Letztes Frühjahr, der Midcontinent Independent System Operator (MISO)das das Stromnetz betreibt, das 45 Millionen Menschen in den zentralen Vereinigten Staaten versorgt, fand heraus, dass es bei a war höheres Risiko von Stromausfällen als es glaubte. Das Ergebnis waren, wie ich weiter unten erkläre, explodierende Stromrechnungen für Tausende von Menschen. Um ähnliche Ergebnisse in Zukunft zu vermeiden, gingen MISO und seine Stakeholder-Community in den Problemlösungsmodus.
MISO hat in der Vergangenheit versucht, die Zuverlässigkeit des Stromnetzes durch den Betrieb eines Kapazitätsmarktes sicherzustellen, durch den „Energieressourcen“ wie Kraftwerke, Windparks und Energieeffizienz- oder Demand-Response-Programme für ihre Verpflichtung zur zukünftigen Stromlieferung bezahlt werden. Mein Kollege Markus Specht hat diese Kapazitätszahlungen als „wie die Zahlung einer Versicherung – Kraftwerksbesitzer werden bezahlt, damit ihre Anlagen für die Stromerzeugung zur Verfügung stehen, nur für den Fall, dass Strom benötigt wird“. Kapazitätsmärkte auch gibt es in anderen US-Regionen, einschließlich der Mittelatlantik, Neuengland und New York.
Der Kapazitätsmarkt von MISO konnte nicht garantieren, dass genügend Energieressourcen verfügbar sind, um den Strombedarf der Kunden in den Bundesstaaten des Mittleren Westens für das nächste Jahr zu decken. Als Folge dieser Verknappung schoss der Preis für Kapazität in die Höhe, was sich letztendlich auf die Stromrechnungen auswirkt. Der Mangel resultierte aus der beschleunigten Abschaltung umweltverschmutzender Ressourcen wie Kohlekraftwerke und eine höhere Prognose für den Energiebedarf.
In der MISO-Region hat es große Schwankungen gegeben, wie viel Energieressourcen für ihr Engagement zur Stromerzeugung bezahlt werden. Von Juni 2021 bis Mai 2022 betrug der Preis fünf Dollar pro Megawatt (MW) Stromkapazität, die pro Tag ($/MW-Tag) für die Bundesstaaten des Mittleren Westens von MISO bereitgestellt wurde, aber von Juni 2022 bis Mai 2023 stieg er auf 236 $/MW-Tag.
Quelle: Eidgenössische Energieregulierungskommission
Dies ist nicht das erste Mal, dass Preisschwankungen aufgetreten sind, aber dieses Mal veranlassten sie MISO und seine Interessengruppen, zusammenzuarbeiten und sich auf die Notwendigkeit zu einigen, besser zu verstehen, wie Energieressourcen für diese „Versicherung“ bezahlt werden, die sie dem Netz und dem Markt bieten könnte verbessert werden.
Während die Region weiterhin auf ein Netz umsteigt, das mit sauberer Energie betrieben wird, folgt die erforderliche Abschaltung von unwirtschaftlicher, umweltbelastender Strom Kraftwerken stehen den Netzbetreibern weniger überschüssige Ressourcen zur Verfügung, um den Strombedarf zu decken. Die Frage, wie Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann und wie viel dafür bezahlt werden soll, hat an Bedeutung gewonnen.
Was ist mit dem Kapazitätsmarkt schief gelaufen?
Der Kapazitätsmarkt von MISO führt jedes Frühjahr eine Auktion durch, deren Ziel es ist, die Zuverlässigkeit für das nächste Jahr von Juni bis Mai sicherzustellen. Der Kapazitätsmarkt dient als Plattform für Angebot und Nachfrage nach Zuverlässigkeit. Auf der Angebotsseite stehen die Energieressourcen. Auf der Nachfrageseite sind die Versorgungsunternehmen dafür verantwortlich, dass ihre Kunden Zugang zu zuverlässiger Energie haben.
Versorgungsunternehmen haben die Möglichkeit, sich zu beteiligen, müssen dies jedoch nicht tun, wenn sie es vorziehen, ihre Zuverlässigkeitsanforderungen unabhängig zu erfüllen. Die meisten Dienstprogramme, die darstellen 95 % der Nachfrage im Fußabdruck von MISO, Energieressourcen besitzen oder Verträge haben, um ihre Zuverlässigkeitsanforderungen zu erfüllen, ohne auf den Kapazitätsmarkt gehen zu müssen. Während nur 5 % der Gesamtnachfrage ichn MISO verlässt sich stark auf die Auktion, dass 5 % immer noch der Schlüssel sind, um die Netzzuverlässigkeit zu gewährleisten und Engpässe zu vermeiden, die Tausende von Kunden betreffen können.
