本文介紹了美國電網(wǎng)與市場、電力批發(fā)市場、零售電力市場形態(tài)、以及美國的可再生電力市場的組織情況。
美國電網(wǎng)與市場
綠色電力市場只是美國較大的能源市場的一部分。為了了解可再生能源在電力市場中的作用，了解美國電網(wǎng)和市場的組織方式非常重要。
電網(wǎng)是一臺復(fù)雜的機器，在該機器中，電力在集中式發(fā)電廠和分散的單元中產(chǎn)生，并通過變電站，變壓器和輸電線路的系統(tǒng)進行運輸，該系統(tǒng)將產(chǎn)品交付給最終用戶即消費者。
根據(jù)美國能源信息署出口處的數(shù)據(jù)，美國電網(wǎng)由7300多個電廠，近160,000英里的高壓電力線以及數(shù)百萬英里的低壓電力線和配電變壓器組成，連接了全國各地的1.45億客戶（EIA，2016年）。
美國的電能使用多種資源和技術(shù)來產(chǎn)生。大部分電能是使用常規(guī)能源生產(chǎn)的，例如天然氣，石油，煤炭和核能。
然而，最近，一些增長最快的電源來自可再生資源（例如風(fēng)能，太陽能等）。
大型電網(wǎng)是通過本地電網(wǎng)的互連而建立的，為了商業(yè)和可靠性目的，這些本地電網(wǎng)是相互鏈接的。在最高級別上，覆蓋較低48個州的網(wǎng)絡(luò)由三個主要互連出口組成，它們主要彼此獨立運行，之間的交換有限。
· 東部互連包括從大平原州（不包括德克薩斯州的大部分地區(qū)）向東到大西洋海岸的區(qū)域。
· 西部互連線包括洛磯山脈以西和大平原至太平洋沿岸的地區(qū)。
· 德克薩斯州電力可靠性委員會（ERCOT）覆蓋了德克薩斯州的大部分地區(qū)。
互連的龐大網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過使發(fā)電機處于最佳位置來改善經(jīng)濟性，并通過提供多條供電力流動的路徑來幫助維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。電網(wǎng)的冗余設(shè)計有助于防止由于傳輸線或電廠故障而導(dǎo)致零售客戶的服務(wù)中斷。區(qū)域平衡機構(gòu)負(fù)責(zé)管理電網(wǎng)運行，以確保電力供應(yīng)始終與電力需求保持平衡，從而保持電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠服務(wù)。
電力批發(fā)市場
美國電力市場具有批發(fā)和零售兩個部分。批發(fā)市場涉及電力公司和電力貿(mào)易商之間的電力銷售，然后才最終將其出售給消費者。零售市場涉及向消費者銷售電力。批發(fā)和零售市場均可采用傳統(tǒng)的監(jiān)管或競爭性市場。
傳統(tǒng)上，美國批發(fā)電力市場的某些部分受到監(jiān)管（灰色區(qū)域），這意味著垂直整合的公用事業(yè)負(fù)責(zé)提供給消費者的全部電力。他們擁有用于電力消費者的發(fā)電，輸電和配電系統(tǒng)。
批發(fā)市場的其他部分（東北，中西部，德克薩斯州和加利福尼亞州）是經(jīng)過重組的競爭性市場。這些市場由獨立的系統(tǒng)運營商（ISO）運營（我們使用ISO代表RTO和ISO）。ISO使用競爭性市場機制，允許獨立的電力生產(chǎn)者和非公用事業(yè)生產(chǎn)者交換電力。在重組的競爭市場中，“公用事業(yè)”通常負(fù)責(zé)為客戶提供零售電力服務(wù)，并且不太可能擁有發(fā)電和輸電資源。
零售電力市場
零售市場是在州一級確定的，可以按照傳統(tǒng)進行監(jiān)管或競爭。在傳統(tǒng)上受監(jiān)管的零售電力市場（灰色）中，消費者無法選擇誰來發(fā)電，而需要從該地區(qū)的公用事業(yè)公司購買電力。傳統(tǒng)上受監(jiān)管的電力市場在東南，西北和西部大部分地區(qū)（不包括加利福尼亞）占主導(dǎo)地位。在這些州，大多數(shù)可再生能源項目是公用事業(yè)所有的。結(jié)果，在傳統(tǒng)上受監(jiān)管的狀態(tài)下開發(fā)大型綠色電力項目并聲稱可再生能源的使用通常具有挑戰(zhàn)性。
競爭性零售電力市場（藍色）使電力消費者可以在競爭性零售供應(yīng)商之間進行選擇。這些電力市場為來自24個州（例如，加利福尼亞州，德克薩斯州和東北部大多數(shù)州）的獨立電力生產(chǎn)商的競爭打開了大門。這些州中的18個州和華盛頓特區(qū)還引入了零售選擇，這使住宅和工業(yè)消費者可以選擇自己的電力供應(yīng)商和發(fā)電方式，包括可再生能源。零售供應(yīng)合同的結(jié)構(gòu)，項目的位置以及選定的可再生資源的規(guī)模具有更大的靈活性。
