本文介紹了美國(guó)電網(wǎng)與市場(chǎng)、電力批發(fā)市場(chǎng)、零售電力市場(chǎng)形態(tài)、以及美國(guó)的可再生電力市場(chǎng)的組織情況。
美國(guó)電網(wǎng)與市場(chǎng)
綠色電力市場(chǎng)只是美國(guó)較大的能源市場(chǎng)的一部分。為了了解可再生能源在電力市場(chǎng)中的作用，了解美國(guó)電網(wǎng)和市場(chǎng)的組織方式非常重要。
電網(wǎng)是一臺(tái)復(fù)雜的機(jī)器，在該機(jī)器中，電力在集中式發(fā)電廠和分散的單元中產(chǎn)生，并通過(guò)變電站，變壓器和輸電線路的系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)輸，該系統(tǒng)將產(chǎn)品交付給最終用戶即消費(fèi)者。
根據(jù)美國(guó)能源信息署出口處的數(shù)據(jù)，美國(guó)電網(wǎng)由7300多個(gè)電廠，近160,000英里的高壓電力線以及數(shù)百萬(wàn)英里的低壓電力線和配電變壓器組成，連接了全國(guó)各地的1.45億客戶（EIA，2016年）。
美國(guó)的電能使用多種資源和技術(shù)來(lái)產(chǎn)生。大部分電能是使用常規(guī)能源生產(chǎn)的，例如天然氣，石油，煤炭和核能。
然而，最近，一些增長(zhǎng)最快的電源來(lái)自可再生資源（例如風(fēng)能，太陽(yáng)能等）。
大型電網(wǎng)是通過(guò)本地電網(wǎng)的互連而建立的，為了商業(yè)和可靠性目的，這些本地電網(wǎng)是相互鏈接的。在最高級(jí)別上，覆蓋較低48個(gè)州的網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)主要互連出口組成，它們主要彼此獨(dú)立運(yùn)行，之間的交換有限。
· 東部互連包括從大平原州（不包括德克薩斯州的大部分地區(qū)）向東到大西洋海岸的區(qū)域。
· 西部互連線包括洛磯山脈以西和大平原至太平洋沿岸的地區(qū)。
· 德克薩斯州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）覆蓋了德克薩斯州的大部分地區(qū)。
互連的龐大網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過(guò)使發(fā)電機(jī)處于最佳位置來(lái)改善經(jīng)濟(jì)性，并通過(guò)提供多條供電力流動(dòng)的路徑來(lái)幫助維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。電網(wǎng)的冗余設(shè)計(jì)有助于防止由于傳輸線或電廠故障而導(dǎo)致零售客戶的服務(wù)中斷。區(qū)域平衡機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)管理電網(wǎng)運(yùn)行，以確保電力供應(yīng)始終與電力需求保持平衡，從而保持電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠服務(wù)。
電力批發(fā)市場(chǎng)
美國(guó)電力市場(chǎng)具有批發(fā)和零售兩個(gè)部分。批發(fā)市場(chǎng)涉及電力公司和電力貿(mào)易商之間的電力銷售，然后才最終將其出售給消費(fèi)者。零售市場(chǎng)涉及向消費(fèi)者銷售電力。批發(fā)和零售市場(chǎng)均可采用傳統(tǒng)的監(jiān)管或競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)。
傳統(tǒng)上，美國(guó)批發(fā)電力市場(chǎng)的某些部分受到監(jiān)管（灰色區(qū)域），這意味著垂直整合的公用事業(yè)負(fù)責(zé)提供給消費(fèi)者的全部電力。他們擁有用于電力消費(fèi)者的發(fā)電，輸電和配電系統(tǒng)。
