Blog

Insights from Our Experts

New Approaches Needed to Value India’s Energy Resources

by Rasika Athawale on

Central and state renewable energy procurement agencies in India cancelled approximately 7,000 MW of tenders for solar and wind capacity addition in 2018. They reason that delaying procurement will lead to savings in purchase costs, since the levelised cost of energy for new projects is generally lower than the cost of old ones. The hidden…

Drei Strategien zur Integration von E-Fahrzeugen

by Julia Hildermeier Andreas Jahn on

Elektrofahrzeuge bieten erhebliche wirtschaftliche und ökologische Vorteile, damit sind sie ein wesentlicher Bestandteil einer sauberen Mobilität und der Verkehrswende. Ob diese Vorteile tatsächlich realisiert werden, hängt jedoch davon ab, wie optimal E-Autos in unsere Stromnetze eingebunden werden. Gelingt die Netzintegration, profitieren nicht nur Nutzer der E-Autos, sondern alle Stromkunden. Elektrofahrzeuge sind nicht nur weniger umweltbelastend…

将电动汽车整合到电网中的三大智能要素

by Julia Hildermeier Christos Kolokathis on

众所周知,电动汽车(EV)革命价值非凡,可以为电力系统、经济、环境和气候带来广泛效益。然而,这些效益是否会实现,在很大程度上取决于电动汽车与电网的整合程度。如果整合得当,电动汽车可以实现清洁能源和清洁交通的转型,既便宜又互利。 很多人都知道电动车的污染程度低于传统汽车,但大家并不知道它的额外优势,即作为电网的灵活性负荷。换句话说,它们可以在对电网有利时进行充电—例如,在风能和太阳能发电量过剩以及电力需求低的时候。 欧洲和美国出现了一些可以实现这些机会的有益探索。我们的新报告提出,为了经济高效地将电动汽车整合到电网中,为各方带来好处,需要三个关键要素,即:智能电价(“软件”),智能技术(“应用”)和智能基础设施(“硬件”)。 智能电价有益于消费者和电网  采用智能电价、分时电价,有助于消费者明智的为电动汽车充电,在不影响驾驶需求的前提下,将充电转移到发电和输电成本较低的时间段。有证据表明,在没有这种定价激励的情况下,电动车车主更有可能在电力需求已经很高时给车辆充电,然而,在现有高峰需求的基础上为电动汽车充电,会加剧对电力系统的压力,并导致个人电费增加。 智能电价可以有不同的设计。即使是最简单的分时电价(比如在晚上的某些时间内提供较低的价格),也可以为电力系统、EV车主和所有用电消费者带来显著好处。 西班牙电力公司Iberdrola推出了电动汽车充电电价,车主在特定时间给汽车充电可享受2折优惠,因此,相对于标准电价来说,如果选择在夜间充电的话,日产Leaf的车主每年可以节省约170欧元(假设汽车每年行驶10,000公里)。更复杂的价格设计,例如根据电网情况每半小时变动的电价,可以帮助消纳不断增加的低成本可再生能源,并降低电网的峰值需求。 正如我们2018年的研究所示,现有电网一直未充分利用,将电动车充电转移到电网压力较小的时间段,还有助于更好地利用电网。目前,电网收费通常是统一费率(不随时间变化)或固定费用,固定费用通常占欧洲客户平均电费的27%。 Radius是丹麦的一家配电公司,他们为改变用户行为设计了一种有效的激励方法,即拥有智能电表的客户在冬季的三个高峰时段(每天下午5点至晚上8点),使用电网需要支付额外费用。通过将用电需求从这些时间转移,配电公司可以避免电网升级建设,避免将昂贵的升级费用包含在电费中。由此产生的更有效地利用现有电网,为所有消费者节省了资金。 智能电价需要智能技术 智能技术的可用性对于最大化智能充电的效益至关重要。对高峰时段的电力需求可以通过使用智能技术进一步降低,分时电价试点证明了这一点。智能技术包括可以监控和传达客户实时能耗的智能电表,以及可根据价格或其他信号(如排放标准)自动控制EV充电方式和时间的技术。 这些技术装置可以内置在充电站,电源线或汽车本身中。智能技术,特别是那些支持更复杂的分时电价的技术,对未来的电网至关重要。这对于传统的调峰、实现必要的需求灵活性、以及将更多的可再生能源并网非常重要。 荷兰创业公司Jedlix等几家公司开发了评估EV最佳充电配置的应用程序。他们评估驾驶员的需求,例如计划的行程时间,并且意在将充电行为转移到电网有足够容量、有可用的大量可再生能源和低电价的时候。由MyEnergi在英国开发的电表甚至可以在消费者的系统内检测到有过剩的、可获得的可再生能源通知给消费者,并由此来限制充电的电源。 智能电价为这些技术创造了商业机会,而智能技术使消费者可以利用这个优势,而不必因持续关注低电价影响生活质量。 智能、电网友好型充电设施最具备成本效益 具备成本效益的电动汽车并网的第三个要素是硬件,即充电基础设施的战略规划和选址。各种类型充电的选址还必须满足驾驶员的需求并预测未来的需求,无论是工作场所充电,汽车共享,送货服务还是电动城市公交车。 在美国,加拿大和英国,电力公司、电网运营商和交通部门在优选满足驾驶员需求的最佳充电地点时,合理利用了城市和高速公路沿途的现有电网容量。 在城市地区,通过使用现有的城市基础设施,如路灯杆来充电,具有成本和效率优势。在需要快速充电的情况下,为满足充电点的需求而进行电网扩建将过于昂贵,因此挪威和德国采用电池辅助移动快速充电器作为替代方案。 电动汽车革命的三个关键要素 未来几年,更多电动汽车将在道路上行驶。消费者,创新企业、城市已经见证了电动汽车提供的众多优势,来满足我们的交通需求以及对日益灵活和分散式的电网需求。这些经验清楚地表明,智能电价、智能技术和智能充电设施这三大关键要素对于有效推进能源和交通转型至关重要。 This blog is also available in English.

