Aby zrozumieć różnicę między hurtowymi rynkami energii a tradycyjnymi rynkami finansowymi, ważne jest uchwycenie charakteru handlu energią elektryczną w porównaniu z aktywami finansowymi, takimi jak akcje, obligacje i towary. Najważniejszą różnicą jest to, że energia elektryczna jest wytwarzana i zużywana natychmiast. Na poziomie hurtowym energii elektrycznej nie można magazynować, więc popyt i podaż muszą być stale równoważone w czasie rzeczywistym. Prowadzi to do znacznie odmiennej struktury rynku w porównaniu ze wspólnymi rynkami kapitałowymi. Ograniczył również dostęp do rynków hurtowych, ponieważ chociaż rynki są otwarte, ich zastraszająca technika powstrzymała mniej doświadczonych handlowców. Organy regulacyjne zachęcają inwestorów do przyłączenia się do rynków, ale potencjalni uczestnicy muszą wykazać się siłą finansową oraz wiedzą techniczną, aby uzyskać dostęp. Poradzenie sobie z tymi rynkami bez wystarczającej wiedzy nie jest wskazane, a ten artykuł to dopiero początek.
Organizacja rynku i projektowanie
Rynki energii są również znacznie bardziej rozdrobnione niż tradycyjne rynki kapitałowe. Rynkami śróddziennymi i czasu rzeczywistego zarządzają i zarządzają nimi niezależni operatorzy systemów (ISO). Te podmioty non-profit są zorganizowane na fizycznym układzie sieci zwanym zwykle topologią sieci. Obecnie w Stanach Zjednoczonych jest siedem ISO. Niektóre obejmują głównie jeden stan, na przykład nowojorski ISO (NYISO), podczas gdy inne obejmują kilka stanów, na przykład Midcontinent ISO (MISO). ISO działają jako operatorzy rynku, wykonując zadania takie jak wysyłka elektrowni i operacje bilansowania mocy w czasie rzeczywistym. Działają również jako giełdy i izby rozliczeniowe w zakresie działalności handlowej na różnych rynkach energii elektrycznej.
ISO nie obejmują jednak całej amerykańskiej sieci energetycznej; niektóre regiony, takie jak te w południowo-wschodnich stanach, są rynkami dwustronnymi, na których handel odbywa się bezpośrednio między wytwórcami a podmiotami obsługującymi obciążenie. Niektóre rozliczenia dokonywane są na podstawie dwustronnych umów EEI, które są odpowiednikiem umów ISDA na rynkach energii. Operacje sieciowe w tych stanach są nadal w pewnym stopniu scentralizowane. Niezawodność i równoważenie sieci są obsługiwane przez regionalnych operatorów przesyłowych (RTO). ISO to dawne RTO, które ostatecznie zorganizowały się w scentralizowany rynek w imię wydajności ekonomicznej poprzez siły rynkowe.
Zmienność i zabezpieczenia
Brak przechowywania i inne bardziej złożone czynniki prowadzą do bardzo dużej zmienności cen spotowych. Aby zabezpieczyć niektóre z tych nieodłącznych generatorów zmienności cen i podmiotów obsługujących obciążenie, należy ustalić cenę energii elektrycznej do dostarczenia w późniejszym terminie, zwykle jednego dnia. Nazywa się to Rynkiem Dnia Następnego (DAM). Ta kombinacja rynków dnia następnego i czasu rzeczywistego jest określana jako struktura rynku z podwójnym rozrachunkiem. Ceny na następny dzień pozostają zmienne ze względu na dynamiczny charakter sieci i jej komponentów.
Na ceny energii ma wpływ szereg czynników wpływających na równowagę podaży i popytu. Po stronie popytu, powszechnie określanej jako ładunek, głównymi czynnikami są aktywność gospodarcza, pogoda i ogólna wydajność konsumpcji. Po stronie podaży, powszechnie określane jako wytwarzanie, ceny i dostępność paliw, koszty budowy i koszty stałe są głównymi czynnikami kształtującymi cenę energii. Istnieje wiele fizycznych czynników między podażą a popytem, które wpływają na rzeczywistą cenę rozliczeniową energii elektrycznej. Większość z tych czynników dotyczy sieci przesyłowej, sieci linii wysokiego napięcia i podstacji, które zapewniają bezpieczny i niezawodny transport energii elektrycznej od jej wytworzenia do zużycia.
