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Insights from Our Experts

Value Added: Measuring the Health Benefits of the “Layer Cake”

by Jim Lazar Nancy Seidman on

In 2013, RAP released a pathbreaking publication, Recognizing the Full Value of Energy Efficiency. We refer to the main concept of this paper as “the layer cake,” after its centerpiece concept analogizing the multiple benefits of energy efficiency as layers in a cake. Health benefits, both for individual participants in an efficiency program and for…

The UK’s August 9 blackout: Why did it happen and what can we learn?

by Philip Baker on

The power outages that occurred in the United Kingdom on August 9 demonstrated our increasing dependence on secure electricity supplies and the extremely disruptive consequences when those supplies fail. The reasons for the extent of the disruption to transport and other critical infrastructure are beyond the scope of this blog. However, an examination of the…

Clean, Flexible and Efficient: A Recipe for Energy Optimization

by John Shenot on

The United States is the second-highest emitter of greenhouse gases on the planet — but we are also a leader in technological and economic strength. We have the capability to lead the world in finding solutions to the urgent challenge of climate change — while rapidly and thoroughly decarbonizing ourselves. To move our energy use…

Markets Learning Hub: Understanding India’s Coming Wholesale Market Reforms

by Dheer Patel Joni Sliger on

India’s wholesale electricity markets are on a path toward key market design reforms with the Central Electricity Regulatory Commission (CERC) proposing the framework and draft amendments for a real-time market. These reforms have the potential to substantially improve the efficiency of the power sector. A series of discussion papers CERC published on real-time markets, day-ahead…

Electric Cars Are a Lot Like Water Heaters

by Jim Lazar on

People unfamiliar with electric cars often fear that a blossoming of EV ownership will bring chaos to the electric grid. For example, I recently spoke with the manager of a beach resort who was fearful of adding an EV charger, thinking it would create a huge additional power load. She didn’t realize that even a…

美国电力监管点评 — 当各州监管权遇到跨区电力市场:界线在哪?