Three smart ways to integrate electric vehicles

by Julia Hildermeier Christos Kolokathis on

Promising practices are emerging in Europe and the United States to integrate electric vehicles into the grid and advance the clean mobility and energy transitions. We know that electric vehicles (EVs) can deliver extensive economic, power system, environmental and climate benefits, which is what makes the EV revolution so valuable. Whether we capture these benefits,…

Don’t throw money for heat decarbonisation out of the window

by Jan Rosenow on

Last winter, I visited friends in London, who live in an old Victorian house. When I arrived for dinner, they told me that we could not use the kitchen as it was too cold. The radiators were running at full capacity, but most of the heat they generated leaked directly out of the house. It…

Walking the walk on capacity mechanisms

by Philip Baker Michael Hogan on

Following the decision of the General Court of the European Union in November last year to annul the capacity market in Great Britain, the European Commission has now embarked on a detailed formal investigation of the market’s design. The Court’s decision no doubt caused the Commission some embarrassment. However, a positive outcome of the annulment…

国际电力市场改革季报

by Regulatory Assistance Project on

国际电力改革季报回顾近期全球电力行业政策和监管的最新进展,并摘选一些我们认为对中国电力市场改革特别相关的进展,以供参考。   纽约:将碳成本纳入电力批发市场和调度过程:负责监管批发市场并在该州扮演“调度中心”和 “现货市场交易中心”角色的纽约独立系统运营商(NYISO)正在开发一种机制,将碳成本纳入系统运营。新机制将建立在已经使用的“经济调度”方法的基础上。和以前一样,NYISO将收集与每个可用资源相关的可变成本的信息,进行实时更新调度的“优先顺序” – 但现在NYISO将基于“社会的全部成本”,通过估算碳成本来增加每个化石能源发电机组的出价。如果该提案获得批准,纽约ISO市场将是第一个采用这种具体方法的区域批发市场。然而,作为碳排放限额和贸易计划的一部分,东北部许多州和加利福尼亚州已经在调度决策中包含了碳成本。从这个角度看,这与中国改革电力调度工作高度相关,实施现货市场的工作应以经济调度为中心。经济调度的核心逻辑是按照可变成本(理想的算法是可变成本包括社会排放成本)来安排调度。 英国:更新电网公司的商业模式:英国监管机构OFGEM最近一直在就输配电监管征求公众意见。多年来,英国已经开发了一个名为RIIO(收入=激励+创新+产出)的框架,其中包括几个重要的指标,如客户服务,网络拥堵成本和减排,激励电网公司通过良好绩效来盈利。