批發(fā)市場(chǎng)的其他部分（東北，中西部，德克薩斯州和加利福尼亞州）是經(jīng)過(guò)重組的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)。這些市場(chǎng)由獨(dú)立的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISO）運(yùn)營(yíng)（我們使用ISO代表RTO和ISO）。ISO使用競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制，允許獨(dú)立的電力生產(chǎn)者和非公用事業(yè)生產(chǎn)者交換電力。在重組的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中，“公用事業(yè)”通常負(fù)責(zé)為客戶提供零售電力服務(wù)，并且不太可能擁有發(fā)電和輸電資源。
零售電力市場(chǎng)
零售市場(chǎng)是在州一級(jí)確定的，可以按照傳統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管或競(jìng)爭(zhēng)。在傳統(tǒng)上受監(jiān)管的零售電力市場(chǎng)（灰色）中，消費(fèi)者無(wú)法選擇誰(shuí)來(lái)發(fā)電，而需要從該地區(qū)的公用事業(yè)公司購(gòu)買電力。傳統(tǒng)上受監(jiān)管的電力市場(chǎng)在東南，西北和西部大部分地區(qū)（不包括加利福尼亞）占主導(dǎo)地位。在這些州，大多數(shù)可再生能源項(xiàng)目是公用事業(yè)所有的。結(jié)果，在傳統(tǒng)上受監(jiān)管的狀態(tài)下開(kāi)發(fā)大型綠色電力項(xiàng)目并聲稱可再生能源的使用通常具有挑戰(zhàn)性。
競(jìng)爭(zhēng)性零售電力市場(chǎng)（藍(lán)色）使電力消費(fèi)者可以在競(jìng)爭(zhēng)性零售供應(yīng)商之間進(jìn)行選擇。這些電力市場(chǎng)為來(lái)自24個(gè)州（例如，加利福尼亞州，德克薩斯州和東北部大多數(shù)州）的獨(dú)立電力生產(chǎn)商的競(jìng)爭(zhēng)打開(kāi)了大門(mén)。這些州中的18個(gè)州和華盛頓特區(qū)還引入了零售選擇，這使住宅和工業(yè)消費(fèi)者可以選擇自己的電力供應(yīng)商和發(fā)電方式，包括可再生能源。零售供應(yīng)合同的結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目的位置以及選定的可再生資源的規(guī)模具有更大的靈活性。
在這些競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，市政公用事業(yè)可能無(wú)法為其客戶提供零售選擇。重要的是要注意，傳統(tǒng)監(jiān)管市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)國(guó)家之間的市場(chǎng)劃分并不總是很清楚。加利福尼亞等一些州是部分重組的市場(chǎng)，僅允許某些消費(fèi)者從事零售選擇。
市場(chǎng)結(jié)構(gòu)影響可用的可再生能源選擇
可用的可再生能源選擇可能會(huì)受到電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)以及州和公用事業(yè)政策的直接影響或限制。
具有垂直整合的公用事業(yè)的傳統(tǒng)監(jiān)管市場(chǎng)中的客戶在很大程度上限于其公用事業(yè)提供的綠色電力產(chǎn)品，這些產(chǎn)品稱為“公用事業(yè)”產(chǎn)品或“綠色定價(jià)”產(chǎn)品。這些是“捆綁”產(chǎn)品，其中包括帶有電力服務(wù)的可再生能源證書(shū)（REC）。參與計(jì)劃的客戶通常會(huì)在其電費(fèi)賬單中為可再生電力支付更高的費(fèi)用。僅在受傳統(tǒng)監(jiān)管的市場(chǎng)中可用的另一種綠色電力產(chǎn)品是“綠色關(guān)稅”，它是通過(guò)特殊公用事業(yè)關(guān)稅稅率獲得的，來(lái)自特定可再生能源項(xiàng)目的捆綁綠色電力產(chǎn)品。
競(jìng)爭(zhēng)激烈的電力市場(chǎng)中的客戶可以向各種電力服務(wù)提供商購(gòu)買“競(jìng)爭(zhēng)性”產(chǎn)品或“綠色營(yíng)銷”產(chǎn)品，這是競(jìng)爭(zhēng)性或放松管制市場(chǎng)中客戶的可選產(chǎn)品，以從其默認(rèn)公用事業(yè)供應(yīng)商或替代企業(yè)那里購(gòu)買捆綁式可再生電力。
