Για να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ των αγορών χονδρικής ενέργειας και των παραδοσιακών χρηματοπιστωτικών αγορών, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη φύση της εμπορίας ηλεκτρικής ενέργειας, σε σύγκριση με τα χρηματοπιστωτικά περιουσιακά στοιχεία όπως οι μετοχές, τα ομόλογα και τα εμπορεύματα. Η σημαντικότερη διαφορά είναι ότι η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται και καταναλώνεται αμέσως. Σε επίπεδο χονδρικής, ο ηλεκτρισμός δεν μπορεί να αποθηκευτεί, οπότε η ζήτηση και η προσφορά πρέπει να είναι σταθερά ισορροπημένες σε πραγματικό χρόνο. Αυτό οδηγεί σε σημαντικά διαφορετικό σχεδιασμό της αγοράς σε σύγκριση με τις κοινές κεφαλαιαγορές. Έχει επίσης περιορίσει την πρόσβαση στις αγορές χονδρικής πώλησης επειδή, ενώ οι αγορές είναι ανοιχτές, οι εκφοβιστικές τεχνικές τους έχουν αφήσει τους λιγότερο έμπειρους εμπόρους μακριά. Οι ρυθμιστικές αρχές ενθαρρύνουν τους εμπόρους να ενταχθούν στις αγορές, αλλά οι δυνητικοί συμμετέχοντες πρέπει να επιδείξουν οικονομική ισχύ καθώς και τεχνικές γνώσεις που πρέπει να έχουν πρόσβαση. Δεν είναι σκόπιμο να αντιμετωπιστούν αυτές οι αγορές χωρίς επαρκή τεχνογνωσία και αυτό το άρθρο είναι μόνο ένα ξεκίνημα.
Οργάνωση και σχεδιασμός της αγοράς
Οι αγορές ενέργειας είναι επίσης πολύ πιο κατακερματισμένες από τις παραδοσιακές κεφαλαιαγορές. Οι αγορές εντός και εκτός πραγματικού χρόνου διαχειρίζονται και λειτουργούν από ανεξάρτητους διαχειριστές συστημάτων (ISO). Αυτές οι μη κερδοσκοπικές οντότητες οργανώνονται σε μια φυσική διάταξη δικτύου που συνήθως αναφέρεται ως τοπολογία δικτύου. Υπάρχουν επί του παρόντος επτά ISO στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ορισμένα καλύπτουν κυρίως ένα κράτος, όπως το New York ISO (NYISO), ενώ άλλα καλύπτουν διάφορα κράτη, όπως η Μίντκοντμεντ ISO (MISO). Τα ISOs λειτουργούν ως φορείς εκμετάλλευσης της αγοράς, εκτελώντας εργασίες όπως η αποστολή σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και οι πράξεις εξισορρόπησης ισχύος σε πραγματικό χρόνο. Επίσης, λειτουργούν ως ανταλλαγές και εκκαθαριστικά γραφεία για εμπορικές δραστηριότητες σε διάφορες αγορές ηλεκτρικής ενέργειας.
Ωστόσο, τα ISO δεν καλύπτουν ολόκληρο το ηλεκτρικό δίκτυο των ΗΠΑ. ορισμένες περιοχές, όπως αυτές των νοτιοανατολικών κρατών, είναι διμερείς αγορές όπου οι συναλλαγές γίνονται απευθείας μεταξύ των παραγωγών και των φορτωτών. Ορισμένοι οικισμοί πραγματοποιούνται μέσω διμερών συμφωνιών EEI, οι οποίες ισοδυναμούν με συμφωνίες ISDA στις αγορές ενέργειας. Οι λειτουργίες του δικτύου σε αυτές τις καταστάσεις εξακολουθούν να συγκεντρώνονται σε κάποιο βαθμό. Η αξιοπιστία και η εξισορρόπηση του δικτύου διαχειρίζονται οι περιφερειακοί φορείς εκμετάλλευσης μεταφορών (RTO). Τα ISO είναι πρώην RTO που τελικά οργανώθηκαν σε μια κεντρική αγορά στο όνομα της οικονομικής απόδοσης μέσω των δυνάμεων της αγοράς.
Μεταβλητότητα και Αντιστάθμιση
Η έλλειψη αποθήκευσης και άλλοι πιο περίπλοκοι παράγοντες οδηγούν σε πολύ μεγάλη αστάθεια των τιμών spot. Για να αντισταθμιστούν μερικές από αυτές τις εγγενείς γεννήτριες μεταβλητότητας τιμών και φορείς που εξυπηρετούν φορτία φαίνονται να καθορίζουν την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας για παράδοση σε μεταγενέστερη ημερομηνία, συνήθως μια μέρα έξω. Αυτό ονομάζεται Ημερήσια Αγορά (DAM). Αυτός ο συνδυασμός αγορών Day-Ahead και Real-Time αναφέρεται ως σχεδιασμός διπλής εγκατάστασης. Οι τιμές της ημέρας εξακολουθούν να είναι ευμετάβλητες λόγω της δυναμικής φύσης του δικτύου και των συνιστωσών του.