现在, RIIO-2包含了额外的机制,鼓励电网公司追求终端用户能源效率项目的投资,作为“电杆和电线”投资的低成本替代方案。这种方法也在包括美国各州在内的世界其他地区采用,在输配电电价改革不断取得进展的中国也值得考虑。 美国西部:区域批发市场发展:美国西部有超过35个传统上独立的平衡区域,而且许多区域相当小。从2014年开始,这些平衡区域逐渐融入新的区域“能源不平衡市场”(EIM),实现了在更大的地域范围内平滑可再生能源出力波动性及消纳可再生能源。到目前为止,EIM已经是一个实时(小时内)市场,但最近几个月,政府机构和利益相关方也一直在努力建立一个日前区域市场(可能会在15分钟内进行)。在中国,开展广泛的区域(多省)综合现货市场也可能降低成本并促进可再生能源的消纳。 印度:全国电力现货市场的新推动力:中央电力监管委员会(CERC)已着手重建国家电力现货市场。 CERC的提案旨在优化现有国家资产的使用,如发电厂,输电线路和可再生能源发电,从而降低电力采购成本,提高效率,并整合更高的可再生能源发电份额。印度的市场改革工作对解决中国的问题有着启示作用,包括转向经济调度的需求和避免依赖“物理”性长期合同而阻碍电力部门的运营灵活性。 美国:照明能效标准的潜在挫折:2月,美国能源部(DOE)发布了一项计划,要求撤销之前扩大灯泡能效标准的计划。提高照明效率的措施通常可以为客户节省资金,并为整个社会带来净经济效益。美国能源效率经济委员会批评了这项新计划,并预估这种倒退将使每个家庭每年支出约100美元,还将产生由空气污染造成的健康问题,以及由此带来的碳排放量约等于700万辆汽车的典型排放量等负面影响。能源部的新计划可能会面临美国法院的挑战。与此同时,中国的节能标准和能效项目的持续改进彰显其全球领导地位,且已经看到显著节能成果。 弗吉尼亚州:综合资源规划检验最低成本资源选择:在美国,综合资源规划(IRP)始于20世纪80年代,许多州现在以各种形式开展IRP。在IRP下,“公共事业单位”(电力公司)通过在平等的基础上评估可用的供给侧和需求侧资源,为满足客户能源服务需求制定了具有成本效益的计划。将需求侧资源(尤其是终端能效)纳入流程至关重要,因为用户节能项目通常是新建发电厂的低成本和更清洁的替代方案。去年12月,弗吉尼亚州政府电力监管委员会拒绝了该州主要公共事业单位的IRP草案,并要求该单位对“最低成本”方案进行更细致的分析,包括能效资源。这只是一个IRP流程的例子而已,我们提出这个例子是因为IRP 逻辑是一个电力改革的基本原则。中国国家能源局于2016年发布的《电力规划管理办法》为中国的规划工作指明了这些原则。 PJM:市场监测机构要求联邦能源监管委员会修改市场规则:2月,PJM的独立市场监测机构向FERC正式提出修改市场规则的具体要求,以减少发电商操纵市场(市场力)的特定手段。市场监测机构在PJM和其他“RTO / ISO”市场(大致类似于中国正在开发的现货市场)中发挥着重要作用。这条新闻展示一个典型例子:在市场监测机构的所有权力和责任外,他们可以直接要求某些市场流程和规则的改变,以保证市场具有竞争性且运作良好。 监测机构通常以公开报告,与“RTO / ISO“官员和利益相关者的讨论或对FERC的正式请求的形式进行此操作。中国目前正在建设现货市场,可以考虑建立独立的市场监测机构。 3月14日, Monitoring Analytics 有限责任公司(PJM独立市场监测机构)发布了2018年PJM市场状况报告。该报告是独立市场监测报告对PJM在13个州和哥伦比亚特区管理的批发电力市场竞争力的评估。该报告包括对每个PJM市场的市场结构,参与者行为和市场表现的分析。年度“市场状况报告”包含关于PJM市场运作的海量数据,它解释了数据透明度对于市场成功运作至关重要,这一点对于中国建设电力市场有重要的参考意义。美国所有的区域“ISO/RTO”批发市场都有内部或者外部的市场监测机构,负责发布季度或年度分析报告。 欧盟:欧洲理事会支持使欧洲的电力市场更具竞争力和以消费者为中心:欧盟正在更新其电力市场规则,以改善市场的运作,赋予消费者更多的权利,并为清洁能源转型铺平道路。欧盟成员国于2019年1月18日批准了与欧洲议会就电力市场设计的指令和监管达成的两个协议。电力指令的主要内容包括为用户更积极地参与市场提供更多机会,价格准备金。储能参与市场和所有权问题。电力监管包含促进电力跨境贸易的电力交易规则,以及成员国建立共同容量机制的条件。中国也在开展电力零售市场竞争,欧盟在维护公平开放的市场竞争秩序的同时给消费者更多市场机会的做法对中国有借鉴意义。

