Bagaimana harga listrik / listrik bisa negatif?

Bloomberg menunjukkan grafik ini:

Saya memahami bagan di atas yang berarti bahwa konsumen sebenarnya dibayar untuk menggunakan listrik. (Tolong koreksi saya jika saya salah.)

Saya bertanya-tanya bagaimana ini mungkin? Bagaimana pasar listrik / listrik berbeda dan berbeda dari pasar lain? (Atau mungkin pasar listrik Jerman istimewa.)

Ya, pelanggan yang terpapar dengan harga pasar grosir di muka dibayar untuk menggunakan listrik.

Ini adalah kombinasi dari beberapa faktor yang membuat pasar listrik grosir sehari-depan menjadi spesial.

Pertama , sangat sedikit konsumen listrik yang berpartisipasi di dalamnya secara langsung. Jadi sisi permintaan sangat tidak likuid, dengan elastisitas jangka pendek yang sangat rendah - dan dengan cepat menjadi tidak elastis sempurna.

Kedua , ada sedikit arbitrase waktu. Pasar untuk listrik pada 0500 dan pasar pada 1500 adalah dua pasar terpisah: ada sangat sedikit arbitrase yang dapat membeli pada 0500 dan menjual pada 1500. Itu karena sampai saat ini, ada penghargaan yang sangat rendah untuk melakukannya (lebih lanjut tentang ini, di bawah ini, di bawah ini ).

Ketiga , ada beberapa pemasok yang mengurangi persediaan akan mengeluarkan biaya: jadi, untuk tujuan kliring pasar, mereka memiliki biaya marjinal jangka pendek yang negatif. Ada dua cara yang bisa terjadi.

1. generator konvensional yang sangat tidak fleksibel (biasanya nuklir) tidak dapat mengubah outputnya naik turun setiap satu atau dua jam, tanpa mengeluarkan biaya perawatan.

2. generator dengan kontrak yang memungkinkan mereka untuk menjual semua output mereka dengan harga positif yang telah ditentukan sebelumnya: mereka akan membutuhkan harga grosir untuk menjadi negatif lebih dari jumlah itu, untuk membuatnya berharga bagi mereka untuk mengurangi output mereka.

Jerman sekarang memiliki kombinasi yang sangat tinggi dari kedua jenis generator itu, sehingga ada kalanya output gabungan mereka lebih besar daripada konsumsi domestik, dan saat itulah harga menjadi negatif.

Keempat , meskipun Jerman berbagi grid dengan banyak negara Eropa kontinental lainnya, peluang untuk arbitrase spasial sangat terbatas, karena total generasi Jerman jauh lebih besar daripada kapasitas daya interkoneksi ke seluruh grid: sehingga kapasitas interkoneksi benar-benar membatasi jumlah energi yang dapat arbitrase dengan negara lain dalam jam perdagangan tertentu.

Akhirnya , meskipun tampak aneh, harga negatif ini adalah hal yang baik. Mereka adalah kondisi sementara yang hanya akan berlangsung selama periode transisi, karena pasar listrik mengalami karbonasi. Saat ini, kami memiliki jaringan transmisi dan struktur pasar yang dirancang untuk, dan dibangun di sekitar, pemasok yang terlalu berpolusi seperti batubara dan gas. Kita harus menghentikan polusi itu - biayanya melebihi manfaatnya. Jadi, industri harus berubah secara struktural, dan pasar dan jaringan juga harus berubah.

Generator berbahan bakar batu bara dan gas sangat membantu pasar dalam sehari, karena mereka dapat dengan cepat mengubah jumlah yang mereka suplai. Jadi hampir tidak adanya partisipasi dari sisi konsumsi belum menjadi masalah sama sekali, sampai saat ini - dan mengapa imbalan untuk arbitrageur rendah. Tapi sekarang, ada peningkatan jumlah jam ketika generator yang sangat fleksibel tidak lagi mendominasi pasar.

