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美國電網與電力市場

作者:中國儲能網新聞中心 來源:綠色電力消費合作組織平臺 發布時間:2020-11-17 瀏覽:
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中國儲能網訊:美國的可再生電力市場被認為是國際上最成功的的電力市場之一。美國環境保護署(United States Environmental Protection Agency,EPA)于2001年發起“綠色能源伙伴(Green Power Partnership,GPP)”項目,對美國自愿可再生電力市場的發展有積極推動作用。以下關鍵信息及圖片均譯自EPA官網-GPP項目頁面,對美國可再生電力市場的建立和發展進行了介紹。

一、美國電網的組成

美國的可再生電力市場是整個電力市場的一部分。首先介紹一下美國電網與電力市場的整體情況。

美國電網由7300多個電廠,近160,000英里的高壓電力線以及數百萬英里的低壓電力線和配電變壓器組成,連接著美國約1.45億個客戶。電網中的電力由多種資源產生,大部分來自常見的能源和技術(例如天然氣、石油、煤炭和核能)。但近年來,由風能、光伏等提供的可再生能源電力在快速增加。在下圖中,綠色區域代表由可再生能源提供的電量,其比重在過去數十年間不斷提高。

圖1:可再生能源電力比重逐年升高(圖片來源:EPA網站)

美國電網由三大電網(Larger electricity networks)組成,分別是Western Interconnect、Eastern Interconnect,和Texas Interconnect,覆蓋48個州。基于商業性和穩定性的考慮,三大電網彼此獨立運行,很少進行電能交換。其分布如下圖所示:

圖2:美國三大電網分布示意圖(圖片來源:EPA網站)

二、美國電力市場的分類

1. 批發電力市場與零售市場

美國的電力市場由批發(wholesale)和零售(retail)兩個市場組成。在批發市場中,電力交易需要通過公共事業公司(electric utilities,可理解為“電網公司”或“電力公司”)和電力交易商進行,由他們出售給最終消費者;而在零售市場中,電力交易可在電力生產商與最終消費者之間直接完成。

三大電網中的電力來自各種來源和類型的提供商,所以消費者購買電力的來源各不相同。一些公共事業公司僅出售自己名下發電廠所生產的電力。另一些公共事業公司直接從其他電力公司、電力銷售商(power marketer)和獨立電力生產商處購買電力,或從區域輸電可靠性組織(regional transmission reliability organization)管理的批發市場購買電力。

電力零售組織結構則因地區而異。出售電力的公司可能是非營利的市政公共事業公司(municipal electric utility);由其成員所有的電力合作社(electric cooperative);私人公共事業公司(investor-owned utility,IOU);或在某些州可通過電力銷售商購買電力。一些聯邦政府電力主管部門也可以發電、購買、出售和分配電力。本地公共事業公司僅負責運營配電系統,將消費者與電網連接起來。。

區域平衡機構(regional balancing authorities)負責管理電網運行,以確保電力供應始終與電力需求保持平衡,從而保持電網系統服務的可靠性。受各州政策影響,批發和零售市場均可能屬于傳統管制市場(traditionally regulated market)或競爭性市場(competitive market)。

2. 傳統管制市場和競爭性市場

美國電力市場的某些部分是傳統管制市場(如佛羅里達州和科羅拉多州),垂直一體化的公共事業公司負責向消費者提供全部電力,其擁有用于服務電力消費者的發電、輸電和配電系統(注:這與中國的電力市場非常相似)。

另一些區域(如東北,中西部,德克薩斯州和加利福尼亞州)則被稱為競爭性市場,由獨立的系統運營商(independent system operators,ISO)運營。ISO使用競爭性市場機制,允許獨立的電力生產者和非公共事業生產者參與電力交易。公共事業公司通常負責為客戶提供零售電力服務,而非負責發電和輸電。

需要注意的是,傳統管制市場和競爭性市場之間的劃分并不嚴格。例如在加利福尼亞州,僅允許部分消費者對零售方式進行選擇(即部分傳統管制市場,部分競爭性市場)。

3. 市場性質對消費者選擇的影響

在傳統管制市場(東南、西北和西部大部分地區,加利福尼亞除外)中,大多數可再生能源項目由公共事業公司所有,消費者必須從他們那里獲取電力。因此,消費者很難自行開發大型綠色電力項目并獲得其可再生能源屬性。

圖3:受管制的零售市場與競爭性零售市場(圖片來源:EPA網站)

在受管制的零售市場(圖3灰色區域)中,消費者必須從該地區的公共事業公司購買電力,且無法選擇電力的具體來源。而在競爭性零售電力市場(圖3藍色區域)中,電力消費者可以在競爭性零售供應商之間自由選擇。這些電力市場對來自24個州(例如加利福尼亞州、德克薩斯州和東北部大多數州)的獨立電力生產商開放。其中18個州和華盛頓特區還引入了零售方式的選擇,即允許居民/企業用戶自行選擇其電力供應商和發電方式(包括可再生能源),因此在零售供應合同的擬定、選定的可再生能源位置和規模方面都具有相當的靈活性。

關鍵字:電力市場

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