Gilets Jaunes, RGGI, and Recommendations for China’s Carbon Reduction Policies

by Christopher James on

The gilets jaunes (“yellow vests”) protests in France have highlighted the critical role that consumers must play in defining how we decarbonize our economies. In light of this and similar setbacks for action on climate change, such as the November 2018 defeat of a carbon tax proposal in the U.S. state of Washington, it might…

黄马甲,RGGI和中国碳减排政策建议

by Christopher James on

法国的 gilets jaunes (“黄马甲”)抗议活动提醒了我们一件事,在使经济脱碳方面消费者必须发挥关键作用。在抗击气候变化过程中发生过这样那样类似的挫折,例如2018年11月在美国华盛顿州取消碳税提案,人们可能很容易得出结论,公众不愿意为减少温室气体而付出代价。但这是错误的。黄马甲群众和华盛顿选民并不反对减少温室气体排放的行动。相反,他们反对的是官僚主义强加给他们的行为,他们不会从中获得任何经济利益。这两个事件在影响消费者行为的因素上有所不同:在法国,人们认为政府擅自作主,没有任何公众意见参与的机会,而华盛顿的反对者们倒不是因为经济原因,他们反对的是政府的“秘密政府”行动,这些行动是支持碳税的人们无法忍受的。这两个事件的结果反映了消费者对温室气体排放量减少决策的重要性。 与法国和华盛顿的事件相反,美国的区域温室气体倡议(RGGI)已有十年成功的历史,给我们提供了另一种参考经验。RGGI表明,碳价格与进一步减少温室气体的补充政策相结合,可以经济有效地减少排放,节省消费者的资金,并有助经济增长。该倡议为如何设计和管理碳排放计划提供了宝贵的经验教训。中国去年建立了电力行业碳减排计划,借鉴这些经验教训可以帮助中国提高该计划的有效性,并最终将其扩展到更广泛的经济领域。 中国基于市场的方法借鉴了最佳实践 中国正在实施世界上最大的温室气体减排计划,从电力部门开始实施是有道理的。电力部门管理良好,排放监测系统运行连续可确保合规,并且由许多受影响的来源(即化石燃料发电厂)组成,与其他部门相比相对较小。中国同时启动了碳交易计划,努力转向欧洲和美国等基于市场的电力系统。这些努力与实施RGGI的州类似,因为在设计RGGI时,相应的许多州正在进行市场化的电力行业重组。 通过采用RGGI以市场为基础的方法,美国东北部电力行业的二氧化碳排放量减少了50%以上,这是减少碳排放,同时保护消费者的一种模式。根据RGGI经验,我们提供四项计划设计原则,以帮助中国实施碳交易计划。 确保透明度 透明度,是指所有流程和程序都是开放的,欢迎公众评论和意见,并且是一致的,常规的和可复制的。透明度对于确保以下内容很关键: 报告的碳价格值基于实际排放量, 报告的排放水平是准确的,并且 程序管理流程具备可复制性,一致性以及可预测性。 依靠独立的计划管理员和第三方对拍卖和收入的验证,RGGI可以确保透明度。独立和第三方意味着该组织与政府或政府的影响无关。程序管理员和提供验证的第三方实体也遵循开放性,可复制性和一致性的透明度原则。拍卖是每个季度进行的排放配额销售。一个排放限额等于一吨二氧化碳。RGGI还包含常规审查,以评估计划经验并进行相应调整,这也增强了整体接受度和信任度。 中国可以通过改善碳交易系统的排放监测,报告和记录保存来解决报告数据透明度和准确性的问题,例如最近上调了实际的煤炭消费量。通过这些措施,人们会更加接受相关数据,并支持交易货币的价值。坚持透明度原则也将提高中国城市和省级交易平台的可信度。 灵活性设计 任何交易程序在一开始都不完美。州长、市长和其他民选官员通常不熟悉以市场为基础的环境项目,并担心设置价格上限会导致经济损失或降低其州或省的经济竞争力。正是由于这些政治因素,最初排放水平的上限并不具约束力。例如,RGGI最初的排放上限比实际排放高出数百万吨的,非常 “松散”,因此受到“弱势”的诟病。但是,RGGI的设计是灵活的。它要求定期审查,以根据实际经验的反馈调整排放及其轨迹。 因此,RGGI在2012年的第一次计划审查中,根据实际运营经验和评估,将排放上限降低了45%。 如果温室气体价格达到特定年份的指定上限,该审查还确定了成本控制准备金,以保护消费者和企业。 