Saat kami pindah ke kisi yang tidak lagi memiliki daya tanggap di sisi penawaran, kami membutuhkan respons dari arbitrase baru, dan dari sisi permintaan. Periode penetapan harga negatif memberikan insentif kuat bagi para pelaku pasar baru untuk maju. Dan, saat semakin banyak peserta baru itu memasuki pasar, harga negatif akan semakin langka.

Jadi ini bukan hanya Jerman. Itu telah terjadi, dan akan terjadi, di tempat lain juga.

Seperti yang telah dinyatakan oleh banyak orang di depan saya, Anda tidak dapat membuang listrik jika Anda menghasilkan terlalu banyak — ia harus pergi ke suatu tempat. Jika Anda memasukkan lebih banyak daya ke dalam sistem daripada daya tahan (atau konsumsi) dalam sistem, itu seperti memutar sepeda Anda lebih cepat saat Anda bersepeda menuruni bukit, generator mulai berputar lebih cepat, dan frekuensi meningkat di atas 50 Hz.

Masalah kedua adalah bahwa banyak pembangkit listrik tidak dapat ditutup. Pembangkit listrik tenaga nuklir membutuhkan waktu berhari-hari untuk mematikan, pembangkit batu bara jam. Oleh karena itu, mereka bersedia membayar hampir tak terhingga untuk menghindari keharusan mematikan untuk waktu yang singkat.

Berikut adalah plot kurva penawaran di Nord Pool (pasar listrik untuk Norwegia, Swedia, Danmark, Finlandia, Estonia, Lithuania, dan Latvia) dua minggu lalu, ketika harganya sangat rendah, hanya 4,1 EUR / MWh, selama satu jam Jam 4 pagi malam.

Anda dapat melihat bahwa lebih dari 22.000 MW (MWh / h) dari daya yang disediakan bersedia untuk menghasilkan daya tidak peduli seberapa negatif harga menjadi. Sekitar 10.000 MW ini adalah tenaga nuklir. Sisanya mungkin batu bara, beberapa pembangkit listrik panas responsif lambat lainnya, dan beberapa produsen yang tidak akan terganggu dengan menyesuaikan produksi mereka (pembangkit listrik kecil, dll.).

Ca. 10 000 dari daya yang disediakan, 6200 MW di antaranya adalah angin, menawar sekitar 0 EUR / MWh. Karena tidak mungkin menyimpan produsen energi angin dan pembangkit listrik tenaga air tanpa reservoir tidak bersedia menjual apa pun, mereka dapat mati dengan cepat jika harga menjadi negatif. Ca. 30.000 MW daya yang disediakan adalah daya yang dapat diatur, sebagian besar gas dan tenaga air dari reservoir, yang menawar sekitar 25-50 EUR / MWh.

Perhatikan juga bagaimana konsumen yang tidak sensitif terhadap harga. Permintaan sedikit lebih tinggi jika harga menjadi negatif, tetapi hampir tidak ada, hanya ca. 1000 MW.

Dalam kejadian ekstrem bahwa harga akan turun di bawah 22.000 MW, Anda dapat dengan mudah melihat bagaimana harga akan turun dengan sangat luar biasa. Di pasar Nordik (*) di mana sebagian besar produksi adalah tenaga air yang dapat diatur, ini sangat tidak mungkin.

Harga spot dan tenaga jadi di Jerman Desember 2017

Masalahnya di Jerman adalah dua kali lipat. Pertama, mereka memiliki lebih banyak nuklir, batu bara, produsen listrik kecil dan sumber daya tidak resmi lainnya, daripada di pasar Nordik. Jadi ketika permintaan energi rendah dan angin tiba-tiba mulai bertiup dan menghasilkan 80% dari daya yang dibutuhkan, seperti yang terjadi pada malam Natal 2017 (lihat Bagan), Anda mendapatkan terlalu banyak energi.

