China, Deutschland und Texas informieren uns über die Angemessenheit der Kapazitäten

Power Line ist eine Newsletter-Reihe, die wichtige Themen aus der Energiebranche bespricht – von der Netzzuverlässigkeit über Übertragungsprobleme bis hin zu neuen Technologien und Geschäftsmodellen. Powerline beleuchtet die Zusammenhänge und Zusammenhänge zwischen den technischen, lokalen und oft verborgenen Narrativen des Sektors und den hochrangigen politischen Diskussionen über Klima und Energie, die in Washington, D.C. stattfinden.

Ein kurzer Schritt über die Grenzen des US-Stromsektors hinaus bietet eine interessante Perspektive auf die Entwicklungen im Inland.

Letzte Woche, Deutschland Genehmigt Eine erneuerte Kraftwerksstrategie, die in den kommenden Jahren etwa 10 Gigawatt (GW) gasbetriebene Stromerzeugung mit etwa 17 Milliarden US-Dollar an Subventionen kaufen wird. Obwohl Kraftwerke wasserstofffähig sein müssen, können sie schnell Erdgas verbrennen. Der Plan sieht die Einführung eines neuen technologieneutralen Effizienzzahlungsmechanismus bis 2028 vor, der es anderen Ressourcen wie Batteriespeichern oder Windkraft ermöglichen würde, mit neuen Kraftwerken um Kapazitätszahlungen zu konkurrieren. Dennoch wird dieser Wettbewerbsmechanismus zusätzliche Mittel in neue Anlagen fließen lassen.

Deutschland braucht eine neue Beschaffungsstrategie Projekte Bis 2030 muss die gesamte Kohlekraftwerksflotte stillgelegt werden, was einem Kapazitätsverlust von rund 38 GW entspricht. Auch Deutschland hat es geschlossen Die letzten drei Kernreaktoren im Jahr 2023, was weiteren 4 GW an verlorener Kapazität entspricht. Obwohl Deutschland erhebliche Wind- und Solarressourcen nutzt, besteht im deutschen Ressourcenmix eine deutliche Lücke in Bezug auf fest zuschaltbare Energie in den kommenden Jahren.

Trotz der Klarheit der Nachfrage aus Planungssicht führt die aktuelle Marktdynamik aus Sicht privater Projektentwickler zu einer schwierigen wirtschaftlichen Situation. Das Vorherrschen von kostengünstigen Wind- und Solarressourcen und deren derzeitige schnelle Bereitstellung bedeuten, dass ein neues schaltbares Gaskraftwerk mit niedrigen Kapazitätsauslastungsfaktoren betrieben und kontinuierlich offline geschaltet werden wird. Diese Betriebsarten in Kombination mit den hohen Vorabkosten, die mit der Wasserstoffkapazität verbunden sind, untergraben die Wirtschaftlichkeit des Projekts und behindern die private Entwicklung ohne weitere politische Lockerungen.

China ist ein Beispiel

Ein Kapazitätszahlungsmechanismus für Kohlekraftwerke wird nun im November 2023 nach China verlagert. erklärt. In diesem Fall würde der politische Mechanismus Kohlekraftwerken maximal 30 Prozent ihrer Kapitalkosten pro Kilowatt vergüten. Die Finanzierung erfolgt über Gebühren, die auf Industrie- und Gewerbelasten erhoben werden.

Allerdings China führt zu Durch den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien wird die Welt bis 2022 weltweit führend in der Kernenergieversorgung sein. Energiemangel. Die neue Richtlinie zielt darauf ab, eine ausreichende Kapazität der Kohlekraftwerke sicherzustellen, um die Stromversorgungszuverlässigkeit sicherzustellen.

Während dieser Mechanismus neue Mittel für Kohlekraftwerke bereitstellt, könnte er auch Möglichkeiten für eine flexible Verteilung von Kohlestrom schaffen. Die neue Politik generiert zusätzliche Einnahmen über den Tarif für die Energieerzeugung hinaus; Dadurch haben Kraftwerkseigentümer und Netzbetreiber mehr Flexibilität, Kohlekraftwerke mit geringerer Auslastung zu betreiben, ohne deren Wirtschaftlichkeit zu gefährden.