2016年计划审查确定实际排放量仍然低于上限水平,补充能源政策也有助于减少PM2.5和NOX等污染物排放标准,并且参与RGGI的各州承诺长期(2030年至2050年)维持减排势头。 中国的初始设计并不灵活,因为每台锅炉都按其燃料或锅炉的类型进行分类。这种设计管理起来很复杂,并不符合中国电网公司的努力,这些运营商正在开发一个根据运营成本和燃料运送锅炉的系统。在基于市场的计划中,一吨二氧化碳(或温室气体)对气候和空气污染具有相同的影响,无论其来源如何。 RGGI区域的一吨二氧化碳处理与其他每一吨相同 – 无论产生它的来源或燃烧技术如何。中国计划的下一阶段应侧重于将类别简化为包含所有燃烧源的系统。精简这些类别也将更好地服务于未来中国电网的运营方式。 限制和投资以保护消费者 一旦温室气体排放上限生效,受影响的发电机将把“碳加法器” – 即它们排放的碳的成本(或价值) – 纳入运营成本。 RGGI的设计者明白(通过部分借鉴欧盟的经验),碳排放与交易项目赋予了碳配额持有者排放二氧化碳的“权利”。这种权利具有价值,它导致电力市场电价上涨。实际上,免费向排放者提供配额,就是直接给他们钱。当然,这笔钱来自消费者,他们支付了更高的电价。为了可以给消费者带来一些益处,RGGI设计师决定将全部的计划配额出售或拍卖给发电商。然后,RGGI将这一收入投资或“循环”到以下计划中:(1)直接使消费者受益(保护弱势客户),(2)通过终端能源效率降低能源费用;(3)进一步减少二氧化碳排放通过增加可再生能源发电。这些投资在其他州提高电价时可以起到稳定本地区电价的作用。 中国可以在碳交易计划的第二阶段采取下一步措施,拍卖现在免费赠送的配额。下一阶段还应考虑如何实施可再生能源发展和能源效率等补充能源政策,以增加减排量并使其更具成本效益。 实现能源与环境政策的协同 在2002年底开始规划RGGI计划时,美国东北部各州在环境问题上已有35年的合作历史。能源监管机构参与RGGI工作组,在20世纪90年代末和21世纪初的行业重组努力之后,对环境政策如何限制或帮助新兴电力市场提出了新的重要观点。这些观点有助于决定拍卖所有RGGI配额,并使用合理的环境政策,来揭示能源效率和可再生能源投资如何加速二氧化碳减排,并以较低的成本实现这些目标。环境和能源监管机构之间建立了良好工作关系,这也为未来在这些问题上的合作铺平了道路,包括实施能效计划,柴油发电并网程序和空气质量控制措施。而且, RGGI获得的成功经验,也鼓励监管机构将更多的行业纳入其减少温室气体排放的努力中,从而促成了交通运输部门宣布的区域二氧化碳减排计划。 中国于2018年进行了碳交易计划的第一次年度评估,来自多家机构,包括生态与环境部(MEE)和国家发展和改革委员会(NRDC)以及国际专家参加了评估。 这些论坛应该定期举行。 许多减少温室气体的措施也改善了空气质量。 未来的论坛还可以讨论如何同步措施以减少所有空气污染物。 随着国家发改委气候变化司被重组到生态环保部,简化了环境政策的协调。有几项研究会有助于 2020年后中国碳交易系统的下一阶段工作,如交通运输部门增加的排放如何加速清洁能源汽车的推广,以及电力市场的持续发展也有助于改善空气质量的分析。 结论 黄马甲和华盛顿事件给减少温室气体排放的进展按下了暂停键。法国同意推迟燃油税,而华盛顿正在考虑立法,采用2018年11月全民公决中包含的大部分计划。这些辖区以及正在考虑采取减排措施的其他辖区,建议将RGGI的最佳做法纳入其计划。 RGGI的成功源于以上几个因素,当中国决策者制定了第二阶段碳市场计划,并考虑扩展到其他行业时,可以借鉴RGGI的经验。中国的中央计划模式并不一定意味着一刀切。中国拥有经济多样性和地理广度,可以允许首先在较小规模的城市或省份试验创新概念。然后,把试点经验推广到其他部门或其他地区。 This post is available in English.

Five Suggestions to Promote China Power Sector Transition

by Frederick Weston Max Dupuy on

Even the casual observer of China during the last thirty years can’t help but be awestruck by the country’s transformation—across all sectors, but especially the power sector, the central infrastructural industry on which economic development depends. What had been a system characterized by too frequent shortages and under-investment became the world’s largest and one of…