by Michael Hogan on

原则上,美国跨州电力批发市场由联邦能源监管委员会(FERC)监管,而电力零售市场由各州监管。各州监管权界限问题也历经漫长而动荡的过程。随着电力批发市场的演化,虽然州权力的争执对有组织的批发电力市场构不成重大影响,但州权与电力批发市场监管的界线却偶有争议。最近在美国国内,有关区域输电组织(RTO)覆盖地区的州政府权利问题上的相关讨论变得相当活跃。最近引起争议的是最高法院的一项裁决。 去年,美国一家化石燃料发电企业对纽约和伊利诺伊州州对核电进行补贴的合法性提出质疑,当地法院维持了补贴的合法性(详见文末“背景”)。企业向联邦法院申诉请求重审下级法院的裁决。2019年4月,美国联邦最高法院驳回其请求,这既是关于支持核电补贴的终裁,也维护了参与跨区批发电力市场的各州在制定发电政策时的管辖范围。 这并不是电力批发市场面临的新问题,但是许多因素综合在一起,给电力市场带来了新的“干扰”,其中包括对天然气依赖的日益增长,特朗普政府补贴煤炭发电的措施,缺乏联邦碳定价政策,区域输电组织对州可再生能源配额制度和上述政策工具影响力的抵制等。 随着各州寻求应对这些问题的方法,一些竞争市场的管理者和市场拥护者已经开始反对对市场进行干预,他们认为州政府对电力批发市场的干预是不恰当和有害的。 如何理清州政府哪里是对的,哪里是错的?作者建议重新审视最高法院在休斯案中的决定。 当时,最高法院的裁决确认以公众利益为前提,电力供应可靠性当然是公众利益的一部分。最高法院也确认了各州的监管权,“当然,各州可以监管”,“即使其法律偶然影响到FERC管辖内的某些领域”。但是,当各州加入RTO,同意委托RTO以最低成本确保可靠的电力供应时,各州就放弃了自行确保资源充足性的选择。 作为交换,各州获得了充分参与有组织的电力市场的好处,这取决于各种治理条件。根据FERC的规定,RTO拥有履行该职责所需的所有工具和部署这些工具的职权。 横跨RTO区域的发电燃料和技术组合不断变化,电力系统运营商确保电力系统可靠性的难度越来越大,这些挑战需要工程解决方案。 没有证据表明不断变化的燃料组合会导致RTO市场无法有效管理。事实上,世界其他地方也有电力系统运营商,例如在英国和西班牙,它们正在应对资源组合中更为剧烈的变化,并成功地带头解决这些挑战。 各州必须给予肯定,即在以可靠性为由干预发电种类组合之前,不能指望RTO确保接受标准的可靠性。如果没有这一点,各州就可靠性理由采取行动会影响市场结果 – 例如阻止新准入,提供州内准入补贴或承保现有资源的持续运作 – 应该期望RTO可以采取行动来中和此类行动。 排放温室气体的外部成本也已经确定为公共利益问题,一些州已选择采取行动。 各州没有将环境政策相关的责任委托给RTO,RTO没有联邦授权来影响或对这些政策造成影响。虽然FERC和FERC监管的RTO已被授予可靠性问题的管辖权,但他们对环境问题没有管辖权(FERC只有权“考虑”此类事项)。这些是联邦和州政府负责的事情。 在没有联邦行动的情况下,各州意识到购买高碳能源相关的外部成本中的公众利益,并未选择 – 实际上也不能 – 依靠RTO来解决这一问题。因此,针对解决环境外部性的州能源政策,与针对可靠性问题的州能源政策有实质性的区别。 因此,采取环境因素政策会“偶然影响”市场结果,例如能源组合购买义务,会增加某些类型资源的能源市场价值,降低其他能源资源的市场价值,这些州应该有权这样做,有不受RTO干扰的自由。 作为回应, RTO的管辖范围,仅适用于过分歧视有利于州内资源或特定发电厂所有者的政策,或者不当地干扰RTO市场的竞争(如果州政策造成买方或卖方市场力滥用的重大风险,则应采取适当的市场力缓解措施)。在这些限制条件下,各州做出能源品种选择的能力取代了RTO运营有组织批发市场的职能。 因此,RTO无权阻碍或阻止这些州对能源品种的选择,除非合理化的阻碍或阻止任何批发客户(例如,沃尔玛,美国钢铁公司,或者具备零售竞争市场的州内的零售商)购买某种类型的能源,从而抬高这些资源的能源市场价值。 州政府的监管权利问题一直是有争议的话题。但对于已加入RTO的各州而言,州能源政策对RTO市场结果的“偶然影响”有明显不同。 对于那些主要基于可靠性考虑而制定能源政策的州,应期望RTO采取措施来消除对市场结果的任何附带影响。而其他根据公认的环境外部性制定能源政策的州,则有权期望RTO能够适应这些环境政策可能对市场结果产生的任何附带影响。 背景: 2016年,美国联邦最高法院曾裁决核电补贴违法(Hughes诉Talen Energy案,简称“休斯案”)。 2016年和2017年,纽约州和伊利诺伊州分别批准了核电补贴,以保护因天然气和可再生能源的竞争而有可能被迫提前退役的核电机组。康涅狄格州和新泽西州也紧随其后颁布了类似计划。 伊利诺伊州和纽约州的补贴计划得以绕过休斯案裁决,是因为美国实施零排放信用(ZEC)项目,将核电补贴定义为零排放碳发电而避免了联邦监管。 FERC和司法部2019年曾向下级法院表示,针对零排放信用计划的补贴避免了2016年休斯案的“致命缺陷”,因为“ZEC是代表特定形式发电的环境属性的独立商品;它们不是批发市场中的能源产品或容量产品,或捆绑销售,因此不属于FERC对电力批发交易的专属管辖权” 。 虽然核电补贴得到维持,但FERC仍然可以采取行动限制其对电力批发市场的影响。监管机构目前正在考虑修改PJM的市场规则,将受补贴的发电资源从容量市场中剔除,但目前还未得到批准。 本文作者 Michael Hogan,睿博能源智库高级分析师,原文发表在Utility Dive上。

Paying our way out of purgatory? Is carbon pricing enough?

by Louise Sunderland on

After the Pope backs a carbon tax to stem global warming, Louise Sunderland argues that only when coupled with the strategic use of the revenues will carbon taxes be efficient and cost-effective enough. This month, Pope Francis announced that carbon pricing was “essential” to stem global warming, which “threatens the very future of the human…

