Mercati di l’elettricità statunitensi 101: Tuttu u vostru bisognu à sapè cumu i prezzi di l’elettricità sò stabiliti in i Stati Uniti

Da Kathryne Cleary è Karen Palmer, da Risorse per u Futuru

In i Stati Uniti, cumu l'electricità hè cumprata è venduta varieghja secondu a regione di u paese. Mentre parechje cità, cumpresu Austin, Texas, Los Angeles, California è Nashville, Tennessee, sò servite da utilità di pruprietà municipale è alcune zone rurali sò servite da cooperative rurali di pruprietà di i clienti, a maggior parte di i clienti di elettricità in l'usu sò serviti da utilità chì sò pruprietà di investitori. Queste utilità elettriche di pruprietà di l'investitori ponu esse sia regolate è operanu cum'è monopoli integrati verticalmente cù supervisione da e cumissioni di l'utilità pubblica di u statu, o ponu operà in mercati deregulati induve i prezzi di l'energia elettrica sò stabiliti da u mercatu cù una certa supervisione federale di l'operazioni di u mercatu à l'ingrossu. Queste custruzzioni regolatorie determinanu cume i prezzi di l'elettricità al dettaglio è à l'ingrossu sò stabiliti è cumu si procuranu centrali elettriche. Questu spiegatore discute i diversi tippi di mercati di l'elettricità statunitensi, cume sò regolati, è implicazioni per l'avvene date cambiamenti in corso in u settore elettricu.

Per e definizioni di termini in grassettu è altri cuncetti relativi à a rete elettrica è l'industria, verificate " Elettricità 101 ".

Mercati Regulati Tradiziunali

Nanzu à l'anni 90, a maiò parte di l'utilità elettrica pruprietà di l'investitori era regulata è integrata verticalmente , ciò chì significa chì possedenu generatori d'elettricità è linee elettriche (linee di distribuzione è trasmissione). Oghje, mentre parechji stati anu abbandunatu stu sistema à prò di a deregulazione, l'utilità chì serve circa un terzu di a dumanda di elettricità statunitense operanu sempre sottu à sta custruzzione.

L'utilità in queste regioni tradiziunalmente regulate operanu cum'è monopoliu in i so territorii, chì significa chì i clienti anu solu a pussibilità di cumprà l'energia da elli. Per tene i tassi di elettricità ragiunevuli per i clienti, i regolatori di u statu surveglianu cume queste utilità elettriche stabiliscenu i prezzi di l'elettricità. I prezzi di vendita di l'electricità in queste zone sò stabiliti in base à recuperà i costi operativi è d'investimentu di l'utilità cumpresu un ritmu "giustu" di ritornu nantu à questi investimenti (chjamati cullettivamente un requisitu di redditu ). Questa esigenza di redditu deve esse appruvata da a cumissione di i servizii publichi di u statu, chì impedisce à l'utilità di sovraccaricà i clienti per l'elettricità.

L'utilità regulata deve ancu cercà l'approvazione di u statu per l'investimenti in centrali elettriche. L'utilità integrate verticalmente decidenu chì generatori custruiscenu è poi recuperanu i costi di questi investimenti attraversu i tassi di elettricità. Perchè l'investimenti di una utilità determinanu u so requisitu di redditu è ​​cusì u so prufittu potenziale, parechji regulatori statali richiedenu utilità per dimostrà a necessità di investimenti futuri attraversu un prucessu integratu di pianificazione di risorse (IRP). Stu prucessu hè adupratu per a pianificazione à longu andà è richiede à ogni utilità di dimostrà cumu prevede di soddisfà a dumanda d'elettricità di i clienti in avanti è di ghjustificà qualsiasi investimentu futuru. Soprattuttu, in questa struttura, i clienti anu u risicu di investimenti perchè l'utilità pò recuperà i so costi per mezu di i tassi, indipendentemente da u funziunamentu di a centrale elettrica (per esempiu, i clienti di l'elettricità di Carolina di u Sud anu pagatu per e centrali nucleari chì ùn sò mai state custruite).

Ancu se l'utilità integrate verticalmente generanu a so propria elettricità, parechji scambianu cù altre utilità durante i tempi di necessità. Per esempiu, durante certi periodi di l'annu pò esse più economicu per alcune utilità di acquistà energia idroelettrica in eccessu da altri piuttostu chè di generà energia aduprendu e so proprie strutture. Stu tippu di cummerciu bilaterale à l'ingrossu hè particularmente cumunu in l'Ovest è u Sudeste induve a maiò parte di l'utilità sò sempre regulate. Queste transazzioni di u mercatu à l'ingrossu sò soggette à a regulazione da a Cummissione Federale di Regolazione di l'Energia (FERC).