Im Rahmen seiner Kapazitätsauktion untersucht MISO Angebot und Nachfrage, um zu bestimmen, wie viel die Versorgungsunternehmen für die Kapazität zahlen werden, um ihre Zuverlässigkeitsziele zu erreichen. Der Netzbetreiber legt die Details fest, die den Kapazitätsmarkt regeln, mit Beiträgen von Interessengruppen und unter Aufsicht der Bundesenergieregulierungskommission.
Jedes Jahr ermittelt MISO seinen Zuverlässigkeitsbedarf für das nächste Jahr – die Megawatt an Energieressourcen, die benötigt werden, um sein Zuverlässigkeitsziel von nicht mehr als einem Ausfallereignis alle 10 Jahre zu erreichen – und bestimmt den Preis für unterschiedliche Zuverlässigkeitsniveaus.
In einem Wettbewerbsmarkt würden Angebot und Nachfrage frei agieren und sich aufeinander einstellen und ein Preis würde entstehen – die „unsichtbare Hand“ des Marktes. In einem regulierten Markt wie Kapazitätsmärkten ist die Hand jedoch nicht so unsichtbar, da MISO bestimmt, wie sich die Nachfrageseite des Marktes in Bezug auf die benötigten Mengen verhalten wird und wie viel die zur Deckung dieser Nachfrage erforderlichen Ressourcen bezahlt werden.
In wettbewerbsorientierten Märkten steigt das Angebot normalerweise mit steigenden Preisen, da die Lieferanten mehr Geld verdienen wollen, indem sie zu höheren Preisen verkaufen. Umgekehrt sinkt die Nachfrage, wenn der Preis steigt, weil die Verbraucher weniger daran interessiert sind, etwas zu bezahlen, wenn es teurer wird.
Bisher hat MISO einen anderen Ansatz für das typische Nachfrageverhalten verfolgt. Anstatt die Kapazitätsnachfrage bei sinkenden Preisen schrittweise zu erhöhen, wendet MISO einen Ansatz an, der zu großen Preisschwankungen führt.
Bei diesem Ansatz ist der Preis niedrig, wenn die Lieferungen das Zuverlässigkeitsziel von MISO erfüllen. Wenn Lieferungen das Zuverlässigkeitsziel nicht erfüllen, ist der Preis hoch. Mein Kollege John Moore vom Natural Resources Defense Council sagt, man könne sich das so vorstellen, als würde MISO seinen Kapazitätsmarkt mit einer Ampel betreiben, die nur ein grünes und ein rotes Licht hat, kein Gelb.
Wenn die Versorgung den Anforderungen des Stromnetzes entspricht, ist die Zuverlässigkeit gut – die Ampel ist grün. Unabhängig davon, wie viel Überkapazität vorhanden ist, wird der Preis für Zuverlässigkeit niedrig sein, selbst wenn der Überschuss sehr nahe an der erforderlichen Menge liegt. Beispielsweise hat MISO Preise für Kapazitäten von nur 0,01 $/MW-Tag gesehen.
Wenn jetzt die Versorgung nicht den von MISO bei der Berechnung seines Zuverlässigkeitsziels für das nächste Jahr ermittelten Bedarf erfüllt, dann ist das Netz in Schwierigkeiten, und die Preise werden in die Höhe schießen und es ist wahrscheinlicher, dass es zu Stromausfällen kommt, ähnlich wie im Frühjahr 2022 Die Preise für die MISO-Region im Mittleren Westen erreichten fast 240 $/MW-Tag.
Was sind die Auswirkungen auf Zuverlässigkeit und Stromrechnungen?
Ein Markt, der zu großen Preisschwankungen führt und die Zuverlässigkeit des Netzes beeinträchtigen kann lenkt die Aufmerksamkeit. Diese Aufmerksamkeit hat MISO dazu veranlasst, zusammen mit seinen Interessengruppen (darunter Staaten, Versorgungsunternehmen, Entwickler erneuerbarer Energien und Befürworter sauberer Energie) an einer Lösung zu arbeiten, um dieses Problem anzugehen.
Das Problem dabei ist, dass der Netzbetreiber die Zuverlässigkeit nicht angemessen bepreist. Wenn ein Versorger also gezwungen ist, mehr für zuverlässigen Strom zu zahlen, gibt er diese Kosten an seine Kunden weiter, indem er deren Stromrechnungen erhöht. Unzureichende Zuverlässigkeitspreise senden auch widersprüchliche Signale an Energieressourcen, die entscheiden müssen, ob sie in den Kapazitätsmarkt eintreten oder nicht.
Wenn Sie sich im Mittleren Westen befinden und von einem Versorgungsunternehmen im MISO-Gebiet versorgt werden, das an diesem Kapazitätsmarkt teilgenommen hat, ist Ihre Rechnung gestiegen. Dies war bei den Kunden der Fall Versorgungsunternehmen aus Illinois Ameren. Ameren schätzte, dass seine durchschnittliche Rechnung um steigen würde 52 $ pro Monat oder 626 $ pro JahrR.