Analogia systemu autostrad
Wyobraź sobie system autostrad. W tej analogii kierowcą byłby generator, system autostradowy byłby siatką, a ktokolwiek zobaczy kierowcę, byłby obciążeniem. A cena zostanie uznana za czas potrzebny na dotarcie do miejsca docelowego. Zauważ, że wspomniałem o systemie autostrad, a nie tylko o drogach, co jest ważnym niuansem. System autostrad jest odpowiednikiem linii wysokiego napięcia, podczas gdy lokalne ulice są analogiczne do systemu dystrybucji detalicznej. System dystrybucji detalicznej składa się z biegunów widocznych na ulicy, podczas gdy sieć składa się z dużych słupów energii elektrycznej utrzymujących linie wysokiego napięcia. ISO i rynek ogólny dotyczą głównie sieci, podczas gdy sprzedawcy detaliczni lub podmioty obsługujące ładunek (LSE) otrzymują energię z podstacji do domu. Pamiętajmy więc, że samochody to siła, ludzie to generatory, miejsce docelowe (zjazd z autostrady, a nie dom innej osoby) to obciążenie, a cena to czas. Od czasu do czasu będziemy wykorzystywać tę analogię do wyjaśnienia bardziej złożonych pojęć, ale pamiętaj, że analogia jest niedoskonała, więc każde odniesienie do analogii traktuj niezależnie.
Lokalizacja krańcowa
Wszystkie ISO stosują formę ustalania cen zwaną lokalną ceną krańcową (LMP). Jest to jedna z najważniejszych koncepcji na rynkach energii elektrycznej. „Lokalizacja” odnosi się do ceny rozliczeniowej w danym punkcie siatki (za chwilę dowiemy się, dlaczego ceny są różne w różnych lokalizacjach). „Marginal” oznacza, że cena jest ustalana przez koszt dostarczenia jeszcze jednej jednostki mocy, zwykle jednego megawata. Dlatego LMP to koszt dostarczenia jeszcze jednego megawata energii w określonym miejscu w sieci. Równanie LMP składa się zasadniczo z trzech elementów: kosztu energii, kosztu przeciążenia i strat. Koszt energii to rekompensata wymagana dla generatora do wytworzenia jednego megawata w fabryce. Straty to ilość energii elektrycznej utraconej podczas przesuwania się wzdłuż linii. Te dwa pierwsze składniki są dość proste, ale ostatni zatorów jest trudniejszy. Zatory są spowodowane fizycznymi ograniczeniami sieci, a mianowicie przepustowością linii przesyłowej. Linie energetyczne mają maksymalny poziom mocy, który mogą przenosić bez przegrzania i awarii. Straty są zwykle uważane za straty ciepła, ponieważ część energii ogrzewa linię zamiast po prostu przez nią przepływać.
Wracając do naszej analogii, zatory można uznać za korki, a straty byłyby równoważne zużyciu samochodu. Tak jak nie martwisz się zużyciem samochodu podczas wizyty u przyjaciela, straty są dość stabilne na całej linii i są najmniejszym składnikiem LMP. Zależy to również głównie od jakości drogi, którą jedziesz. Biorąc pod uwagę, że LSE starają się zminimalizować swoje koszty, polegają na ISO, aby wysłać generator o najniższym koszcie i dostarczyć im energię elektryczną. Gdy tani generator jest gotów, ale nie jest w stanie dostarczyć energii do danego punktu z powodu przeciążenia linii, dyspozytor zamiast tego wyśle inny generator w inne miejsce sieci, nawet jeśli koszt jest wyższy. Jest to podobne do tego, że ktoś inny jedzie do miejsca docelowego, nawet jeśli mieszkają dalej, ale ponieważ ruch uliczny jest tak duży, osoba mieszkająca bliżej nie może nawet dostać się na autostradę! Jest to główny powód, dla którego ceny różnią się w zależności od lokalizacji na sieci. W nocy, kiedy aktywność ekonomiczna jest niska, a ludzie śpią, na liniach jest dużo miejsca, a zatem bardzo mało zatorów.
Odnosząc się do naszej analogii, gdy w nocy jest niewielu ludzi na drodze, nie ma ruchu, a zatem różnice cen są spowodowane głównie stratami lub zużyciem samochodu. Możesz zapytać: „Ale nie wszyscy będą mieli tyle samo czasu na przejazd z domu do miejsca docelowego, a powiedzieliście, że cena jest taka sama jak czas jazdy, jak to możliwe?”
Pamiętaj, że ceny są ustalane na marginesie, więc cena jest ustalana jako następna wyprodukowana jednostka lub czas, jaki zajęłoby następnej osobie dotarcie do miejsca docelowego. Otrzymasz zapłatę za ten „czas” niezależnie od tego, ile czasu zajęło ci dotarcie do miejsca docelowego. Czy życie w pobliżu miejsca docelowego jest najlepszym sposobem na wzbogacenie się? Nie do końca. Trzymanie się analogii, budowanie blisko miejsca docelowego trwa znacznie dłużej i jest znacznie bardziej kosztowne. Prowadzi to do dyskusji na temat kosztów wytwarzania, ale niestety będziemy musieli zapisać tę dyskusję dla Części II.