Obwohl die Zielressourcenklasse unterschiedlich ist, ähneln die allgemeinen Marktbedingungen und die politische Reaktion dem deutschen Fall. Der künftige Kapazitätszahlungsmechanismus, den Deutschland anstrebt, wird ähnlich wie die chinesische Version funktionieren. Natürlich nutzt der chinesische Mechanismus eher administrativ festgelegte Preise als eine wettbewerbliche Preisbildung, beispielsweise ein Kapazitätsauktionssystem. Und das chinesische Modell ist eher ressourcenorientiert als technologieneutral. Beide Merkmale versucht das deutsche Modell umzusetzen. Trotz der Unterschiede ist die Kerngeschichte beider Fälle klar; Ein Kapazitätsmechanismus ist eine sich abzeichnende politische Reaktion auf eine sektorale Dynamik, bei der Erzeugungsanlagen, die für die Lebensfähigkeit des Netzes von entscheidender Bedeutung sind, auf andere Weise nicht finanziell rentabel werden können.

Alles mit nach Hause nehmen

Mit diesen internationalen Beispielen im Hinterkopf, Texas Abschluss Bis 2023 scheint der Kauf fester Kapazitätsressourcen über ein außerbörsliches Subventionssystem eher üblich als unregelmäßig zu sein. In allen drei Ländern (Deutschland, China, Texas) liegen die Stromversorgungssysteme an der Spitze der schwankenden Durchdringungsraten erneuerbarer Energien. Und drittens ist es ohne neue politische Interventionen finanziell nicht machbar, die zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit erforderliche feste, abrufbare Kapazität zu beschaffen.

vorherige Stromleitung In einem Kommentar wurde darauf hingewiesen, dass der texanische Strommarkt ERCOT durch die diesjährigen Wintertests sicherer geworden sei, da von Jahr zu Jahr mehr neue Kapazitäten, vor allem Solar-, Wind- und Speicherkapazitäten, eingesetzt würden. Es ist zwar wichtig zu beachten, dass diese Ressourcen von Bundeszuschüssen profitieren, sie werden jedoch aufgrund eines starken Finanzierungsmodells, das privates Kapital anzieht, von privaten Projektentwicklern in fieberhaftem Tempo genutzt. Die fortgesetzte Vernetzung dieser Ressourcen dürfte die Großhandelsmarktpreise (und die Marktpreise für Systemdienstleistungen) senken und die gasbetriebene Stromerzeugung aus der Lieferkette verdrängen, wodurch die jährlichen Kapazitätsfaktoren für gasbetriebenen Strom sinken und Finanzierungsmöglichkeiten untergraben werden. Neue Fabriken, die in Texas mit staatlich subventionierten Krediten gebaut werden, dürften auf lange Sicht Schwierigkeiten haben, Gewinne zu erwirtschaften. Dies erhöht möglicherweise den Bedarf an effizienteren Lademechanismen in der Zukunft.

Ganz gleich, ob wir uns in Texas, Deutschland oder China befinden, die Kosten der Kapazitätsadäquanzpolitik landen im Wesentlichen auf den Rechnungen der Tarifzahler (oder werden in die Bilanzen der Steuerzahler übertragen). Daher ist eine effiziente Beschaffung dieser Kapazitätsressource von entscheidender Bedeutung, um die Kosten für die Tarifzahler niedrig zu halten.

Da der Ausbau erneuerbarer Energien in seinem derzeitigen Tempo voranschreitet und eine zuverlässige Dispatchbarkeit für den zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes von grundlegender Bedeutung ist, wird die Herausforderung bei der Beschaffung dieser Ressourcen in den kommenden Jahren nur noch zunehmen. Wichtig ist, dass sich das Problem über fossile Energie hinaus auf saubere Technologien wie kleine modulare Kernreaktoren oder langfristige Energiespeicherung erstreckt.

Neben der Herausforderung der Übertragungsplanung und Kostenverteilung wird die zunehmende Frage der ausreichenden Kapazitätsbeschaffung in den kommenden Jahren eine drängende Frage für die Politikgestaltung der Zentralregierung im Energiesektor sein.

Was wir studieren

„Es ist an der Zeit, die Single-Clearing-Preismechanismen auf den US-Energiemärkten zu überdenken„Kommissar Mark C. Christy

„Texas wird frühzeitig vor einer kostspieligen Einführungspolitik gewarnt“, Rachel Adams-Hart und Navreen S. Malik, Bloomberg

„Bewertung des regionalen Übertragungsausbaus im Rahmen des Big Wires Act“, Joshua Rhodes, Abraham Silverman und Zachary A. Wendling, Columbia Center für globale Energiepolitik

Cy McGeady ist Fellow im Programm für Energiesicherheit und Klimawandel am Center for Strategic and International Studies in Washington, D.C.