Làm thế nào giá điện / điện có thể âm?

Bloomberg cho thấy biểu đồ này:

Tôi hiểu biểu đồ trên có nghĩa là người tiêu dùng thực sự được trả tiền để sử dụng điện. (Xin hãy sửa tôi nếu tôi nhầm.)

Tôi đã tự hỏi làm thế nào điều này là có thể? Thị trường điện / điện đặc biệt và khác biệt như thế nào so với các thị trường khác? (Hoặc có lẽ thị trường điện Đức là đặc biệt.)

Có, khách hàng đã tiếp xúc với giá thị trường bán buôn ngày trước đã được trả tiền để sử dụng điện.

Nó là sự kết hợp của một số yếu tố khác nhau làm cho thị trường bán buôn điện ngày trước trở nên đặc biệt.

Thứ nhất , rất ít người tiêu dùng điện tham gia trực tiếp vào nó. Vì vậy, phía cầu rất kém thanh khoản, với độ co giãn ngắn hạn rất thấp - và nó nhanh chóng trở nên không co giãn.

Thứ hai , có rất ít thời gian - chênh lệch giá. Thị trường điện ở mức 0500 và thị trường 1500 là hai thị trường riêng biệt: có rất ít trọng tài viên có thể mua ở mức 0500 và bán ở mức 1500. Đó là vì cho đến gần đây, có những phần thưởng rất thấp khi làm như vậy (nhiều hơn về điều này, bên dưới ).

Thứ ba , có một số nhà cung cấp giảm nguồn cung sẽ phải chịu chi phí: vì vậy, với mục đích bù trừ thị trường, họ có chi phí biên ngắn hạn âm. Có hai cách có thể xảy ra.

1. máy phát điện thông thường rất không linh hoạt (thường là hạt nhân) chỉ không thể bật đầu ra của chúng mỗi giờ hoặc hai giờ, mà không phát sinh chi phí bảo trì.

2. máy phát điện có hợp đồng cho phép họ bán tất cả sản lượng của mình với giá dương được chỉ định trước: họ sẽ cần giá bán buôn giảm âm hơn số tiền đó, để làm cho họ giảm giá trị sản lượng.

Đức hiện có sự kết hợp cao độ của hai loại máy phát điện này, đến mức có những lúc sản lượng kết hợp của chúng lớn hơn mức tiêu thụ trong nước và đó là khi giá âm.

Thứ tư , mặc dù Đức chia sẻ lưới điện với nhiều quốc gia châu Âu lục địa khác, nhưng cơ hội cho trọng tài không gian rất hạn chế, bởi vì tổng thế hệ của Đức lớn hơn nhiều so với công suất kết nối với phần còn lại của lưới điện: do đó khả năng kết nối hạn chế nghiêm ngặt lượng năng lượng có thể được phân bổ với các quốc gia khác trong một giờ giao dịch nhất định.

Cuối cùng , mặc dù có vẻ lạ, những giá tiêu cực này là một điều tốt. Chúng là một điều kiện tạm thời sẽ chỉ kéo dài trong một giai đoạn chuyển tiếp, khi thị trường điện giảm cacbon. Hiện tại, chúng tôi có mạng lưới truyền tải và cấu trúc thị trường được thiết kế và xây dựng xung quanh, các nhà cung cấp gây ô nhiễm quá mức như than đá và khí đốt. Chúng ta phải ngăn chặn sự ô nhiễm đó - chi phí của nó vượt quá lợi ích. Vì vậy, ngành công nghiệp phải thay đổi cấu trúc, thị trường và mạng lưới cũng sẽ phải thay đổi.

Máy phát điện chạy bằng than và khí đốt rất hữu ích cho thị trường trong ngày, bởi vì chúng có thể nhanh chóng thay đổi số lượng mà chúng cung cấp. Vì vậy, gần như không có sự tham gia của phía tiêu dùng đã không còn là vấn đề, cho đến gần đây - và tại sao phần thưởng cho trọng tài viên lại thấp. Nhưng bây giờ, ngày càng có nhiều giờ khi những máy phát điện rất linh hoạt đó không còn chiếm lĩnh thị trường.