Οι τιμές της ενέργειας επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν την ισορροπία μεταξύ προσφοράς και ζήτησης. Από την πλευρά της ζήτησης, συνήθως αναφέρεται ως φορτίο, οι κυριότεροι παράγοντες είναι η οικονομική δραστηριότητα, ο καιρός και η γενική αποδοτικότητα της κατανάλωσης. Από την πλευρά της προσφοράς, που συνήθως αναφέρεται ως παραγωγή, οι τιμές των καυσίμων και η διαθεσιμότητα, το κόστος κατασκευής και το πάγιο κόστος αποτελούν τους κύριους παράγοντες της τιμής της ενέργειας. Υπάρχει ένας αριθμός φυσικών παραγόντων μεταξύ προσφοράς και ζήτησης που επηρεάζουν την πραγματική τιμή εκκαθάρισης της ηλεκτρικής ενέργειας. Οι περισσότεροι από αυτούς τους παράγοντες σχετίζονται με το δίκτυο μεταφοράς, το δίκτυο των γραμμών υψηλής τάσης και των υποσταθμών που εξασφαλίζουν την ασφαλή και αξιόπιστη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από τη γενιά της έως την κατανάλωσή της.
Το αναλογικό σύστημα συστήματος οδικής κυκλοφορίας
Φανταστείτε ένα σύστημα αυτοκινητοδρόμων. Σε αυτή την αναλογία, ο οδηγός θα ήταν η γεννήτρια, το σύστημα αυτοκινητόδρομου θα ήταν το πλέγμα, και όποιος ο οδηγός πρόκειται να δει θα είναι το φορτίο. Και η τιμή θα θεωρείται ως η ώρα που θα σας φτάσει για να φτάσετε στον προορισμό σας. Παρατηρήστε ότι ανέφερα το σύστημα αυτοκινητοδρόμων και όχι απλά δρόμους, που είναι μια σημαντική απόχρωση. Το σύστημα αυτοκινητοδρόμων είναι το ισοδύναμο των ηλεκτρικών γραμμών υψηλής τάσης, ενώ οι τοπικοί δρόμοι είναι ανάλογοι με το σύστημα λιανικής διανομής. Το σύστημα διανομής λιανικής αποτελείται από τους πόλους που βλέπετε στον δρόμο σας ενώ το πλέγμα αποτελείται από μεγάλους πυλώνες ηλεκτρικής ενέργειας που διατηρούν γραμμές υψηλής τάσης. Τα ISO και η γενική αγορά ασχολούνται κυρίως με το δίκτυο ενώ οι έμποροι λιανικής πώλησης ή οι φορείς φόρτωσης σε υπηρεσία (LSE) λαμβάνουν την ενέργεια από υποσταθμούς στο σπίτι σας. Ας θυμηθούμε αυτό, τα αυτοκίνητα είναι εξουσία, οι άνθρωποι είναι οι γεννήτριες, ο προορισμός (έξοδος αυτοκινητόδρομου και όχι το σπίτι κάποιου άλλου) είναι το φορτίο και η τιμή είναι καιρός. Θα χρησιμοποιήσουμε αυτή την αναλογία από καιρό σε καιρό για να εξηγήσουμε μερικές πιο περίπλοκες έννοιες, αλλά να θυμόμαστε ότι η αναλογία είναι ατελής, έτσι αντιμετωπίζουμε κάθε παραπομπή στην αναλογία ανεξάρτητα.