国际电力改革和气候变化季报-Q2-2019

on

国际电力改革和气候变化季报回顾近期全球电力行业和气候变化政策和监管的最新进展,并摘选一些我们认为对中国特别相关的进展,以供参考。 1) 美国:燃煤发电量持续下降 美国能源信息署报告称,2018年美国燃煤净发电量占总发电量的比重从2015年的35%下降至2018年的28%(夏季月份),并预测该比例将继续下降, 2019年会进一步降到25%。风电,太阳能和燃气发电填补了这一空白,而持续推动的终端能效也已缓解了电力需求。与此同时,大部分剩余的燃煤发电厂现在都是不具备经济性的:在美国很多地区,新建风电和太阳能发电的全部成本已经低于煤电厂的运营成本,这表明在煤电在不断淘汰。与此同时,彭博基金会最近宣布了一项新的活动,旨在到2030年关闭美国所有剩余的煤电厂,并用可再生能源和需求侧管理来填补由此产生的资源缺口。 2) 欧盟:碳排放交易体系 碳排放交易体系中的碳价给现货电价带来一些上行压力,但其他因素仍占主导地位:从2011年底到2018年初,欧盟碳排放交易体系的碳价格低于每吨10欧元。此后,价格上涨,今年4月份至今已经达到25欧元左右每吨。这一增长主要由于于欧盟批准的欧盟排放交易体系改革进入到第四阶段,在这一阶段收紧了配额供应,以及其他因素。欧洲现货电力市场基于经济调度原则,这意味着更高的碳价格会影响电力现货市场中化石燃料发电机组的投标行为。然而,煤炭和天然气价格的波动仍然是推动电力现货市场价格波动的一个更大因素。 对中国的一个启示是,运行良好的电力现货市场(或至少是一个实施良好的经济调度规则)是碳交易的重要伙伴,并为碳交易的运作开辟了一条重要渠道。然而,这种相互作用是复杂的,有许多因素在起作用,包括补充政策的影响。 3) 夏威夷推广基于绩效的监管创新 夏威夷州公用事业委员会最近宣布完成新工作的第一阶段,以改造公用事业单位的盈利模式。新方法将“准许收入”与“基于绩效的收入”结合起来。与以前一样,电网公司仍将根据“准许支出”和“准许回报”获得允许的收入,就像中国最近的输配电价改革所建立的方法一样。然而不同的是,在夏威夷,此法会减少电网准许收入,电网公司将有机会通过达到特定绩效目标来填补这部分收入。比如电网公司在连接分布式太阳能光伏和分布式储能资源方面的表现。这是转向基于绩效的监管趋势的一部分,在美国其他州,英国等地都已有所体现。如果实施得当,它将允许公用事业单位通过参与更好地支持政策目标而获利。 4) 新英格兰地区电力现货市场 新英格兰地区独立系统运营商(ISO-NE)最近宣布了对波动性可再生能源(包括风电和水力发电)的市场规则进行了一些改进。这些资源一直根据其运营成本(通常接近于零)按照优先调度来考虑,可以说它们一直都参与了ISO-NE(和其他RTO / ISO)市场。这些新变化的重要性代表了对“经济优先调度”的改进,并且代表了对波动性可再生发电“可调度性”性的完善。“可调度性”是ISO-NE于2017年首次实施的项目,该项目修改了市场规则的一些细节,以便在传统发电厂的基础上更加均衡地处理这些可变资源,从而减少弃风和降低整体系统成本,例如,ISO已经能够减少低效的手控弃风。 5)全球:国际能源署报告需求响应增长乏力 国际能源署报告称,2018年需求响应能力仅增长4%,维持了过去五年的平均增长率。需求响应是一种极好的灵活性资源,可以取代对更昂贵的灵活性发电厂的投资,满足高峰用电需求,并且可以支持高比例可再生能源发电的电网系统。需求响应可以在不同的时间尺度上提供一系列不同类型的服务,不仅是其“减少”负荷的传统角色,而且还可以对负荷曲线实行“转移,塑形和摆动”。不幸的是,由于各个国家在批发市场和配电层面存在许多障碍,这种潜力未在全球范围内得到应有的发挥。随着中国在电力批发市场和配电层面设计新市场的举动,我们建议应创建需求响应和其他分布式资源参与市场的公平竞争环境。 6)美国太平洋各州减少温室气体排放的行动 虽然在本届政府治下,国家层面的改善环境行动已暂停,但各州继续(一如既往地)努力减少温室气体排放并加速清洁和可再生能源的使用。美国太平洋地区的加利福尼亚州,俄勒冈州和华盛顿州的国内生产总值相当于世界第四或第五大经济体(合起来相当于美国四分之一GDP),一直引领着美国和全球的脱碳行动。这些州是“西部气候倡议”的一部分,各州在友好竞争中相互推动,以迅速减少温室气体排放。 2018年,加利福尼亚州承诺到2050年实现100%可再生能源发电。 华盛顿州在2019年通过多项法案,包括到2045年实现100%的可再生能源的承诺,华盛顿州制定了大型商业建筑能源绩效标准,要求在2020年之前制定建筑物能效标准,完善建筑能耗的信息披露,并定期更新。此外,还对标加州版本,规定了商用和住宅电器的能效标准。另外,华盛顿州还扩展了小规模光伏发电的净计量标准,要求公共事业单位鼓励“电表后发电”。 