Khi chúng ta chuyển sang một mạng lưới không còn khả năng đáp ứng của phía cung, chúng ta cần sự đáp ứng từ các trọng tài viên mới và từ phía cầu. Thời kỳ định giá tiêu cực cung cấp các ưu đãi mạnh mẽ cho những người tham gia thị trường mới sắp tới. Và, khi ngày càng có nhiều người tham gia mới tham gia thị trường, giá âm sẽ trở nên hiếm hơn và hiếm hơn.

Vì vậy, đây không chỉ là Đức. Nó đã xảy ra, và sẽ xảy ra, ở nơi khác nữa.

Như nhiều người đã nói trước tôi, bạn không thể vứt điện đi nếu bạn sản xuất quá nhiều, nó phải đi đâu đó. Nếu bạn đặt nhiều năng lượng vào hệ thống hơn mức kháng (hoặc mức tiêu thụ) trong hệ thống, thì giống như bạn quay xe đạp nhanh hơn trong khi bạn đạp xe xuống dốc, máy phát điện bắt đầu quay nhanh hơn và tần số tăng trên 50 Hz.

Vấn đề thứ hai là nhiều nhà máy điện không thể ngừng hoạt động. Các nhà máy điện hạt nhân phải mất nhiều ngày để tắt, các nhà máy than giờ. Do đó, họ sẵn sàng trả gần như vô hạn để tránh phải tắt trong thời gian ngắn.

Dưới đây là một âm mưu của các đường cong giá thầu trên Nord Pool (thị trường điện cho Na Uy, Thụy Điển, Danmark, Phần Lan, Estonia, Litva và Latvia) hai tuần trước, khi giá đặc biệt thấp, chỉ 4,1 EUR / MWh, trong một giờ , 4 giờ sáng, vào ban đêm.

Bạn có thể thấy rằng hơn 22 000 MW (MWh / h) công suất được cung cấp sẵn sàng sản xuất điện cho dù giá có trở nên tiêu cực như thế nào. Khoảng 10 000 MW trong số này là năng lượng hạt nhân. Phần còn lại có lẽ là than đá, một số nhà máy nhiệt điện đáp ứng chậm khác và một số nhà sản xuất sẽ không bận tâm đến việc điều chỉnh sản xuất của họ (các nhà máy điện nhỏ, v.v.).

Ca. 10 000 năng lượng được cung cấp, 6200 MW trong số đó là gió, giá thầu khoảng 0 EUR / MWh. Vì không thể lưu trữ các nhà sản xuất năng lượng gió và nhà sản xuất thủy điện mà không có hồ chứa sẵn sàng bán mà không có gì, tuy nhiên, họ có thể tắt nhanh nếu giá trở nên âm. Ca. 30 000 MW năng lượng được cung cấp là năng lượng có thể điều chỉnh, chủ yếu là khí đốt và thủy điện từ các hồ chứa, có giá khoảng 25 dao50 EUR / MWh.

Cũng lưu ý rằng người tiêu dùng không nhạy cảm với giá cả. Nhu cầu cao hơn một chút nếu giá trở nên âm, nhưng hầu như không có gì, chỉ có ca. 1000 MW.

Trong trường hợp cực đoan là giá sẽ giảm xuống dưới 22 000 MW, bạn có thể dễ dàng thấy giá sẽ tăng đột biến như thế nào. Tại thị trường Bắc Âu (*) nơi sản xuất nhiều thủy điện có thể điều tiết, điều này rất khó xảy ra.

Giá giao ngay và sức mạnh như vậy tại Đức tháng 12 năm 2017

Vấn đề ở Đức là hai lần. Đầu tiên, họ có nhiều hạt nhân, than, nhà sản xuất năng lượng nhỏ và các nguồn năng lượng không được kiểm soát khác, so với thị trường Bắc Âu. Vì vậy, khi nhu cầu năng lượng thấp và gió đột nhiên thổi và tạo ra 80% năng lượng cần thiết, giống như đã làm vào đêm Giáng sinh 2017 (xem Biểu đồ), bạn sẽ nhận được quá nhiều năng lượng.