Mercati Derregulati

À partesi da l'anni 90, parechji stati di i Stati Uniti anu decisu di deregulà – ancu cunnisciutu cum'è ristrutturazioni – i so sistemi elettrichi per creà a cumpetizione è calà i costi. Questa transizione richiede utilità elettriche per vende i so assi generatori è hà purtatu à a creazione di fornitori d'energia indipendenti chì pussedenu generatori. Perchè e linee elettriche sò un monopoliu naturale, l'utilità elettrica detenuta nantu à sti beni per diventà utilità di trasmissione è distribuzione, è quelle funzioni di monopoliu naturale continuanu à esse regolate.

L'impatti più grandi resultanti di a deregulazione sò stati cambiamenti à a vendita al dettaglio è à l'ingrossu di l'elettricità, cù a creazione di una scelta di clienti al dettaglio è di mercati all'ingrossu.

Deregulazione di u Retail: Scelta di u Cliente

In i zoni deregulati, i clienti di l'electricità anu a pussibilità di selezziunà un fornitore elettricu (cunnisciutu cum'è scelta di u cliente ) piuttostu chè esse tenuti à acquistà l'elettricità da a so utilità elettrica lucale, chì introduce una cuncurrenza per i prezzi di l'elettricità di vendita. Siccomu parechji fornitori elettrichi ponu esistere in una regione cun scelta di i clienti, i rivenditori elettrichi offrenu prezzi competitivi per acquistà i clienti (i cuntratti cù i fornitori di generazione tipicamente offrenu à u cliente una carica fissa – dollari per kilowatt-ora di putenza – per un certu tempu ).

Per i cunsumatori, ci sò vantaghji è svantaghji per selezziunà un fornitore diversu da a so cumpagnia di utilità lucale. A cumpetizione di vendita al dettaglio pò aiutà à abbassà a fattura elettrica di un cliente è ancu permette li di adattà a so energia à e so preferenze, cume selezziunà un fornitore di energia pulita. Tuttavia, e cumpagnie indipendenti richiedenu spessu à i clienti di firmà contratti, chì ponu chjudeli in un prezzu stabilitu di elettricità per parechji anni. Mentre i tassi fissi puderebbenu esse benefichi per alcuni clienti, puderebbenu ancu influenzà negativamente l'altri se a tarifa ch'elli accettanu finisce per esse più cara di a tarifa stabilita da l'utilità locale. Inoltre, hè impurtante nutà chì a scelta di i clienti hè applicabile solu per a parte di generazione di una fattura di utilità di un cliente perchè i servizii di trasmissione è distribuzione sò sempre furniti da a cumpagnia di utilità locale, postu chì questi servizii sò un monopoliu naturale (cum'è discuttu sopra). Di conseguenza, solu una parte di i tassi elettrichi in queste zone sò stabilite competitivamente.

Per i clienti chì scelenu di ùn selezziunà un fornitore d'energia indipendente, a so utilità locale hè sempre ubligata à furnisce li l'elettricità chì l'utilità acquisterà da i generatori.

Deregulazione à l'ingrossu: Creazione di Mercati à l'ingrossu Competitivi

A diversità di i stati regulati chì pianificanu l'investimentu, i stati deregulati utilizanu i mercati per determinà quali centrali elettriche sò necessarie per a generazione di elettricità. Cum'è l'utilità è i rivenditori competitivi in ​​e regioni deregulate ùn generanu micca a so propria elettricità, devenu acquistà energia in altrò per i so clienti. I mercati à l'ingrossu centralizati – in i quali i generatori vendenu putenza è entità chì servenu a carica l' acquistanu è a vendenu à i cunsumatori – furniscenu un metudu economicamente efficiente di fà (discuttu più in a prossima sezione). Soprattuttu, in questa struttura, u risicu d'investimentu in e centrali elettriche cade à i fornitori elettrichi è micca à i clienti, à u cuntrariu di i mercati regolati.

Dopu a deregulazione, l'organizazioni di trasmissione regiunale ( RTO ) anu rimpiazzatu l'utilità cum'è operatori di rete è sò diventati l'operatori di i mercati à l'ingrossu per l'elettricità. Questi RTO anu evolutu cù u tempu.

