전력 / 전기 가격은 어떻게 음수 일 수 있습니까?

Bloomberg 는이 차트를 보여줍니다.

본인은 위의 도표를 이해하여 소비자가 실제로 전기를 사용하도록 비용을 지불했음을 의미합니다. (실수하면 정정 해주세요.)

이것이 어떻게 가능한지 궁금했습니다. 전력 / 전기 시장은 다른 시장과 어떻게 특별하고 다른가? (또는 아마도 독일 전기 시장은 특별 할 것입니다.)

그렇습니다. 도매 시장 가격에 노출 된 고객은 전기를 사용하도록 지불되었습니다.

그것은 전일 도매 전기 시장을 특별하게 만드는 여러 가지 요소의 조합입니다.

첫째 , 전기 소비가 거의없는 사람은 거의 없습니다. 따라서 수요 측면은 매우 낮은 유동성으로 매우 비유 동적이며 신속하게 완전히 비 탄력적입니다.

둘째 , 시간 차익 거래는 거의 없습니다. 0500의 전기 시장과 1500의 시장은 두 개의 별도 시장입니다. 0500에서 사고 1500에서 팔 수있는 중재인은 거의 없습니다. ).

셋째 , 공급을 줄이면 비용이 발생하는 공급 업체가 여러 개 있습니다. 따라서 시장 개척을 위해 단기 마진 비용이 음수입니다. 발생할 수있는 두 가지 방법이 있습니다.

1. 매우 유연하지 않은 기존 발전기 (보통 원자력)는 유지 보수 비용을 들이지 않고 1 시간 또는 2 시간마다 출력을 올리거나 내릴 수 없습니다.

2. 사전 정의 된 양수 가격으로 모든 생산량을 판매 할 수있는 계약을 체결 한 발전기 : 생산량을 줄이기 위해 도매 가격이 그 이상으로 마이너스가되도록해야합니다.

독일은 이제이 두 종류의 발전기의 높은 조합을 가지고 있으며, 그 결과 결합 된 생산량이 국내 소비보다 클 때가 있고 가격이 마이너스가 될 때가 있습니다.

넷째 , 독일이 다른 많은 유럽 대륙 국가들과 그리드를 공유하지만, 전체 독일 세대가 그리드의 나머지 부분에 대한 상호 연결 전력 용량보다 훨씬 크기 때문에 공간 차익 거래의 기회는 매우 제한적입니다. 특정 거래 시간 내에 다른 국가와 중재 할 수있는 에너지의 양.

마지막으로 , 이상하게 보이지만 이러한 부정적인 가격은 좋은 것입니다. 전기 시장이 탈탄 소화되면서 전환 기간 동안 만 지속되는 일시적인 상태입니다. 현재 석탄 및 가스와 같이 과도하게 오염 된 공급 업체를 위해 설계되고 구축 된 전송 네트워크와 시장 구조가 있습니다. 우리는 그 오염을 막아야합니다. 오염의 비용은 이익을 초과합니다. 따라서 업계는 구조적으로 변화해야하며 시장과 네트워크도 변화해야합니다.

석탄 및 가스 연료 발전기는 공급량을 빠르게 변경할 수 있기 때문에 일일 시장에 매우 도움이되었습니다. 따라서 소비 측의 참여가 거의 없었으며 최근까지 전혀 문제가되지 않았습니다. 왜 중재인에 대한 보상이 낮은 지. 그러나 이제는 매우 유연한 발전기가 더 이상 시장을 지배하지 않는 시간이 증가하고 있습니다.

더 이상 공급 측면 반응이없는 그리드로 이동함에 따라 새로운 중재인과 수요 측면의 반응이 필요합니다. 마이너스 가격 책정 기간은 새로운 시장 참여자가 앞으로 나아갈 수있는 강력한 인센티브를 제공합니다. 그리고 점점 더 많은 신규 참가자들이 시장에 진입함에 따라, 마이너스 가격은 점점 더 희박해질 것입니다.

그래서 이것은 독일 만이 아닙니다. 다른 곳에서도 일어나고 일어날 것입니다.

많은 사람들이 앞에서 언급했듯이, 너무 많이 생산하면 전기를 버릴 수 없으며 어딘가에 가야합니다. 시스템의 저항 (또는 소비)보다 시스템에 더 많은 전력을 공급하면 내리막 길에서 자전거를 타는 동안 자전거를 더 빨리 돌리고 발전기가 더 빨리 회전하기 시작하고 주파수가 50Hz 이상으로 증가하는 것과 같습니다.

두 번째 문제는 많은 발전소가 셧다운 할 수 없다는 것입니다. 원자력 발전소는 끄는 데 며칠이 걸리고 석탄 발전소는 몇 시간이 걸립니다. 따라서 그들은 짧은 기간 동안 전원을 끌 필요가 없도록 거의 무한히 많은 돈을 지불하려고합니다.

다음은 2 주 전에 Nord Pool (노르웨이, 스웨덴, 덴마크, 핀란드, 에스토니아, 리투아니아 및 라트비아의 전기 시장)에 대한 입찰 곡선의 도표입니다. 가격이 특히 낮았을 때, 1 시간 동안 4.1 EUR / MWh에 불과했습니다. 오전 4시

제공되는 전력 중 22,000 MW (MWh / h) 이상이 가격이 아무리 마이너스가 되더라도 전력을 생산할 의사가 있음을 알 수 있습니다. 이 중 약 1 만 MW는 원자력입니다. 나머지는 아마도 석탄, 다른 반응 속도가 느린 화력 발전소, 생산 조정에 방해가되지 않는 일부 생산자 (소형 발전소 등) 일 것입니다.