Περιφερειακή τιμολόγηση εντοπισμού
Όλα τα ISO χρησιμοποιούν μια μορφή τιμολόγησης που ονομάζεται περιθωριακή τιμολόγηση (LMP). Αυτή είναι μία από τις σημαντικότερες έννοιες στις αγορές ηλεκτρικής ενέργειας. Το "Γεωγραφικό" αναφέρεται στην τιμή εκκαθάρισης σε ένα δεδομένο σημείο στο δίκτυο (θα δούμε γιατί οι τιμές είναι διαφορετικές σε διάφορες τοποθεσίες σε μια στιγμή). Το "περιθωριακό" σημαίνει ότι η τιμή καθορίζεται από το κόστος παράδοσης μιας ακόμη μονάδας ισχύος, συνήθως ενός μεγαβάτ. Επομένως, το LMP είναι το κόστος παροχής ενός επιπλέον μεγαβάτ εξουσίας σε μια συγκεκριμένη θέση στο δίκτυο. Η εξίσωση για μια LMP γενικά έχει τρία στοιχεία: το ενεργειακό κόστος, το κόστος συμφόρησης και τις απώλειες. Το ενεργειακό κόστος είναι η αντιστάθμιση που απαιτείται για μια γεννήτρια να παράγει ένα μεγαβάτ στο εργοστάσιο. Απώλειες είναι η ποσότητα της απώλειας ηλεκτρικής ενέργειας κατά το φερμουάρ κατά μήκος των γραμμών. Αυτά τα δύο πρώτα στοιχεία είναι αρκετά απλά, αλλά η τελευταία, η συμφόρηση είναι πιο δύσκολη. Η συμφόρηση προκαλείται από τους φυσικούς περιορισμούς του δικτύου, δηλαδή την ικανότητα γραμμής μεταφοράς. Οι γραμμές ισχύος έχουν μέγιστη ισχύ που μπορούν να μεταφέρουν χωρίς υπερθέρμανση και αποτυχία. Απώλειες θεωρούνται συνήθως ως απώλειες θερμότητας καθώς κάποια από τη δύναμη θερμαίνει τη γραμμή αντί να διέρχεται απλώς μέσω αυτής.
Επιστρέφοντας στην αναλογία μας, η συμφόρηση θα μπορούσε να θεωρηθεί ως κυκλοφοριακή συμφόρηση και οι απώλειες θα ισοδυναμούσαν με τη φθορά στο αυτοκίνητό σας. Ακριβώς όπως δεν ανησυχείτε για τη φθορά στο αυτοκίνητό σας όταν επισκέπτεστε έναν φίλο, οι απώλειες είναι αρκετά σταθερές σε όλο το δίκτυο και είναι το μικρότερο στοιχείο του LMP. Επίσης εξαρτώνται κυρίως από την ποιότητα του δρόμου στον οποίο οδηγείτε. Έτσι, δεδομένου ότι οι LSEs επιδιώκουν να ελαχιστοποιήσουν το κόστος τους, βασίζονται στο ISO για την αποστολή της γεννήτριας χαμηλότερου κόστους για την προμήθεια ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν μια γεννήτρια χαμηλού κόστους είναι πρόθυμη αλλά δεν μπορεί να παραδώσει ισχύ σε ένα δεδομένο σημείο λόγω συμφόρησης στη γραμμή, ο αποστολέας θα αποστέλλει διαφορετική γεννήτρια σε άλλο σημείο του δικτύου, ακόμη και αν το κόστος είναι υψηλότερο. Αυτό είναι παρόμοιο με το ότι κάποιος άλλος οδηγεί στον προορισμό ακόμα κι αν ζει πιο μακριά, αλλά επειδή η κίνηση είναι τόσο άσχημη, το άτομο που ζει πιο κοντά δεν μπορεί καν να φτάσει στον αυτοκινητόδρομο! Αυτός είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο οι τιμές διαφέρουν ανάλογα με τη θέση στο δίκτυο. Τη νύχτα, όταν υπάρχει χαμηλή οικονομική δραστηριότητα και οι άνθρωποι κοιμούνται, υπάρχει αρκετός χώρος στις γραμμές και συνεπώς πολύ μικρή συμφόρηση.
Αναφορικά με την αναλογία μας, όταν υπάρχουν λίγοι άνθρωποι στο δρόμο τη νύχτα, δεν υπάρχει κυκλοφορία και συνεπώς οι διαφορές τιμών οφείλονται κυρίως στις απώλειες ή τη φθορά στο αυτοκίνητό σας. Μπορεί να σας ρωτήσω: "Όμως, όχι όλοι θα πάρουν την ίδια στιγμή για να οδηγήσουν από το σπίτι τους στους προορισμούς τους, και είπατε ότι η τιμή είναι η ίδια με την ώρα οδήγησης, πώς μπορεί να γίνει αυτό;"
Θυμηθείτε ότι οι τιμές καθορίζονται στο περιθώριο, οπότε η τιμή καθορίζεται ως η επόμενη μονάδα που θα παραχθεί ή ο χρόνος που θα χρειαστεί για το επόμενο άτομο να οδηγηθεί στον προορισμό του. Θα πληρώνονταν αυτό το "χρόνο" ανεξάρτητα από το πόσο καιρό σας πήρε για να φτάσετε στον προορισμό σας. Έτσι ζείτε κοντά στον προορισμό σας ο καλύτερος τρόπος για να πλουτίσετε; Λοιπόν, όχι ακριβώς. Κρατώντας την αναλογία, η οικοδόμηση κοντά στον προορισμό διαρκεί πολύ περισσότερο και είναι πολύ πιο δαπανηρή. Αυτό οδηγεί σε μια συζήτηση για το κόστος παραγωγής, αλλά, δυστυχώς, θα πρέπει να σώσουμε τη συζήτηση για το Μέρος ΙΙ.
