谁需要'基荷的权力？（或者，让市场做自己的工作）

今年四月，能源里克·佩里的美国国务卿宣布了一项为期60天的研究关于电力市场设计和电网可靠性，旨在评估当前市场设计未能在多大程度上充分补偿“基本负荷”（燃煤和核能发电厂）。

该备忘录(PDF)委托进行这项研究提出了一个“事实”的奇怪说法：“基本负荷电力是一个运行良好的电网所必需的。”这一观点已经被多年前从这一话题转移过来的各种各样的公用事业、系统运营商、经济学家和其他专家彻底推翻。对这些实践者来说，这个前提似乎是落后的，就好像艾森豪威尔总统没有启动州际公路系统，而是呼吁重新研究马车的优点。

如今，电网需要从不同的资源，而不是基荷电厂的灵活性。利用市场的力量来帮助我们选择报价之间的决定避免了数万亿美元的错误的最佳机会 - 和碳排放亿吨 - 在过去的一个世纪的技术盲目进行再投资。

现代电网不需要基本负载

美国电力公司已经至少有舒适的体验操作网格的十年相对低成本的可再生能源电力基荷的份额下降。与此同时，大洋彼岸，可靠性和可再生能源的采用程度比在美国高;值得注意的是，灯未能在英格兰的时候出门英国电网最近一整天没有任何电力供应。这是自1882年以来的第一次，预示着2025年将逐步淘汰。

分析来看，美国能源部(DOE)自己的世界著名国家实验室以及其他机构的科学家们一致表明，可再生能源比例在中到高(30 - 80%)，而基础负载容量比例相对较低的电网，工作一样可靠至少和以化石燃料为基础的电力系统一样有弹性，但是有降低运营成本和风险.

公用事业公司的高管们也越来越看到了不祥之兆:对于一个可靠的电网来说，基本负载不仅是不必要的，而且在经济上也与迅速变化的能源格局不相容。国家电网的首席执行官说过2015年，“基本负荷电力的想法已经过时”，因为消费者希望更便宜的资源，更接近他们，以满足他们的需求。PG&E是美国最大的公用事业公司之一，说过“一个大的基本负载发电机的想法，运行几乎所有的时间…只是没有很好的适应市场条件，我们期待看到”在未来的电网。

对于一个可靠的电网来说，基本负载不仅是不必要的，而且在经济上也与迅速变化的能源格局不相容。

甚至在田纳西州，立法机关最近通过一项法案在冻结状态风能开发，田纳西流域管理局的CFO承认不断变化的电网格局“让我们所有人都非常担心”在大型、新的、昂贵的发电厂上“做多”。

让人奇怪的是，那么，美国能源部的研究忽视的既定前提下，考虑到实际证据，分析力度和财政现实，同时，已溶解了至少十年的基本负载参数。虽然电力输送的物理学并没有因为西屋公司和爱迪生的日子有意义的改变，期权的比较经济学，以满足这些物理限制已经天翻地覆。

可靠性是一个系统属性，而不是一个单元属性

没有人否认，我们的经济需要一个可靠的电网，在电力供应必须在所有时间的需求相匹配，但是这是没有理由认为，我们需要运行所有的时间个别电厂。这是一个很好的事情，因为这些工厂根本不存在。

基本负载工厂已经被迫断电在2%(核能)和10%(煤炭)之间，并且当它们意外地失败时，备份是昂贵的，因为它们在失败期间会很不方便热浪和冷快照（PDF），是最需要他们的时候。这是真实的，即使他们有“燃料手上，”因为他们不使用燃料 - 一种应用于更容易以太阳能和风力发电比煤电厂，在这些可再生能源不依赖于牵引燃料远道而来的特性令人费解的术语。

因此，在整个网格发展史上，各种资源的组合始终是保证可靠性的最便宜的方式，至少成本是最低的。过去，这种多样化的投资组合将基本负荷发电厂与更便宜、更灵活的发电厂（天然气涡轮机）结合起来。这种组合使电网能够适应负荷的变化，而负荷的变化往往比风能和太阳能的生产更难预测。