Mappa Organizazione Regiunale di Trasmissione

Postu chì parechji RTO operanu mercati à l'ingrossu chì abbraccianu più stati, sò regolati da FERC (eccettu ERCOT, u Texas RTO). FERC hà a surveglianza di tutte e transazzioni di putenza à l'ingrossu nantu à e duie grandi rete interconnesse: l'interconnessione orientale è occidentale.

Mentre l'utilità regulate basanu i tassi di vendita nantu à un tassu regulatu di ritornu di l'investimenti (cum'è descrittu sopra), l'utilità di vendita deregulata acquistanu elettricità à i prezzi à l'ingrossu determinati da u mercatu è poi vendenu quella elettricità à i clienti à i prezzi di vendita determinati da u mercatu, data a concorrenza da altri retailers . I RTO gestiscenu tipicamente trè tippi di mercati chì determinanu i prezzi à l'ingrossu per questi servizii: mercati di l'energia, mercati di capacità, è mercati di servizii accessori.

Mercati Energetichi

I mercati energetichi sò aste chì sò aduprate per coordinà a produzzione di elettricità à ghjornu. In un mercatu energeticu, i fornitori elettrichi offrenu di vende l'elettricità chì e so centrali elettriche generanu per un prezzu di offerta particulare, mentre e entità chì servenu a carica (u latu di a dumanda) licitanu per quella elettricità per soddisfà a dumanda energetica di i so clienti. E quantità di offerta è l'offre sò urdinate in ordine crescente di prezzu di offerta. U mercatu " pulisce " quandu a quantità di elettricità offerta currisponde à a quantità dumandata, è i generatori ricevenu stu prezzu di mercatu per megawatt ora di energia generata.

I RTO gestiscenu tipicamente dui mercati energetichi: i mercati di ghjornu in avanti è in tempu reale. U mercatu di ghjornu avanti , chì raprisenta circa u 95 per centu di e transazzione energetiche, hè basatu annantu à a carica prevista per u ghjornu dopu è si faci tipicamente a mattina precedente per permette à i generatori di preparassi per l'operazione. A transazzione restante di u mercatu di l'energia si faci in u mercatu in tempu reale , chì hè tipicamente gestitu una volta ogni ora è una volta ogni cinque minuti per spiegà i cambiamenti di carica in tempu reale chì devenu esse equilibrati in ogni momentu cù l'offerta.

I RTO utilizanu i mercati di l'energia per decide chì unità da spedisce , o gestisce, è in chì ordine. In u mercatu di ghjornu avanti, i RTO compilanu a lista di generatori dispunibili per a spedizione di u prossimu ghjornu è li urdinanu da u menu caru à u più caru da operà. Per esempiu, postu chì e piante eoliche operanu senza carburante, sò in gradu di offre 0 $ à u mercatu di l'energia è esse spediti prima. A spedizione di unità à u più bassu costu permette à u mercatu di risponde à a dumanda di energia à u prezzu u più bassu pussibule. Durante i periodi di alta dumanda, i prezzi à l'ingrossu aumentanu di conseguenza perchè più unità à costi elevati devenu esse spediti per soddisfà a carica elettrica.

I prezzi di basa à u mercatu à l'ingrossu riflettenu tipicamente u prezzu per a putenza quandu hè capace di flussu liberamente senza restrizioni di trasmissione in tuttu u territoriu RTO. Quandu què ùn hè micca pussibule, i RTO contanu a congestione di e linee di trasmissione lascendu chì i prezzi differiscanu in i lochi diversi. Di conseguenza, e zone cun grande dumanda è risorse elettriche scarse anu generalmente prezzi più alti di quelli chì anu generazione abbundante in quantu à u caricu.

Mercati di Capacità

I dettaglianti di elettricità sò richiesti da a North American Electric Reliability Corporation (NERC), un'organizazione indipendente chì assicura l'affidabilità di a rete, per supportà abbastanza capacità generatrice per soddisfà a carica prevista più un margine di riserva per mantene l'affidabilità di a rete. Alcuni RTOs lancianu una vendita à l'asta di capacità per furnisce à i dettaglianti un modu per procurassi e so esigenze di capacità puru permettendu à i generatori di recuperà i costi fissi, vale à dì quelli costi chì ùn varianu micca cù a produzzione di elettricità, chì forse ùn sò micca coperti solu in i mercati di l'energia.

