在以电网为中心的经济中，太阳能和风能将如何发展

今年早些时候，麻省理工学院的研究人员他是最近一批对太阳能光伏持续增长的局限性提出警告的分析师。简而言之，这些分析人士认为，可变可再生能源在运行时将压低批发价格限制他们自己的经济成功。

这些担忧在其他场地获得了覆盖范围（包括vox.，绿色科技媒体和金融时报），领先的观察员表明可再生能源的未来前景可能是暗淡的。

但这些问题是否真的是合理的，或者他们是否依赖于对网格和电力市场的过时的假设？我们认为，假设静态电网和不变的市场机制，这些批评可用于使任何创新看起来很糟糕。

然而，对未来最低成本、清洁和可靠的电力系统进行更全面的评估，将考虑到可变可再生能源的高比例，以及更有效的市场(和使用)和新技术，以无缝地、灵活地整合这些资源。

在本文中，我们认为批发价格下降是一个很好的问题，对经济限制的关注忽略了从供应侧演化、需求侧资源和更新的市场机制中可以得到的补救措施。在世界各国齐聚巴黎参加第21届联合国气候变化框架公约(COP21)之际，这些信息对于规划和追求低碳清洁能源道路来说，一如既往地重要。

了解“问题”

由于风和太阳能等可变可再生能源的越来越越来越关注可能面临美国网格中采用的上限。该论点是，大量可变可再生能源将在其生产的日期的特定时间内产生超额供应。这臭名昭着的“鸭曲线”这是一个例子——当大量太阳能光伏(PV)的生产被联网时，为加州电网建模的一个特定的鸭子形状的日常需求曲线。

批评者认为，这种可变可再生能源的技术特征，特别是PV - 一种与负载完全匹配的日常发电模式 - 可能对所有形式的发电机具有经济后果，尤其是可再生资源本身。

大量可再生资源可以在可用的情况下销售一所电力，从更高边缘成本资源（如燃气发电厂）抵消生产。由于电力价格通常由市场上清晰的最高边际成本的资源设定，因此可再生能源的额外发电往往降低市场价格。

这个“优点效应”通常会降低化石发电机的收入。这种影响有在欧洲特别戏剧以前，在太阳能日高峰期间，由成本高昂的热电厂发电对化石能源所有者来说是非常有利可图的。

PV在那里减少了能源价格，最重要的是，前10名欧盟公用事业公司失去了其市场资本化的一半。但是，优异秩序效应也意味着可变可再生能源本身也可以随着采用升高而获得更低的利润。常见的结论是可变可再生能源可以仅在电力生产中发挥适度的作用，通过较高的采用水平下降批发价值下降而被边缘化。

另一方面：3个趋势加速可再生采用

提出这些论点的分析人士只是阐述了微观经济学思想实验的前半部分。他们假设的问题取决于供求规律，但忽略了两者的重要方面，极大地夸大了所感知到的“问题”。让我们来看看。

1.供应在全面变化，而不是渐进

许多这些思想实验考虑仅在不考虑同时发生的许多其他供应侧变化的情况下加入单个供应资源（通常是太阳能光伏电源）。事实上，太阳能光伏，风和天然气都加入供应混合同时以大的方式;前两者通常是互补的，第三个是可调度的，所以在一起，他们可以做很多可以减轻经常描绘的“鸭曲线”。

与此同时，非经济资产的退出将对批发价格起到抵消作用。例如，尽管老旧、污染严重的工厂通常生产成本低，但它们可能会退出市场合规升级的高成本或其他固定成本侵蚀其利润。由此产生的较少供应可能导致边际供应曲线数量合同，导致可再生能源的价格和更高的利润和剩余的化石发电机 - 除非在工业化世界中也在做。

需求越来越灵活，而不是固定

分析人士认为，可再生能源的可变性将限制其增长，他们通常假设批发市场完全有效，但零售市场不变，需求状况固定。这种不完全和不对称的处理忽略了新兴能力利用方程的需求方。例如，人们喜欢和回应时变定价计划，这些程序是开始大规模推广．包括许多电器的用电需求电加热器和电动汽车在不中断所提供的服务的情况下具有固有的灵活性。此外，新的商业模式(来自双方)公用事业公司和第三方）通过提供无缝解决方案，不引人注目，方便，无需客户成为兼职能源交易员，推动这种方便的灵活性。

