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美國電網(wǎng)與電力市場

作者:中國儲(chǔ)能網(wǎng)新聞中心 來源:綠色電力消費(fèi)合作組織平臺(tái) 發(fā)布時(shí)間:2020-11-17 瀏覽:

中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:美國的可再生電力市場被認(rèn)為是國際上最成功的的電力市場之一。美國環(huán)境保護(hù)署(United States Environmental Protection Agency,EPA)于2001年發(fā)起“綠色能源伙伴(Green Power Partnership,GPP)”項(xiàng)目,對(duì)美國自愿可再生電力市場的發(fā)展有積極推動(dòng)作用。以下關(guān)鍵信息及圖片均譯自EPA官網(wǎng)-GPP項(xiàng)目頁面,對(duì)美國可再生電力市場的建立和發(fā)展進(jìn)行了介紹。

一、美國電網(wǎng)的組成

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

美國電網(wǎng)由7300多個(gè)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,連接著美國約1.45億個(gè)客戶。電網(wǎng)中的電力由多種資源產(chǎn)生,大部分來自常見的能源和技術(shù)(例如天然氣、石油、煤炭和核能)。但近年來,由風(fēng)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(qū)域代表由可再生能源提供的電量,其比重在過去數(shù)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(wǎng)站)

美國電網(wǎng)由三大電網(wǎng)(Larger electricity networks)組成,分別是Western Interconnect、Eastern Interconnect,和Texas Interconnect,覆蓋48個(gè)州?;谏虡I(yè)性和穩(wěn)定性的考慮,三大電網(wǎng)彼此獨(dú)立運(yùn)行,很少進(jìn)行電能交換。其分布如下圖所示:

圖2:美國三大電網(wǎng)分布示意圖(圖片來源:EPA網(wǎng)站)

二、美國電力市場的分類

1. 批發(fā)電力市場與零售市場

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

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

電力零售組織結(jié)構(gòu)則因地區(qū)而異。出售電力的公司可能是非營利的市政公共事業(yè)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(yè)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(lián)邦政府電力主管部門也可以發(fā)電、購買、出售和分配電力。本地公共事業(yè)公司僅負(fù)責(zé)運(yùn)營配電系統(tǒng),將消費(fèi)者與電網(wǎng)連接起來。。

區(qū)域平衡機(jī)構(gòu)(regional balancing authorities)負(fù)責(zé)管理電網(wǎng)運(yùn)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)服務(wù)的可靠性。受各州政策影響,批發(fā)和零售市場均可能屬于傳統(tǒng)管制市場(traditionally regulated market)或競爭性市場(competitive market)。

2. 傳統(tǒng)管制市場和競爭性市場

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

另一些區(qū)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(dú)立的系統(tǒng)運(yùn)營商(independent system operators,ISO)運(yùn)營。ISO使用競爭性市場機(jī)制,允許獨(dú)立的電力生產(chǎn)者和非公共事業(yè)生產(chǎn)者參與電力交易。公共事業(yè)公司通常負(fù)責(zé)為客戶提供零售電力服務(wù),而非負(fù)責(zé)發(fā)電和輸電。

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

3. 市場性質(zhì)對(duì)消費(fèi)者選擇的影響

在傳統(tǒng)管制市場(東南、西北和西部大部分地區(qū),加利福尼亞除外)中,大多數(shù)可再生能源項(xiàng)目由公共事業(yè)公司所有,消費(fèi)者必須從他們那里獲取電力。因此,消費(fèi)者很難自行開發(fā)大型綠色電力項(xiàng)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(wǎng)站)

在受管制的零售市場(圖3灰色區(qū)域)中,消費(fèi)者必須從該地區(qū)的公共事業(yè)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(lán)色區(qū)域)中,電力消費(fèi)者可以在競爭性零售供應(yīng)商之間自由選擇。這些電力市場對(duì)來自24個(gè)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(dú)立電力生產(chǎn)商開放。其中18個(gè)州和華盛頓特區(qū)還引入了零售方式的選擇,即允許居民/企業(yè)用戶自行選擇其電力供應(yīng)商和發(fā)電方式(包括可再生能源),因此在零售供應(yīng)合同的擬定、選定的可再生能源位置和規(guī)模方面都具有相當(dāng)?shù)撵`活性。

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