占據(jù)了全美三分之二區(qū)域的電力批發(fā)市場(chǎng)正處于發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上。一方面，經(jīng)濟(jì)衰退推動(dòng)了煤炭發(fā)電和核電逐漸退出市場(chǎng)，另一方面國(guó)家級(jí)清潔能源目標(biāo)和快速下降的可再生能源價(jià)格正在讓越來越多的可再生能源發(fā)電進(jìn)入電力市場(chǎng)。
美國(guó)的七個(gè)批發(fā)電力市場(chǎng)
但問題在于，這七個(gè)電力批發(fā)市場(chǎng)的建立是基于化石能源燃料發(fā)電為基礎(chǔ)的。如果不及時(shí)對(duì)市場(chǎng)規(guī)則進(jìn)行改革，那么它們很可能會(huì)越來越無法適應(yīng)可再生能源、分布式發(fā)電、儲(chǔ)能等新的市場(chǎng)要素。
電網(wǎng)管理者和政策制定者正在考慮如何在快速脫碳的情況下重建美國(guó)的電力批發(fā)市場(chǎng)，轉(zhuǎn)向一個(gè)由低碳、甚至無碳資源為主導(dǎo)，電力生產(chǎn)成本幾乎為零的能源系統(tǒng)。
快速變化的電網(wǎng)：
目前電力批發(fā)市場(chǎng)的規(guī)則是為了更好地管理電力系統(tǒng)：包含了大型燃煤電廠、核電站為基荷機(jī)組，天然氣發(fā)電則作為系統(tǒng)靈活性需求。市場(chǎng)最初的設(shè)計(jì)出了滿足電力供給方的需求外，還要應(yīng)對(duì)需求端變化帶來的一系列靈活性要求。
監(jiān)管、技術(shù)和技術(shù)壁壘的存在，讓儲(chǔ)能、智能溫控器等設(shè)備無法參與到電力批發(fā)市場(chǎng)當(dāng)中去。所以，在電力批發(fā)市場(chǎng)中，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)上依靠著大型、集中式的中心電站來滿足需求端的需求。
但是今時(shí)今日的電力系統(tǒng)已經(jīng)截然不同的。集中式發(fā)電站依然存在，但是由于可再生能源技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的突破，小型、分散式發(fā)電元素開始在電網(wǎng)發(fā)揮越來越重要的作用。
僅就價(jià)格而言，可再生能源比煤電、核電價(jià)格更低，與天然氣相比更是有著絕對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。在美國(guó)大部分地區(qū)，隨著風(fēng)電、太陽能、儲(chǔ)能設(shè)施越來越多的開始替代燃煤、燃?xì)怆姀S（這一趨勢(shì)會(huì)因?yàn)閲?guó)家政策和經(jīng)濟(jì)性的變化而持續(xù)存在），美國(guó)的電力批發(fā)市場(chǎng)即將迎來更多的變化。
29個(gè)州加上華盛頓特區(qū)，目前都制定了有約束力的可再生能源目標(biāo)。8個(gè)州加上華盛頓特區(qū)制定了2017年以來100%清潔或可再生能源的目標(biāo)。美國(guó)參議院提出立法規(guī)定2035年實(shí)現(xiàn)50%的可再生能源目標(biāo)。
為20世紀(jì)技術(shù)開發(fā)的電網(wǎng)規(guī)則，其產(chǎn)品和軟件越來越難以應(yīng)對(duì)21世紀(jì)的電網(wǎng)形態(tài)。電網(wǎng)所接納的新發(fā)電電源和化石能源發(fā)電有著如下的不同：
1. 這些資源通常具有接近零的生產(chǎn)成本。發(fā)電項(xiàng)目一旦建成，后續(xù)運(yùn)行成本非常便宜。由于電力市場(chǎng)調(diào)度和價(jià)格與生產(chǎn)成本相關(guān)，因此這種特性與依賴燃料的發(fā)電廠存在顯著偏差。
2. 可再生能源發(fā)電往往單體項(xiàng)目裝機(jī)容量較小，一般僅幾十兆瓦。這意味著單個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)周期更短。