今天有什么不同了，比起五年前，是低成本能源的默认选择，事实上，风能和太阳能，有长期固定的价格已经outcompeting新的核能，煤炭和天然气发电厂的成本 - 甚至只是旧的运营成本。鉴于这些可再生能源低得令人难以置信，仍然下落成本，灵活性更重要的不是它已经 - 幸运的是，灵活性也比以往任何时候都更便宜，更清洁，更丰满。

灵活性是这个领域的新硬币

灵活清洁能源资源整合到可靠的电网运营以多种形式出现，并在所有的时间尺度。有三种主要的用例来考虑，对应于可靠网格的各种操作需要：

1.秒分钟:在这些短时标，电网需要“配套服务”来维持的可靠性和保证需求和供应总是匹配。传统上，这些服务是由化石或具有备用容量的水轮发电机提供，但越来越多，这已经成为高性价比的分布式能源等新的清洁能源替代购买它们。

例如，加利福尼亚的一家公用事业规模的太阳能发电厂已经显示出（PDF）许多这些辅助服务可以作为电厂逆变器的宝贵副产品提供——逆变器是非常可靠的固态电力——电子设备的主要任务是调节可再生能源并网发电，这些设备已经支付了费用。PJM网格中的聚合器是热水器控制机组来平衡供求之间的一秒一秒的不匹配。重要的是，这些和其他清洁能源经常提供比它们所抵消的化石植物更好的辅助服务（更快，更精确的响应信号），使他们获得美国联邦能源监管委员会的下支付更多的“绩效工资”的规则。其他资源，包括电动车和专用电池，越来越多地参与这些相同的市场，提供许多有价值的服务使用已经被他们的主要用例支付硬件电网（驾驶车辆或电池备用电源）。

2.数小时至数天：在这些中等的时间尺度上，电网需要资源来平衡一天中几个小时内的能源供应和需求，因为最终用途服务和太阳能和风能生产的需求都有涨落。(其他类型的可再生能源，从地热、小水电到燃烧废物，差别不大。)清洁能源已经擅长提供这些服务;事实上，它们是美国数十亿美元需求反应市场的面包和黄油。

例如，约60 GW（PDF）负荷就读于零售公用事业和批发市场运营商运营的需求响应程序。需求响应通常是在峰值容量竞争性拍卖的最低成本的资源，轻松击败了燃气发电的新一代. 越来越多地，同样的技术可以用来提供智能负荷转移，而不仅仅是缩短时间，以平衡需求和供应。智能空调,热水器和电动车是最有希望的选择之一，但至少30%的美国电力需求至少具有一些灵活性，可以利用这些灵活性提供电网价值。如果能充分利用储热技术——例如，冰蓄冷空调，或者仅仅控制建筑，让它们“滑行”在自己材料中储存的热量或冷量，通过巧妙地利用与可再生能源相匹配的加热和冷却设备，提供持续的舒适感，这种潜力甚至更大。

充分利用蓄热技术的潜力更大——例如，冰蓄冷空调，或者只是控制建筑，让它们利用储存在自身材料中的冷热，巧妙地定时使用与可再生能源供应相匹配的冷热设备，提供持续的舒适。

3.几个星期到几个月：在给定的地理区域内，风能和太阳能的可再生能源生产并不总是与不同季节的能源需求紧密匹配。有人认为，这对低碳电网的运行构成了挑战：如何在平静多云的天气里满足需求？因为这不是今天的问题，也不会持续几十年，市场信号还没有被用来激励创新的解决方案。然而，有很多证据表明，一旦市场发出需求信号，有能力和充足的技术可以介入。

一个有希望的想法从当时的艾森豪威尔将军的建议中得到启发：“如果一个问题不能解决，就扩大它。”也就是说，扩大它的边界，直到它们包含了解决方案所需要的东西。

市场可以充当交响乐的导体 - 协调何时何个别能量资源，如在管弦乐队的仪器，可提供最大的价值。

例如，它更容易解决热和电的问题，一起比分别。耦合电加热装置（PDF）热电厂的结合使得在大风天和晴天的“过剩”可再生电力可以抵消天然气供热，提高了原本“超大”的可再生能源系统的经济性，该系统在平静和多云的天气提供足够的能源。扩大这个问题也意味着扩大它的地理范围。风能和太阳能往往通过在不同的天气模式和时间发挥最佳作用而相互加强，特别是当它们在更大的地理区域相互连接时。实际上，远距离高压输电线路，今天下了美国发展但在中国和其他国家已经司空见惯，可以将低成本、高容量的风能从偏远地区转移到城市，与当地可再生能源的供应模式形成良好的互补。