MISOs Independent Market Monitor, der den Kapazitätsmarkt von MISO überwacht, erwähnt hat dass dieser Ansatz zu „unterbewerteten Kapazitätspreisen“ führte. Es wurde auch geschätzt dass in den vier Jahren vor 2022 etwa fünf Gigawatt an Ressourcen den Markt verlassen haben.
Staatliche Energieregulierungsbehörden, vertreten durch die Organisation der MISO-Staaten, haben dies ebenfalls getan teilte ein Staatsmannt Angabe des aktuellen Systems „schätzt die Zuverlässigkeitsvorteile von Überkapazitäten möglicherweise nicht angemessen ein“.
Da die MISO-Region weiterhin umweltschädliche Kraftwerke stilllegt, ist es wichtig, dass ihre wachsende Flotte von Energieressourcen – überwiegend saubere Energieressourcen – für ihren Beitrag zu einem zuverlässigen Netz fair bepreist wird.
Mit dem aktuellen Rot-/Grünlicht-System könnte MISO mehrere Jahre lang grünes Licht haben, wenn in Wirklichkeit die tatsächliche Überkapazität im Laufe der Zeit schrumpfen könnte. Obwohl die Kapazität kurz davor steht, in den roten Bereich zu wechseln, liefern der Markt und seine Preisstruktur dieses wirtschaftliche Signal nicht.
Wie wird MISO den richtigen Preis festlegen?
Die Lösung konzentriert sich auf das Hinzufügen der fehlenden Preisspanne für Kapazität – das Äquivalent zu einer gelben Ampel, die aufleuchten würde, sobald wir etwas zusätzliche Kapazität über dem Bedarf des Netzbetreibers haben, aber nicht so sehr, dass wir wegen Stromausfällen aus dem Gröbsten heraus sind .
MISO entwickelt diese Lösung jetzt und die meisten staatlichen Regulierungsbehörden sind an Bord. Die Organisation der MISO-Staaten eine Erklärung abgegeben unter Hinweis auf seine Unterstützung für diese Änderung, die “sicherstellen würde, dass die Anforderungen an die Zuverlässigkeit in der gesamten Region zu angemessenen Kosten für die Tarifzahler erfüllt werden”.
Die Erwartung ist, dass diese neue Preisspanne für Kapazität zu weniger Preisschwankungen führen und Energieressourcen bessere Signale senden wird, wann sie in den Markt eintreten oder ihn verlassen sollen.
Wir würden von einem Muster, das zwischen hohen und niedrigen Preisen schwingt, zu einer Methode übergehen, die zu allmählicheren Preisänderungen führt. Wenn die Auktion eine kleine Überkapazität sieht, wäre der resultierende Preis niedriger als wenn wir einen Mangel hätten – rote Ampelbedingungen, aber nicht so niedrig, als ob kein Risiko eines Ausfalls bestünde – grüne Ampelbedingungen. Dies sollte Energieressourcen bessere Signale über den Zuverlässigkeitswert geben, den sie für das Netz bereitstellen.
Bei dieser neuen Preisstruktur wäre der Preis niedrig, wenn bei einer Auktion viel Überschusskapazität festgestellt wird, und den Ressourceneigentümern signalisieren, dass so viel Kapazität nicht verfügbar sein muss.
Die Details, wie viel die Zuverlässigkeit kostet und wie sehr sie sich im Vergleich zum aktuellen System ändert, sind noch nicht bekannt. MISO und seine Stakeholder arbeiten an der Umsetzung dieser konzeptionellen Änderung unter Berücksichtigung aller Besonderheiten des Netzes.
Ein Kapazitätsmarkt, der genauere Preise liefert, die an den Zuverlässigkeitswert einer Energieressource gebunden sind, wird das Interesse an dieser Ressource steigern. Diese konsistenteren und genaueren Preissignale sollten auch Anreize schaffen Ressourcen wie Energieeffizienz und Demand Response, weil sie noch stärker von konsistenten Preissignalen abhängig sind als andere Ressourcen wie große Kraftwerke.
Die Umsetzung dieser Änderung sollte zu einem zuverlässigeren Netz beitragen, das Risiko von Stromausfällen verringern und zu stabileren Stromrechnungen führen.
Besonderer Dank an Casey Roberts bei Sierra Club, Sameer Doshi bei Erdgerechtigkeit, und Toba Pearlman und John Moore vom Natural Resources Defense Council und Nachhaltig FERC Projekt für all ihre Einblicke in Kapazitätsmärkte und die Auswirkungen von Kapazitätspreisen.
Ursprünglich herausgegeben von der Union of Concerned Scientists, The Equation. Von Guillermo Pereira