L'asta di u mercatu di capacità funziona cusì: i generatori stabiliscenu u so prezzu di offerta à una quantità uguale à u costu di mantene a so pianta dispunibile per operà se necessariu. Simile à u mercatu di l'energia, queste offerte sò disposte da u più bassu à u più altu. Una volta chì l'offre ghjunghjenu à a quantità necessaria chì tutti i rivenditori devenu acquistà cullettivamente per soddisfà adeguatamente a dumanda massima prevista più un margine di riserva, u mercatu "cancella", o l'offerta risponde à a dumanda. À questu puntu, i generatori chì "anu liberatu" u mercatu, o sò stati scelti per furnisce capacità, ricevenu tutti u listessu prezzu di compensazione chì hè determinatu da u prezzu di offerta di l'ultimu generatore adupratu per risponde à a dumanda.

I pagamenti à i generatori in u mercatu di capacità sò essenzialmente una ricumpensa per chì u generatore sia dispunibule per operà è furnisce elettricità se necessariu. Di conseguenza, se i generatori ùn sò micca dispunibili per operà durante un tempu quandu sò chjamati, ponu affrontà tasse in virtù di requisiti di prestazione di capacità.

Mercatu di servizii servizi

I RTO utilizanu u mercatu di servizii accessori per ricumpensà altri attributi chì ùn sò micca cuparti in i mercati di l'energia o di capacità. I servizii ausiliari includenu tipicamente funzioni chì aiutanu à mantene a frequenza di rete è furniscenu una potenza di backup à breve termine se una unità generatrice si ferma.

Variazione In Regioni

Micca tutti i stati entranu in una di queste categurie. A participazione à i RTO è à i mercati à l'ingrossu ùn richiede micca a scelta di i clienti al dettaglio o a cessione di l'assi di generazione, è parechji stati anu sceltu di abbraccià certi aspetti di a deregulazione mantenendu alcune parti di a regulazione.

Alcuni stati regulati cun utilità verticalmente integrate si uniscenu sempre à un RTO per i servizii di rete. In Virginia Occidentale, per esempiu, l'utilità hè regulata da i tassi è pussede a so propria generazione, ma u statu participeghja sempre à i mercati à l'ingrossu in PJM, u RTO di l'Atlanticu mediu.

Alcuni stati anu deregulatu i so mercati à l'ingrossu ma micca i mercati al dettaglio. A California, per esempiu, hè parzialmente deregulata è hà furmatu u so propiu RTO, l'Operatore di Sistema Indipendente di California (CAISO), chì gestisce a rete è i mercati à l'ingrossu. Tuttavia, u statu ùn offre micca una scelta di energia elettrica à u cliente individuale, ancu se e cumunità ponu optà fora di l'utilità lucale per mezu di l'agregazione di scelta cumunitaria in virtù di quale una sucietà assunta da a cumunità compra putenza in i mercati à l'ingrossu per tutti i residenti chì ùn optanu micca da questu accordu. .

A struttura di i mercati à l'ingrossu varieghja dinò in regioni. Per esempiu, ERCOT, u RTO di u Texas, ùn gestisce micca un mercatu di capacità è invoca invece i signali di i prezzi solu in u mercatu di l'energia per assicurà a fiducia. I prezzi alti in u mercatu di l'energia, tipicamente causati da una bassa offerta è da una grande dumanda, furniscenu un signale ecunomicu per più generatori à entre in u mercatu, chì pò allora abbassà i prezzi di l'energia è furnisce un signale chì una capacità di generazione sufficiente hè dispunibule per risponde à a dumanda. CAISO ùn gestisce micca ancu un mercatu di capacità è si basa nantu à i rivenditori per assicurà l'adeguatezza di e risorse per soddisfà i requisiti di affidabilità NERC.

L'avvene di i Mercati di l'elettricità

Parechji stati anu pulitiche in vigore chì prumove una transizione à longu andà versu fonti rinnovabili di energia più pulite, cume l'energia eolica è solare. Cum'è i generatori rinnovabili diventanu una porzione più grande di e risorse di a rete, e complicazioni ponu sorgere cù a struttura esistente di u mercatu à l'ingrossu in stati deregulati. E fonti d'energia rinnuvevuli ùn anu micca bisognu di entrate di carburante per esse aduprate postu chì utilizanu l'energia da u sole, u ventu è altre fonti naturali. Di conseguenza, sò capaci di offra offerte di $ 0 in i mercati di l'energia è di a capacità. Cum'è queste fonti custituiscenu una parte più grande di a rete in u tempu, queste offerte di $ 0 ponu riduce significativamente i prezzi à l'ingrossu per l'energia è a capacità è puderanu scuraggià l'investimenti à longu andà per tutte e risorse. Di conseguenza, i mercati à l'ingrossu ponu avè bisognu di adattassi in u futuru per accoglie megliu i sfarenti tippi di risorse.