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德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)负责德克萨斯州批发电力市场,近年来该市场峰值负荷增长显著(2011年至2022年间为16%),风力发电量大幅增加(从2011年占发电总量的9%增至2021的24%)。研究发现,在ERCOT市场设计机制下,高水平的电力需求和较低的风电出力都会显著推高批发价格。当这些因素结合在一起时,在夏季高峰日的情况下,价格可能会急剧上涨。
美国能源信息署的研究评估了ERCOT市场价格波动来源中的四个案例:
——基本情形,假设德克萨斯州夏季正常高峰日
——高峰情形,假设夏季比正常天气更热,导致电力需求增加
——低风情形,假设正常的夏季高峰日,风力发电量非常低
——极端情形,假设夏季比正常天气更热,风力极低
分析表明,夏季ERCOT的电价遵循典型的每日模式。早上,电力需求相对较低,价格也相对较低。随着这一天的持续,经济活动和气温上升,导致电力需求和价格上涨。尽管这四种情况都存在这种模式,但由于天气(温度、风或两者)的差异,下午的价格范围有所不同。
在基本情形下,每小时最高电价达到每兆瓦时(MWh)90美元。在高峰情形下,假设夏日比正常夏季更热,峰值价格增至105美元/MWh。当风力下降时,价格会大幅上涨。在低风情形下,最高电价跳至709美元/MWh;在极端情形下,每小时最高电价升至2905美元/MWh。
在这些案例中,模拟的高峰期价格范围很广(90美元/MWh至2905/MWh)反映了ERCOT的批发市场的机制。当系统有足够的供应来满足需求并在紧急情况下做出响应时,额外的资源提供的电网效益最小,因此价值较低。这种情况出现在基本情形和高峰情形下;资源丰富,电价涨幅低于1美元/MWh。然而,在低风和极端情形下,极低的风力发电意味着减少供应。如果供应不足,系统紧急情况更有可能触发停电。在ERCOT市场中,电网可靠性下降成为电价上涨因素。在极端情况下,电价达到2304/MWh美元。通过这个价格机制,ERCOT向市场参与者传达了投资新的发电容量的好处。
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