这些因素在一起增加了需求的灵活性，这是一个重要的低成本资源，并使消费者能够从风和太阳能廉价的电力找到利用和受益的廉价电力，使得更加自然的响应。换句话说，随着可再生能源在一定时间内降低能源价格，需求灵活性允许客户向那些时间转移需求这将在其他(高峰)时期降低能源价格提高可再生能源的价格在他们产出最多的时候。

3.储存使可再生能源可分派，而不是可变

多样化的供应和灵活的需求将在缓解对可再生能源整合的担忧方面发挥重要作用电池价格持续下降和从电池中可获得的值的范围意味着可能以适度的增量成本解决剩余的可变性问题。在零售层面，这可以导致增加分布式发电的自平衡（我们已经看到了这一点德国和澳大利亚，它可能影响公用事业商业模式在美国)。

已经看到，存储被视为达到峰值的近期替代品，并且用于达到峰值容量的电池也可用于平滑可再生能源对电力价格的经济影响。

在批发层面，随着可变资源开始使市场饱和，高价的时间将激励开发人员开始看存储。已经，存储被视为达到峰值的近期替代品为达到峰值容量安装的电池也可用于平滑可再生能源对电力价格的经济影响。

存储已经是聚光太阳能(通过熔融盐)的一个共同特征，并日益成为太阳能光伏的一个共同特征。例如，全新可再生的赢得出价在最近一次智利的无补贴电力拍卖中，不仅包括白天低至65美元/兆瓦时的太阳能，还包括夜间通过热或电存储的太阳能，晚上的价格为97美元/兆瓦时。通过存储，可变可再生能源变得可调度，可调度可再生能源与可变可再生能源几乎没有相同的优序效应。当然，是我们最近的示范米后面的13种效益可以使电池能够使电池成本效益不一定使它们与实现网格灵活性的众多其他方式具有竞争力，但类似的推理表明避免狭隘的问题的丰富选项受限模型意味着。

整个系统思维作为前进的道路

Analysts arguing that renewables economically will limit their own continuing adoption generally leave out the considerations listed above — and more important, these arguments are built on incremental thinking, assuming that today’s grid and markets are fixed and only one thing changes (PV or wind-energy market share).

一个更全面、更全面、更准确的分析将从最终目标(可靠、有弹性、成本最低的能源服务)开始，并推动一个完整的系统设计，以迅速实现这一目标。

通过这种观点，可再生能源的特点是导致如此多的手工拧干 - 变量输出和近零的边际成本 - 只是加入了奖励高效投资的市场设计的设计考虑清单。鉴于供应多样性，需求灵活性和储存等新兴技术，即使在当前网格范例和市场结构下也不太可能面对增长的任何实际限制。

关于现有市场的任何神圣

但即使可再生能源确实面对当前市场的采用限制，也有没有理由我们必须以他们的方式保留这些市场．电力批发市场在很大程度上是历史巧合的产物，形成于上个世纪的模式，当时火电厂只相互竞争。

现代市场设计，反映了21世纪栅格的现实和改变资源组合，存在在德国开创了在调整激励措施以实现成本最低的资源组合方面，可以有很长的路要走。特别是，将落后于仪表的分布式能源资源和灵活负荷纳入能源市场——正如正在做的那样加州和纽约- 可以为网格带来新功能和精致的控制水平。

一体化挑战？

不断变化的供应，灵活的需求，存储和更新的市场可以消除增加网格上可再生能源的限制。在后来的帖子中，我们将突出这些杠杆如何解决共同关注的问题 - 以及误解 - 关于可再生能源的“集成成本”。例如，最近估计论文(PDF)声称高渗透可再生能源必须急剧上升整合成本。

但结果是由于使用的模型中的极其限制性假设的文物，结合了对热植物现役的竞争危害是击败它们的经济成本。

可再生能够留下来

分析人士经常提出的可再生能源“问题”可能是孤立存在的，但当考虑到所有选项时，这些问题就被夸大了。事实上，这些都是好的问题:它们是供需的自然力量，向市场参与者发出信号，使资源选择多样化，刺激需求灵活性，并投资于存储和其他新兴技术。

对抗风和太阳能光伏的争论得出结论，这些资源需要更大的补贴，以在“鸭曲线”时代生存。但相反，我们可以利用供应多样性的潜在权力，需求灵活，存储和市场设计，为所有资源进行竞争范围，而不是紧贴20世纪电网的场所。保护旧系统远远不如使新的系统能够蓬勃发展，创新可以蓬勃发展，企业家可以茁壮成长，所有选项都可以完全和公平地竞争。