或者，更优雅的是，这是可能的移动数据中心的负载的消耗，通过光纤电缆，以与过量的可再生能源的网格。这可以让云计算的不断增长的能源需求，从字面上遵循世界各地的风吹日晒，没有对专用传输任何增加开支。

如果今天这些技术不是商业，是不是缺乏技术实力的或物理的一些限制。相反，这是因为季节性的能量平衡的问题是几十年以后，我们还没有释放市场的力量来解决这些问题。

从呐喊比赛到交响乐

过去几个月，有关电网未来的讨论一直尖锐刺耳，让人联想到一方面现有的基荷电厂（及其游说者）与另一方面支持市场的利益之间的激烈竞争。与需求下降和暴跌能源价格由于目前低（但内在挥发性）天然气价格，在任职者，毫无疑问，正在失去。即使是全新的天然气工厂不能勉强维持根据a的说法，现在的价格是1美元兑换1美分近期瑞银分析.电站业主都留给诉诸呼吁行政干预“研究”找到了新的方法来帮助他们大声疾呼，这样今天的赢家就可以被迫为昨天的输家付出代价。

我们需要剪短这种对骂，让市场做他们的工作。市场，在他们最好的，可以作为一个交响乐的指挥 - 协调何时何个别能源资源，如管弦乐队中的乐器，可以提供最大的价值给最终客户。最甜蜜的交响乐整合多台仪器，在正确的时间，正确的音量。没有仪器播放所有的时间，但乐团不断地创造出美妙的音乐。

眼下，协调美国电网导线发送明确无误的信号我们当然不需要任何新的基荷，而时间已经到了现有的基荷电厂考虑为他们的最终弓规划。而相反，一个普遍的误解，它甚至没有被杀死的化石燃料电厂的经济性可再生能源 -这是便宜的汽油.如果老基荷电厂无法处理的商品燃料价格波动的影响，又怎能希望挺过上升波便宜风能和太阳能的？

万亿美元的问题

因此，我们面临一个选择，而且风险很大。到2030年，美国约50%的运行热容量将达到退休年龄，如果需求保持平稳，甚至达到退休年龄，这一时间线可能会加快收缩，施加额外压力的盈利能力。If we were to take at face value the DOE study’s outdated assumption that "baseload power is necessary to a well-functioning electric grid," we would reinvest, like-for-like, in the same kinds of power plants that have led us straight into this contentious shouting match in the first place.

用公用事业公司的话说，随着效率、可再生能源和其他清洁能源的进步，这些投资的价值迅速消失，许多新资产可能会“搁浅”。这将阻碍我们的经济在全球竞争的能力，特别是与中国、印度和欧洲的竞争，这些国家已经在更积极地转向可再生能源，以锁定未来几十年的超低电力成本。除了搁浅的资产风险，这条路径还会锁定数十亿吨的碳排放，要么是直接(如果我们真的运营所有这些工厂)，要么是间接(将资本浪费在与气候稳定不相容的资源上)。

另外，我们也可以牢记从美国主要州和其他国家的经验中得到的教训，即主要基于可再生能源的灵活电网是为我们不断增长的经济提供动力的一种同样可靠、成本更低、风险更小的方式。我们可以选择利用可再生能源行业在降低风能和太阳能的交付成本方面令人难以置信的创新倾向。我们可以从当今领先的美国公司和勇敢的暴发户身上释放新的创新，在供给和需求方面的灵活性，以最好地整合这种低成本的能源。

我们只有有限的机会做出正确的选择。今天，我们应该抓住能源部研究报告和当前关于批发市场改革的辩论所提供的机会，确保明天的电力市场为我们的社会目标服务，而不是违背我们的社会目标。