Ca. 제공된 전력의 10 000, 6200 MW는 바람이며, 약 0 EUR / MWh에 입찰되었습니다. 그러나 저수지가없는 에너지 풍력 생산 업체와 수력 발전 생산 업체는 아무 것도 팔려고하지 않기 때문에 가격이 마이너스가되면 빠르게 꺼질 수 있습니다. Ca. 제공된 30,000 MW의 전력은 조절 가능한 전력, 주로 저수지의 가스 및 수력으로 약 25–50 EUR / MWh에 입찰됩니다.

소비자가 가격에 얼마나 둔감한지 주목하십시오. 가격이 마이너스가되면 수요는 약간 높아지지만 거의 아무것도 아니다. 1000MW.

극단적 인 경우 가격이 22,000MW 이하로 떨어지면 가격이 어떻게 급격히 하락하는지 쉽게 알 수 있습니다. 생산의 많은 부분이 조절 가능한 수력 발전 인 북유럽 시장 (*)에서는 그럴 가능성이 거의 없습니다.

2017 년 12 월 독일의 현물 가격 및 전력

독일의 문제는 두 가지입니다. 첫째, 북유럽 시장보다 원자력, 석탄, 소규모 전력 생산 업체 및 기타 규제되지 않은 전력 공급원이 훨씬 많습니다. 따라서 에너지 수요가 적고 바람이 갑자기 불기 시작하고 2017 년 크리스마스 이브 (차트 참조)와 같이 필요한 전력의 80 %를 생성하면 너무 많은 에너지를 얻습니다.

그러나 일반적으로 풍력 발전기는 가격이 마이너스가되면 터빈을 꺼야합니다. 내가 이해 한 바와 같이 문제는 재생 에너지 생산자들이 생산 된 각 에너지 단위에 대해 최저 가격을 보장 받는다는 것이다. 따라서 0 EUR / MWh를 입찰하는 대신 무한 음수 가격으로 입찰합니다. 현물 가격이 6 시간 이상 마이너스 인 경우에만 재생 가능 전력 생산 업체가 더 이상 최저 가격을 보장하지 않습니다.

(*) Danmark와 같은 북유럽 시장의 일부 개별 가격 영역의 경우 가격이 마이너스 일 가능성이 높습니다. 그러나 개별 가격 영역에 대한 입찰 곡선 데이터는 공개되지 않습니다.

기본적으로 마이너스 가격은 시장이 요구하는 것보다 더 많은 전기가 생산된다는 것을 나타냅니다. 다른 모든 시장에서는 판매를 거부 할 수 있기 때문에 문제가되지 않지만 전기의 경우 균형이 있어야합니다. 창고에 전기를 쌓을 수 없습니다.

약간의 배경 정보를 제공하기 위해 Nord Pool Spot을 예로 들어 보겠습니다. 매일 12 명의 CET 공급 업체와 소비자는 Nord Pool Spot에 다음 날 MWh 당 전기를 판매 및 구매할 수있는 것에 대한 입찰을 제공합니다 (00부터) : 00). Nord Pool Spot으로 연결

이러한 입찰은 공급 업체를 여러 비트로 나눌 수 있습니다. (가격 상승) 강제 생산, 풍력, 가스, 석유 및 석탄 연소. 공급 업체가 먼저 강제 생산에서 전기를 판매 한 다음 풍력 에너지 등을 판매한다고 생각할 수 있습니다. 공급 업체가 생산하는 비용이 높을수록 MWh 당 비용이 높아집니다.

풍력은 영점입니다. 풍차가 가동되면 (간단 함을 위해) 무료로 사용할 수 있으며 필요한 경우 종료 할 수 있습니다. 즉, 풍력 발전은 기회를 잃어 버릴 수 있지만 공급 업체의 추가 비용은 포함되지 않습니다.

부정적인 측면에서, 우리는 강제 생산을하고 있습니다. 이것은 @EnergyNumbers에서 올 수 있습니다. 누군가에게 식물을 가져가는 것보다 생산량을 줄이는 것이 비용이 많이 든다면 오히려 그렇게하는 것이 좋습니다.

언급되지 않은 것은 식물이 일반적으로 온수를 제공한다는 것입니다. 그러나 오래된 공장에서는 발전기가 항상 공장의 출력에 연결됩니다. 따라서 때로는 온수를 생산하기 위해 공장을 가동해야하므로 동시에 전력을 생산하여 강제 생산해야합니다. 종종 사용량이 강제 생산을하기에 충분히 높지만 때때로 그렇지 않은 경우가 있으며 가격이 마이너스가됩니다.

이것은 축전 문제를 반영합니다. 대부분의 다른 상품에는 미래의 필요에 앞서 상품을 보관할 수있는 방법이 있지만 일반적으로이 옵션은 전기로 쉽게 구할 수는 없습니다.

물론 보관이 가능합니다. 전통적으로 이것은 펌핑 된 수력 전기 저장 의 형태였으며 , 여기서 "자유로운"전기는 오르막으로 물을 펌핑하는 데 사용됩니다. 더 일반적으로 가능한 다른 형태의 스토리지 가 있으며 Tesla는 Powerwall 및 Powerpack 프로젝트 에 기여할 것으로 유명 합니다.

그리드 스토리지가 널리 보급되면 더 이상 전기 가격이 상승하지 않을 수 있습니다. 가격 급등은 여전히 ​​발생하지만 스토리지는 양수 및 음수 방향으로 급격한 증가를 제한 할 수 있습니다. 그러나 현재로서는 다소 비효율적 인 펌핑 하이드로 방식이 비용 효율적 이도록하는 부정적인 스파이크입니다.