场的地方,电力的市场价格是由所有发电机获得的结算价格决定的(称为位置边际价格,或LMP)。价格由在给定时间内完成能源拍卖的价格最高的单位确定。这导致人们普遍认为市场价格代表系统中最昂贵的单位。然而,在现实生活中,它很少能如此清晰地解决问题。

市场应该确保发电厂按照从最低运营成本到最高运营成本的“效益顺序”运行。自我调度可以让昂贵的燃煤电厂插队,淘汰成本较低的发电厂。

正常运作的市场是以正常运作的价格信号为基础的。如果市场价格被扭曲,那么市场会发生什么?

自我调度可以让昂贵的燃煤电厂插队,淘汰成本较低的发电厂。高成本燃煤电厂(黄色部分)挤掉了低成本资源,并剥夺了所有运营的资源的一定收入。

剥夺了竞争对手的收入

自我调度人为地压低了市场价格。这剥夺了有竞争力的生产者的收入,从而降低了更多竞争的动机。近年来,市场价格一直处于低位,这给竞争激烈的发电企业带来了压力煤炭,甚至气体.这些发电企业的经济困境可能部分与垄断企业的自私自利行为有关。

作为消费者,我们通常认为批发价格低是好的,因为这些低价应该流向我们。这种做法如此邪恶的一个原因是,燃煤电厂的高成本最终会转嫁给消费者,剥夺了消费者从低批发价格中获得的好处。

停止这种做法可能会导致短期内电力批发价格略微上涨,但它会降低系统运行的总体成本,而这些节省下来的总体成本应该会流向客户。

从长远来看,我们也会受到打击。运行该系统的当前成本应该反映在批发价格中,但事实并非如此。因此,向开发商发出了一个扭曲的信号,他们应该建造成本更低的资源(包括风能和太阳能)来进入市场。

传播计划

人为压低的市场价格不仅影响发电投资决策;它还会影响变速器的发展。规划者和开发商会考虑地理价格差异,以确定限制因素,使建设新的输电线路在经济上合理。

像MISO这样的区域传输运营商在历史上一直受到南北方向的限制,特别是在南北分界。这是一个物理限制。

一些为南方各州服务的公用事业公司,尤其是Entergy公司,已经把市场价格作为不扩大南北输电的理由。MISO南部的许多州都有大量自行调度的煤炭,从而将价格更实惠的发电机挤出了竞标名单。生产成本为30美元/兆瓦时甚至40美元/兆瓦时的燃煤电厂已经全年运营,但市场出清价格很少这么高。扭曲的市场价格造成了一种看法,即可能不需要新的输电系统。实际上,新的输电系统将使MISO南部各州更好地获得MISO其他地区可用的低成本风能。

破坏了我们对可再生能源的重视

在美国的许多地方,可再生能源和/或能源效率的价值计算是通过一种被称为“避免成本研究”的深奥过程进行的。避免成本研究着眼于投资清洁能源所避免的成本;这些避免的成本就是清洁能源的好处。这些好处包括节约能源、减少产能、减少排放等等。

通过一项名为PURPA的法律规定的过程,避免成本被用于计算小规模可再生能源。你可以在PURPA上阅读UCS的入门读物,在这里

正如UCS所指出的那样,PURPA在促进可再生能源方面是一项非常有效的措施,与可再生能源投资组合标准和可再生能源税收抵免一样,它是美国可再生能源的最大驱动力之一。

PURPA在推动可再生能源方面做了很多工作。

在PURPA的案例中,自动调度煤炭降低了市场价格,而市场价格通常用于确定避免的能源成本。避免的成本被纳入“PURPA比率”,即小规模可再生能源发电的比率。

由于自行调度,许多风能和太阳能设施的报酬过低。

同样,能源效率和净计量通常是用能源市场价格作为这些资源提供的“价值”的代表来评估的。当这种情况发生时,公用事业公司可以暂停能源效率计划,甚至取消净计量。

无论是PURPA,屋顶太阳能,还是效率,许多垄断公用事业要求监管机构批准以市场出清价格为基础的避免能源成本,然后转身运行成本远远高于这些市场出清价格的发电厂。

这对你有利吗?

取消自我调度能解决问题吗?

不。自动调度只是目前许多公用事业公司用来欺骗客户的一个漏洞。关掉这个,他们很可能会找到一个新的。解决这个问题的诀窍是直接而有意地解决这个问题。

我能想到的解决这个问题的最直接的方法之一是,国家公用事业委员会禁止与运营他们的车队相关的高于市场的成本相关的成本。但还有很多其他方法。

一个最近的报告报告概述了改善能源市场的方法,还指出了自我调度的问题。该报告的作者认为,更透明的数据和对这种做法的报告可能有助于起到消毒剂的作用。

也许还有其他的好主意。也许你有一个?如果是的话,分享你的想法推特上的我,在那里你可以看到我谈论更多关于这个和其他深奥的能源问题。