Chi phí phát sinh gần như không ảnh hưởng của Wind

Tạo gió có thể tạo ra những cơ hội thú vị và những thách thức thú vị khi tích hợp một lượng lớn năng lượng vào lưới điện. Chi phí sản xuất cận biên gần như bằng không của Wind nói riêng đang tác động đáng kể đến thị trường bán buôn điện cạnh tranh ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới. Trong một bài báo gần đây được xuất bản trong Tạp chí điện, các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne (ANL) đã xem xét một loạt các cơ chế thị trường hiện đang được sử dụng để đảm bảo độ tin cậy lâu dài trong các hệ thống điện với số lượng phát sinh gió ngày càng tăng.

“Sự xuất hiện của gió, năng lượng mặt trời, lưu trữ và tài nguyên phân tán trong các hệ thống năng lượng hiện đại đã khiến các thị trường ngày càng quan trọng để bù đắp đầy đủ các thuộc tính đa dạng mang lại giá trị cho hệ thống”, nhà nghiên cứu của ANL, ông Todd Levin, một trong những người đồng -Authors của nghiên cứu. Để định lượng tác động chi phí và độ tin cậy của các thiết kế thị trường khác nhau này, nhóm ANL hiện đang tiến hành các nghiên cứu mô hình ban đầu dựa trên một phần dựa trên những phát hiện từ nghiên cứu này.

Hầu hết các chi phí phát sinh gió đều phải chịu trong quá trình xây dựng hoặc bảo trì liên tục, vì vậy một khi một đơn vị hoạt động, về cơ bản không có chi phí liên quan đến việc sản xuất mỗi megawatt giờ điện. Do đó, việc thâm nhập gió ngày càng tăng có xu hướng làm giảm giá điện bán buôn ở các thị trường cạnh tranh, giá mà các nhà máy nhiệt điện (than, hạt nhân và khí tự nhiên) thường dựa vào để cung cấp phần lớn doanh thu của họ. Hiệu ứng này có thể được gây ra bởi các công nghệ khác là tốt. Trên thực tế, DOE 2017 Báo cáo của nhân viên cho Bộ trưởng về thị trường điện và độ tin cậy thấy rằng giá khí đốt tự nhiên thấp là tác nhân chính làm giảm giá bán buôn trong những năm gần đây. Nhờ chi phí biên thấp, sản xuất gió cũng có xu hướng thay thế sản xuất từ ​​các nhà máy nhiệt điện, làm giảm mức sản lượng và doanh thu liên quan từ bán điện. Khi những hiệu ứng này trở nên rõ rệt hơn, có khả năng chúng sẽ ngày càng ảnh hưởng đến quyết định của các nhà đầu tư và chủ sở hữu để xây dựng các nhà máy nhiệt điện mới hoặc nghỉ hưu.

Mặc dù tín hiệu thị trường có thể thúc đẩy các nguồn lực không có lợi để thoát khỏi thị trường, việc nghỉ hưu quá mức có thể gây ra tình trạng thiếu nguồn cung trong thời gian khi nhu cầu cao hoặc sản xuất gió thấp, dẫn đến suy giảm độ tin cậy của hệ thống. Do đó, các cơ chế thiết kế thị trường mới liên tục được khám phá để đảm bảo rằng các đơn vị thế hệ riêng lẻ được bồi thường thỏa đáng cho sự đóng góp của họ cho sự ổn định và độ tin cậy của hệ thống, cuối cùng sẽ giúp tạo ra mức độ gió cao hơn.

Thị trường công suất là một cơ chế như vậy đã được triển khai ở bốn thị trường điện của Hoa Kỳ để đảm bảo rằng có đủ năng lực sản xuất để đáp ứng nhu cầu trong tương lai. Các thị trường công suất cung cấp cho các máy phát điện một nguồn doanh thu bổ sung để sẵn sàng tạo ra điện một cách đáng tin cậy trong thời gian nhu cầu cao nhất, bất kể chúng có được gọi để tạo ra hay không. Nghiên cứu của ANL nhấn mạnh sự khác biệt về quy tắc thị trường giữa bốn thị trường năng lực tập trung của Hoa Kỳ, làm thế nào các quy tắc thị trường này hiện đang hỗ trợ độ tin cậy của hệ thống dài hạn và cách các quy tắc có thể cần phát triển trong tương lai khi gió (và năng lượng mặt trời) xâm nhập tiếp tục tăng. Cụ thể, nghiên cứu này xem xét sự khác biệt về cách mỗi thị trường xác định nhu cầu năng lực của mình và gợi ý rằng đường cong nhu cầu năng lực kết quả nên được kiểm tra chặt chẽ hơn với giá trị độ tin cậy gia tăng của công suất bổ sung.

Nghiên cứu cũng phân tích các khuyến khích hiệu suất trong bốn thị trường năng lực hiện có và xác định sự khác biệt đáng kể trong cách xác định tín dụng công suất cho năng lượng gió và lưu trữ năng lượng. Cuối cùng, một đánh giá về kết quả từ đấu giá thị trường công suất cho thấy sự thay đổi lớn về giá công suất theo thời gian và giữa các thị trường khác nhau.

Đồng tác giả và nhà nghiên cứu ANL Audun Botterud cho biết: “Đánh giá của chúng tôi chỉ ra rằng thị trường năng lực hiện tại có phần khác biệt và không được hiểu rõ”. “Họ cần phải phát triển hơn nữa để đảm bảo rằng sự thỏa mãn về năng lực đạt được theo cách có hiệu quả về chi phí, đặc biệt là trong bối cảnh hỗn hợp tài nguyên thay đổi.”