Tuy nhiên, thông thường bạn sẽ mong đợi các nhà sản xuất điện gió sẽ tắt tuabin của họ, khi giá trở nên âm. Vấn đề là, như tôi đã hiểu, các nhà sản xuất tái tạo được đảm bảo một mức giá tối thiểu cho mỗi đơn vị năng lượng được sản xuất. Vì vậy, thay vì đặt giá thầu 0 EUR / MWh, họ cũng trả giá âm vô hạn. Chỉ khi giá giao ngay âm hơn sáu giờ, các nhà sản xuất điện tái tạo không được đảm bảo giá tối thiểu nữa.

(*) Đối với một số khu vực giá riêng lẻ ở thị trường Bắc Âu, như Danmark, nhiều khả năng với giá âm. Tuy nhiên, dữ liệu về các đường cong giá thầu cho các khu vực giá phù hợp không được công khai.

Về cơ bản giá tiêu cực phản ánh rằng có sản xuất nhiều điện hơn so với thị trường yêu cầu. Ở tất cả các thị trường khác, đây không phải là vấn đề vì bạn chỉ có thể từ chối bán, nhưng đối với điện, phải có sự cân bằng. Bạn không thể xếp chồng điện trong một nhà kho.

Vì vậy, để cung cấp một chút thông tin cơ bản, chúng ta hãy lấy Nord Pool Spot làm ví dụ: Mỗi ngày tại 12 nhà cung cấp và người tiêu dùng CET cung cấp cho Nord Pool Spot giá thầu về những gì họ có thể bán và mua điện cho mỗi MWh vào ngày hôm sau (từ 00 : 00). Liên kết đến Nord Pool Spot

Các giá thầu này hình thành nên các nhà cung cấp có thể được chia thành nhiều bit. Đó là (tăng giá): sản xuất bắt buộc, năng lượng gió, khí đốt, dầu và than. Người ta có thể nghĩ về điều này khi các nhà cung cấp trước tiên bán điện từ sản xuất cưỡng bức, sau đó là năng lượng gió, v.v ... Nhà cung cấp sản xuất càng đắt tiền thì chi phí cho mỗi MWh càng cao.

Năng lượng gió là điểm không. Khi cối xay gió hoạt động, nó (đơn giản) miễn phí sử dụng và bạn có thể tắt nó nếu cần thiết. Nói cách khác, cho năng lượng gió đi là một cơ hội bị mất, nhưng nó không bao gồm chi phí thêm cho nhà cung cấp.

Trong tiêu cực, chúng tôi có sản xuất bắt buộc, điều này có thể đến từ @EnergyNumbers, điểm thứ ba. Nếu việc sản xuất một nhà máy tốn kém hơn là trả tiền cho ai đó để lấy nó, bạn thà làm điều này.

Một cái gì đó không được đề cập, là thực vật cũng thường cung cấp cho bạn nước nóng. Tuy nhiên, trong các nhà máy cũ, máy phát điện luôn được kết hợp với đầu ra của nhà máy. Do đó, đôi khi họ phải đốt một nhà máy để sản xuất nước nóng, và do đó cũng cung cấp năng lượng điện cùng một lúc, cho họ sản xuất bắt buộc. Thường thì việc sử dụng đủ cao để thực hiện sản xuất bắt buộc, nhưng đôi khi điều này không đúng và bạn sẽ có giá âm.

Điều này phản ánh vấn đề lưu trữ điện. Với hầu hết các mặt hàng khác, có một số cách để lưu trữ nó trước nhu cầu trong tương lai, nhưng nói chung tùy chọn này không sẵn có với điện.

Tất nhiên lưu trữ là có thể. Theo truyền thống, điều này là ở dạng lưu trữ thủy điện được bơm , trong đó điện "miễn phí" được sử dụng để bơm nước lên dốc. Nói chung, có nhiều hình thức lưu trữ khác có thể và Tesla đang nổi tiếng lên kế hoạch đóng góp với các dự án Powerwall và Powerpack .

Khi lưu trữ lưới điện trở nên phổ biến hơn, có thể các đột biến giá điện âm sẽ không còn xảy ra. Tăng đột biến giá vẫn sẽ xảy ra, nhưng việc lưu trữ có thể hạn chế mức độ cực đoan của các gai đó, cả theo hướng tích cực và tiêu cực. Tuy nhiên, hiện tại, đó là những đột biến tiêu cực cho phép các phương án bơm thủy lực không hiệu quả có hiệu quả về chi phí.