是什么在商店的未来能源市场,每天?

风能和太阳能在美国快速增长,因为这些能源成为一个更大的混合电力的一部分,他们的增长提出了新的问题:太阳能和风能能源价格的影响如何?发电厂持续数十年,政策制定者和投资者应该考虑以确保在电力基础设施投资在未来偿还吗?

我们的研究团队在劳伦斯伯克利国家实验室决定看看效果更高份额的风能和太阳能对这些问题。在我们的最新研究这些能源,我们发现高的股票导致电力系统的一些深刻的变化。

特别是,我们的研究表明,太阳能和风能倾向于较低的能源价格,但添加新的网格操作复杂性,这对监管机构已经产生了重大的影响。对于消费者来说,这项研究提醒我们,使电网清洁风能和太阳能是一个不断发展的过程,需要重大改变电网是如何运行的,但提供了大量的机会,如果我们作为一个国家变得更加灵活,当我们可以使用电力。

长期决策

之前的分析,包括我们自己的,显示,太阳能和风能已经影响批发电力市场,从而导致更多的能源价格的波动。

太阳能生产,当然,是太阳,早上,增加生产大部分中午,晚上脱落。风能量输出取决于天气,季节和地理。太阳能是相当可预测,特别是在干燥的气候条件下,和风能可以提前预测日子和时间精度,但都可以相差很大。由于这些原因,太阳能和风能也称为变量可再生能源(VRE)。

风能量输出取决于天气,季节和地理。太阳能和风能可以相差很大。

我们最新研究观察的某些政策决定是否基于假设反映低VRE水平仍将实现预期的目标如果使用风能和太阳能在未来在一个较高的水平。

例如,一个程序管理员在一个实用程序被要求选择最具成本效益的能源效率措施的选项设置。高百分比的太阳能,实用程序可能希望减少在晚上当太阳输出的需求正在下降,而不是正午时的零排放的电力。效率可能会将关注点从空调,通常需要更多的热量中,照明。

另一个问题是如何部署电动车充电器:有大量的太阳能发电,最好把充电器放在商店或办公大楼,充电时,太阳能输出高中午。但在晚上地区强风和许多风力涡轮机,权力可能便宜,干净当电动车停在主人的居所。

没有燃料成本=能量更低的批发价格

我们的研究观察了价格变化两种情况下:高、低VRE的水平。我们利用详细的网格模拟来关注2030年4在美国电力市场:在加州CAISO ERCOT在德克萨斯州,SPP的中西部和普及在纽约。分析对比高风能和太阳能股票市场建模结果的40 - 50百分比可再生低基线反映了2016年的水平。

加州的市场背景下,14%的太阳能在2016年,7%的风能(国家法律将要求增加约40% 2030年风能和太阳能)。而德克萨斯州是美国领导人时风力涡轮机发电的整体能力德州能源的13%,在美国中西部地区风带风力发电的最大份额——2016年的近20%,但没有太阳。纽约,与此同时,2030年制定了雄心勃勃的目标,但到目前为止,只有很少的风能(3%)和太阳能(1%)。

批发价格影响预计将大幅下降——15至近40%在过去一年多,40 - 50百分比的电力来自风能和太阳能。礼貌的劳伦斯伯克利国家实验室。

最根本性的变化的高水平的风能和太阳能与当电力廉价或昂贵的时间和程度的规律性的模式。

在竞争激烈的批发市场,企业竞争供电区域电网的实体运营。价格取决于招标,并设定每小时根据供给和需求。中标的所有支付市场出清价格。

在竞争激烈的批发市场,企业竞争供电区域电网的实体运营。

因为太阳能和风能没有燃料成本,他们可以出价低,以确保他们的权力在市场上被接受。风能和太阳能市场越多,更多的结算价格下跌。在今天的市场上,我们已经看到有时价格为零,甚至为负值。

大量的太阳能显著改变每日价格模式。高太阳能股票在德克萨斯州,例如,批发价格将下滑的中间一天平均10美元/千瓦时然后晚上上升到平均80美元/千瓦时。作为参考,/千瓦时(MWh)是一种多的电力美国家庭平均消耗在一个月。

太阳能会首选电源在中间的一天,因为没有燃料成本,导致所有发电机低价格,与更多的太阳能电网变得更加严重。礼貌的劳伦斯伯克利国家实验室。

比例高的在一个场景中风能和太阳能提供能源的电网的频率较低的时期价格(低于5美元/千瓦时)增加3%至19%的时间根据地区和可再生能源。高太阳能在德克萨斯州,有限的电气连接周边地区,经历时间接近零价格的最高频率。

分享的时间与能源价格低于5美元/千瓦时。礼貌的劳伦斯伯克利国家实验室。

平均每小时批发价格降低VRE渗透,由5 - 16美元/兆瓦时根据地区和风能和太阳能。减少平均批发价格和共同出现的时期很低的价格将影响VRE的盈利能力和僵化的发电机如核能和燃煤电厂在这些时间。

更大的需要随需应变的能力

价格波动增加VRE较高的股票,特别是在高风的场景。上午价格在春天CAISO可以不同0到50美元/千瓦时与风,但落在更窄的范围在低VRE的场景。

辅助服务的平均价格,用来填补短期空白,预计将大幅上升,更多的变量风能和太阳能。礼貌的劳伦斯伯克利国家实验室。

最后,我们发现,高峰时间从中午到晚上,在太阳能产出下降。这些新“净峰”还在持续时间短是分布在天。

辅助服务的平均价格,用来填补短期空白,预计将大幅上升,更多的变量风能和太阳能。

虽然高峰通常了加大传统发电厂、净峰的短时间创造了能源效率目标的机会,减少电力需求(需求反应),零售价格的变化来反映新的高峰时期,甚至是电池。

本研究只强调了这些改变可能影响价格模式需求和供应电力部门的决定。但它提供了一个基础后计划的定量评估这些决定在低和高VRE期货。