3. 發(fā)電規(guī)律不同影響著電網(wǎng)的調(diào)度。例如，太陽能發(fā)電輸出與天氣密切相關(guān)。每天耗費(fèi)大量資源，圍繞資源可用性規(guī)劃對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商是一個(gè)新概念。
4. 發(fā)電的不可預(yù)測(cè)性由于儲(chǔ)能等技術(shù)的發(fā)展，正在逐步減少。這使得可再生能源的介入可行性在技術(shù)上大大加強(qiáng)。
市場(chǎng)需要改革
技術(shù)變革正在觸及電網(wǎng)，但市場(chǎng)激勵(lì)和規(guī)則的相應(yīng)變化卻落后了。電力批發(fā)市場(chǎng)必須及時(shí)進(jìn)步以支持全新的脫碳能源系統(tǒng)，但電力批發(fā)市場(chǎng)的發(fā)展方向卻是一個(gè)尚無定論的問題。
美國(guó)能源創(chuàng)新組織的新研究論文系列《快速脫碳的批發(fā)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)》中，提出了兩個(gè)隨時(shí)間進(jìn)行演變的電力市場(chǎng)變革路徑。
美國(guó)各州可再生能源目標(biāo)
在“穩(wěn)健現(xiàn)貨市場(chǎng)”路徑中，市場(chǎng)致力于改善現(xiàn)有的服務(wù)體系，通過大量的現(xiàn)貨交易使得新的發(fā)電單元逐步獲取交易合約，參與到市場(chǎng)當(dāng)中來。
在“長(zhǎng)短期結(jié)合市場(chǎng)”路徑中，市場(chǎng)希望能夠在短期內(nèi)給與新的發(fā)電單元大量長(zhǎng)期合約讓新的發(fā)電單元融入市場(chǎng)。同時(shí)，市場(chǎng)管理者還會(huì)制定出一個(gè)更加復(fù)雜且相對(duì)完整的市場(chǎng)規(guī)則來應(yīng)對(duì)未來趨勢(shì)。
這兩條途徑都有幾個(gè)重要的市場(chǎng)特征共性：
1. 有競(jìng)爭(zhēng)力的電力批發(fā)市場(chǎng)是一件好事：更多的資源組合可以提高可靠性并降低成本 - 市場(chǎng)越大，效益越大。
2. 電力批發(fā)市場(chǎng)需要與管理電力系統(tǒng)的外部（州或聯(lián)邦）政策合作，而不是與之相悖。
3. 目前美國(guó)的電力市場(chǎng)更關(guān)注交易而非運(yùn)行。這一點(diǎn)應(yīng)該得到改變。
4. 較短的調(diào)度間隔和多周期優(yōu)化可以使市場(chǎng)更有效率。
但這兩種途徑在重要的市場(chǎng)特征上存在分歧：
1. 政治干預(yù)市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)有多大？
2. “現(xiàn)實(shí)世界”的表現(xiàn)與理論所暗示的相差多少？
3. 對(duì)于公用事業(yè)用戶或向其供電的公司來說，需要承擔(dān)多大的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)？
4. 保持自愿合同是最好的方法，還是集中管理會(huì)更有利？
未來的問題
對(duì)于電力批發(fā)市場(chǎng)來說，問題不止于此。大規(guī)模部署低碳能源，減少排放，防止氣候變化······這一系列宏大的目標(biāo)都讓電力市場(chǎng)改革變得至關(guān)重要。
市場(chǎng)如何在具有大量能源資源且生產(chǎn)成本幾乎為零的系統(tǒng)中有效地發(fā)現(xiàn)科學(xué)合理的價(jià)格區(qū)間？市場(chǎng)如何保持足夠的投資信號(hào)，以及隨著市場(chǎng)的發(fā)展，如何為新的發(fā)電電源提供融資？如何為輸電線路和能源儲(chǔ)存等電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施提供資金和建設(shè)？限額與交易或碳定價(jià)將如何影響批發(fā)電力市場(chǎng)？
這些都是棘手的問題，沒有一個(gè)“正確”的答案。批發(fā)電力市場(chǎng)在不同地區(qū)將發(fā)生不同變化，但電網(wǎng)管理者必須在電力系統(tǒng)脫碳時(shí)考慮到這些問題。