市場(chǎng)結(jié)構(gòu)也極大地影響了用電者簽訂購(gòu)電協(xié)議（PPA）的能力。要參與實(shí)物（直接）PPA，電力消費(fèi)者必須在競(jìng)爭(zhēng)激烈的零售市場(chǎng)中，而項(xiàng)目必須在與消費(fèi)者的ISO相互關(guān)聯(lián)的競(jìng)爭(zhēng)性批發(fā)市場(chǎng)中。電力消費(fèi)者可以在美國(guó)的任何地方，參與金融PPA。
美國(guó)的可再生電力市場(chǎng)如何組織？
美國(guó)可再生電力市場(chǎng)包括那些需要自愿購(gòu)買可再生電力的人。不管您是否需要購(gòu)買可再生電力，購(gòu)買者通常都希望公開(kāi)披露他們正在購(gòu)買或使用可再生能源。
強(qiáng)制性市場(chǎng)的存在由政策決定，例如州可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)（RPS）。這樣的標(biāo)準(zhǔn)要求一些電力服務(wù)提供商在其電力供應(yīng)中具有最小量的可再生能源。通常，這些政策決策會(huì)指定合格的能源或技術(shù)，并描述電力服務(wù)提供商必須如何遵守。在這些市場(chǎng)中，決策者在設(shè)置強(qiáng)制性市場(chǎng)資源和技術(shù)資格標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通常會(huì)考慮環(huán)境屬性以外的其他標(biāo)準(zhǔn)（例如，經(jīng)濟(jì)或就業(yè)增長(zhǎng)）。公用事業(yè)使用可再生能源證書(shū)（REC）來(lái)聲明其是否符合授權(quán)要求。
消費(fèi)者對(duì)某些類型的可再生能源的偏好推動(dòng)了自愿市場(chǎng)，也稱為綠色電力市場(chǎng)。自愿市場(chǎng)允許消費(fèi)者超越強(qiáng)制性政策決定所要求的范圍，并減少用電量對(duì)環(huán)境的影響。自愿綠色動(dòng)力產(chǎn)品必須為購(gòu)買者提供巨大的利益和價(jià)值，以使其成功。
強(qiáng)制性和自愿性市場(chǎng)如何共同發(fā)展美國(guó)的可再生能源供應(yīng)？
將強(qiáng)制性市場(chǎng)視為市場(chǎng)的自然底線可能會(huì)有所幫助，而從理論上講，自愿性市場(chǎng)代表了高于該市場(chǎng)底線的無(wú)限機(jī)會(huì)，這僅受自愿性的限制需求，并以總電力需求為上限。
為了確保兩個(gè)市場(chǎng)共同合作以增加供應(yīng)，重要的是，自愿市場(chǎng)與強(qiáng)制市場(chǎng)是分開(kāi)的，并且是強(qiáng)制市場(chǎng)的增量。個(gè)人或組織在自愿市場(chǎng)上的購(gòu)買必須是強(qiáng)制性市場(chǎng)要求的任何可再生能源發(fā)電的增量。這個(gè)概念通常被稱為“監(jiān)管盈余”，有助于確保在同一兆瓦時(shí)的可再生能源發(fā)電中避免雙重索賠。
REC價(jià)格在自愿和強(qiáng)制市場(chǎng)之間如何變化？
自愿市場(chǎng)在供需平衡上運(yùn)行，REC價(jià)格與自愿購(gòu)買者愿意為某種產(chǎn)品支付的金額相關(guān)。從理論上講，自愿市場(chǎng)是在供需平衡上運(yùn)作的，這種供需平衡幾乎不涉及（如果有的話）公開(kāi)的市場(chǎng)價(jià)格扭曲。
相反，監(jiān)管機(jī)構(gòu)往往會(huì)通過(guò)設(shè)定目標(biāo)和罰款（例如，替代合規(guī)付款）來(lái)規(guī)定受監(jiān)管實(shí)體（例如，公用事業(yè)）在不滿足監(jiān)管要求的情況下必須支付的目標(biāo)和罰款，從而將市場(chǎng)價(jià)格扭曲插入強(qiáng)制市場(chǎng)。在某些情況下，這些監(jiān)管目標(biāo)和相關(guān)的處罰是針對(duì)特定資源的，比如太陽(yáng)能。結(jié)果，供應(yīng)強(qiáng)制性市場(chǎng)的可再生能源開(kāi)發(fā)商不僅知道受監(jiān)管實(shí)體必須購(gòu)買多少供應(yīng)，而且還知道他們?cè)敢庵Ц抖嗌?，從而避免了替代合?guī)付款的罰款。由于地理和資源的限制，國(guó)家政策驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)通常也受到供應(yīng)的限制。
下圖顯示了2014年至2018年的自愿性非捆綁式REC價(jià)格。自愿性REC價(jià)格從2017年8月的$0.31/MWh增加到2018年8月的$0.70/MWh。