在這些競爭激烈的市場中，市政公用事業(yè)可能無法為其客戶提供零售選擇。重要的是要注意，傳統(tǒng)監(jiān)管市場和競爭性市場國家之間的市場劃分并不總是很清楚。加利福尼亞等一些州是部分重組的市場，僅允許某些消費者從事零售選擇。
市場結(jié)構(gòu)影響可用的可再生能源選擇
可用的可再生能源選擇可能會受到電力市場結(jié)構(gòu)以及州和公用事業(yè)政策的直接影響或限制。
具有垂直整合的公用事業(yè)的傳統(tǒng)監(jiān)管市場中的客戶在很大程度上限于其公用事業(yè)提供的綠色電力產(chǎn)品，這些產(chǎn)品稱為“公用事業(yè)”產(chǎn)品或“綠色定價”產(chǎn)品。這些是“捆綁”產(chǎn)品，其中包括帶有電力服務(wù)的可再生能源證書（REC）。參與計劃的客戶通常會在其電費賬單中為可再生電力支付更高的費用。僅在受傳統(tǒng)監(jiān)管的市場中可用的另一種綠色電力產(chǎn)品是“綠色關(guān)稅”，它是通過特殊公用事業(yè)關(guān)稅稅率獲得的，來自特定可再生能源項目的捆綁綠色電力產(chǎn)品。
競爭激烈的電力市場中的客戶可以向各種電力服務(wù)提供商購買“競爭性”產(chǎn)品或“綠色營銷”產(chǎn)品，這是競爭性或放松管制市場中客戶的可選產(chǎn)品，以從其默認(rèn)公用事業(yè)供應(yīng)商或替代企業(yè)那里購買捆綁式可再生電力。
市場結(jié)構(gòu)也極大地影響了用電者簽訂購電協(xié)議（PPA）的能力。要參與實物（直接）PPA，電力消費者必須在競爭激烈的零售市場中，而項目必須在與消費者的ISO相互關(guān)聯(lián)的競爭性批發(fā)市場中。電力消費者可以在美國的任何地方，參與金融PPA。
美國的可再生電力市場如何組織？
美國可再生電力市場包括那些需要自愿購買可再生電力的人。不管您是否需要購買可再生電力，購買者通常都希望公開披露他們正在購買或使用可再生能源。
強制性市場的存在由政策決定，例如州可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)（RPS）。這樣的標(biāo)準(zhǔn)要求一些電力服務(wù)提供商在其電力供應(yīng)中具有最小量的可再生能源。通常，這些政策決策會指定合格的能源或技術(shù)，并描述電力服務(wù)提供商必須如何遵守。在這些市場中，決策者在設(shè)置強制性市場資源和技術(shù)資格標(biāo)準(zhǔn)時，通常會考慮環(huán)境屬性以外的其他標(biāo)準(zhǔn)（例如，經(jīng)濟或就業(yè)增長）。公用事業(yè)使用可再生能源證書（REC）來聲明其是否符合授權(quán)要求。
消費者對某些類型的可再生能源的偏好推動了自愿市場，也稱為綠色電力市場。自愿市場允許消費者超越強制性政策決定所要求的范圍，并減少用電量對環(huán)境的影響。自愿綠色動力產(chǎn)品必須為購買者提供巨大的利益和價值，以使其成功。
強制性和自愿性市場如何共同發(fā)展美國的可再生能源供應(yīng)？
將強制性市場視為市場的自然底線可能會有所幫助，而從理論上講，自愿性市場代表了高于該市場底線的無限機會，這僅受自愿性的限制需求，并以總電力需求為上限。
為了確保兩個市場共同合作以增加供應(yīng)，重要的是，自愿市場與強制市場是分開的，并且是強制市場的增量。個人或組織在自愿市場上的購買必須是強制性市場要求的任何可再生能源發(fā)電的增量。這個概念通常被稱為“監(jiān)管盈余”，有助于確保在同一兆瓦時的可再生能源發(fā)電中避免雙重索賠。
REC價格在自愿和強制市場之間如何變化？
自愿市場在供需平衡上運行，REC價格與自愿購買者愿意為某種產(chǎn)品支付的金額相關(guān)。從理論上講，自愿市場是在供需平衡上運作的，這種供需平衡幾乎不涉及（如果有的話）公開的市場價格扭曲。
相反，監(jiān)管機構(gòu)往往會通過設(shè)定目標(biāo)和罰款（例如，替代合規(guī)付款）來規(guī)定受監(jiān)管實體（例如，公用事業(yè)）在不滿足監(jiān)管要求的情況下必須支付的目標(biāo)和罰款，從而將市場價格扭曲插入強制市場。在某些情況下，這些監(jiān)管目標(biāo)和相關(guān)的處罰是針對特定資源的，比如太陽能。結(jié)果，供應(yīng)強制性市場的可再生能源開發(fā)商不僅知道受監(jiān)管實體必須購買多少供應(yīng)，而且還知道他們愿意支付多少，從而避免了替代合規(guī)付款的罰款。由于地理和資源的限制，國家政策驅(qū)動的市場通常也受到供應(yīng)的限制。
下圖顯示了2014年至2018年的自愿性非捆綁式REC價格。自愿性REC價格從2017年8月的$0.31/MWh增加到2018年8月的$0.70/MWh。