Namun, biasanya Anda akan mengharapkan produsen tenaga angin untuk mematikan turbin mereka, ketika harganya menjadi negatif. Masalahnya adalah, seperti yang saya mengerti, bahwa produsen terbarukan dijamin harga minimum untuk setiap unit energi yang diproduksi. Jadi alih-alih menawar 0 EUR / MWh, mereka juga menawar harga negatif tak terbatas. Hanya ketika harga spot negatif selama lebih dari enam jam, produsen energi terbarukan tidak lagi dijamin harga minimum.

(*) Untuk beberapa area harga individual di pasar Nordik, seperti Danmark, kemungkinan besar dengan harga negatif. Namun, data kurva penawaran untuk area harga individual tidak tersedia untuk umum.

Pada dasarnya harga negatif mencerminkan bahwa ada lebih banyak listrik yang diproduksi daripada permintaan pasar. Di semua pasar lain, ini bukan masalah karena Anda bisa menolak untuk menjual, tetapi untuk listrik, harus ada keseimbangan. Anda tidak dapat menumpuk listrik di gudang.

Jadi untuk memberikan sedikit informasi latar belakang, mari kita ambil Nord Pool Spot sebagai contoh: Setiap hari di 12 pemasok dan konsumen CET memberikan penawaran kepada Nord Pool Spot dengan apa yang mereka jual dan beli listrik untuk per MWh pada hari berikutnya (mulai 00 : 00). Tautan ke Nord Pool Spot

Tawaran ini berupa pemasok yang dapat dibagi menjadi beberapa bit. Yaitu (dengan kenaikan harga): produksi paksa, tenaga angin, gas, minyak dan batu bara. Orang dapat menganggap ini sebagai pemasok pertama-tama menjual listrik dari produksi paksa, kemudian energi angin, dll. Semakin mahal bagi pemasok untuk menghasilkan, semakin tinggi biaya per MWh.

Tenaga angin adalah titik nol. Setelah kincir angin menyala, itu (untuk kesederhanaan) bebas untuk digunakan, dan Anda dapat mematikannya jika perlu. Dengan kata lain, memberikan tenaga angin adalah kesempatan yang hilang, tetapi itu tidak termasuk biaya tambahan untuk pemasok.

Secara negatif, kami memiliki produksi paksa, ini bisa berasal dari @EnergyNumbers, poin ketiga. Jika lebih murah untuk mengurangi produksi dari sebuah tanaman daripada membayar seseorang untuk mengambilnya, Anda lebih suka melakukannya.

Sesuatu yang tidak disebutkan, adalah bahwa tanaman biasanya juga memberi Anda air panas. Namun, di pabrik yang lebih tua, generator selalu digabungkan dengan output pabrik. Jadi kadang-kadang mereka harus menyalakan pabrik untuk menghasilkan air panas, dan dengan demikian juga tenaga listrik pada saat yang sama, memberi mereka produksi paksa. Seringkali penggunaannya cukup tinggi untuk mengambil produksi paksa, tetapi kadang-kadang ini tidak terjadi dan Anda akan memiliki harga negatif.

Ini mencerminkan masalah penyimpanan listrik. Dengan sebagian besar komoditas lain, ada beberapa cara untuk menyimpannya di depan kebutuhan masa depan, tetapi secara umum opsi ini tidak begitu tersedia dengan listrik.

Tentu saja penyimpanan dimungkinkan. Secara tradisional ini telah dalam bentuk penyimpanan hidroelektrik dipompa , di mana listrik "bebas" digunakan untuk memompa air kembali menanjak. Lebih umum lagi ada bentuk penyimpanan lain yang mungkin , dan Tesla terkenal berencana untuk berkontribusi dengan proyek-proyek Powerwall dan Powerpack .

Ketika penyimpanan grid menjadi lebih luas, ada kemungkinan lonjakan harga listrik negatif tidak lagi terjadi. Lonjakan harga masih akan terjadi, tetapi penyimpanan dapat membatasi seberapa ekstrim lonjakan itu, baik dalam arah positif maupun negatif. Namun, pada saat ini, lonjakan negatif inilah yang memungkinkan skema hidro-pompa yang tidak efisien menjadi hemat biaya.