继加州之后,毗邻的俄勒冈州也将实施“排放上限和投资机制”,以减少温室气体排放。该项目要求俄勒冈州到2050年将温室气体排放量减少到2017年的80%。该州还计划参与加州的温室气体排放交易机制以及西部气候倡议。俄勒冈州的温室气体排放配额将被拍卖,然后将收益投资到该州消费者,主要用于实施能源效率和可再生能源项目。该法律将要求俄勒冈州在2030年之前淘汰所有燃煤发电,停止采购煤电。与RGGI一样,拍卖的配额价格既有底价也有上限。 Vox的David Roberts对俄勒冈州温室气体计划进行了很好的分析。 这对中国来说意味着什么? 首先,对美国经验的关注不必拘泥于国家层面,应更多关留意各州层面的行动。其次,太平洋各州的努力不仅引领美国,而且还引领世界经济脱碳趋势。仅加州的经济规模就大于德国,由于脱欧的不确定性,加州也可能领先英国。华盛顿和俄勒冈州的减排行动加入到加州领衔的气候行动计划中,为电力行业脱碳创造了更大的推动力。加州和俄勒冈州也将领先于中国的温室气体排放计划,因为目前中国的碳市场计划仅涵盖电力部门。 值得注意的是,华盛顿州认为现有建筑物的温室气体排放以及居民如何使用能源也会影响到排放。加州的温室气体计划也认识到必须改善现有建筑的能效性能,以实现温室气体减排目标。为了实现温室气体减排目标,这三个太平洋州都需要对建筑业主和工厂进行某种形式的能源审计。将该计划的覆盖范围扩大到所有经济部门,增加了可再生能源和储能相关联的机会,以便实现运输部门的清洁电气化,并使用清洁的本地发电源(这反过来又促进了当地的经济发展)。能源效率是减少温室气体最具成本效益的手段之一,此外还可以改善空气和水质,减少不必要的发电。 俄勒冈州和华盛顿州的电价在美国是最低的。华盛顿州法案和俄勒冈州温室气体法案都认识到,更多的依赖可再生能源发电将会稳定电价,并将使消费者和企业受益。 7) 阿肯色州依赖能效实现空气质量目标 美国阿肯色州向美国环境保护署(EPA)提交了一份报告,阐述了该州计划如何达到国家空气质量标准。该报告在以下几个方面具有重要意义: 阿肯色州是美国中南部的一个州,远离沿海地区(即加州,纽约州,新英格兰州),那里的大部分将能效和空气质量相结合的工作已经完成(比如,在许多其他举措中,东北部各州制定了“区域温室气体减排行动”, 而加州制定了碳排放交易机制,能源和环境监管机构起了重要作用)。 阿肯色州的家庭收入比美国平均水平低30%; 阿肯色州不被视为“气候领导者”(如前面提到的那些州); 阿肯色州的空气质量和能源监管机构定期进行沟通和协作。统筹协调的能源和环境行动对于以最低成本实现政策目标至关重要。这些政策制定者合作的程度是成功的最重要指标。 美国清洁空气法案的目标之一是减少区域雾霾并提高能见度。美国最强大的文化价值观之一就是领略自然之美。然而,自然环境正受到燃煤电厂排放等的威胁。美国环保署采用了一些规章,要求各州承诺实现原始可见度的长期(多年代)计划(例如,在西部各州,通常情况下,可见度足够明显应可以看到距离200公里的地标)。 阿肯色州于2019年4月向美国环保署提交了计划。该计划描述了该州如何依靠更强大的终端能效计划来减少前景不佳的能见度:NOX,SOX和PM2.5。当然,这些污染物的减少也将有助于该州减少臭氧和PM2.5的环境浓度,从而改善公众健康。该州臭氧排放量最近已经超过了标准值。 报告提供了有关该州将用于减少空气污染的能效措施的详细信息,以及其成本和预测的能源效益。这正是我们一直在讨论的成效,很高兴看到这种结合能源和环境规划的例子。 为什么这对中国来说很重要? 阿肯色州的例子揭示了能源和环境监管机构相互沟通、协调所带来的好处。这样做有助于帮助阿肯色州以更低的成本满足清洁空气标准,通过提高州内能效计划,以及不依赖于管道末端排放控制。

Why I replaced my new gas boiler with a heat pump

by Jan Rosenow on

After installing a new air source heat pump in my home, I posted a photo on Twitter, delighted about the carbon emissions we will save. My celebration, however, was short-lived. The post triggered an intense discussion with many people feeling that my decision to replace my six-year-old gas condensing boiler was unjustifiable. “Ripping out a…

Regulatory Reform is a Game of Hopscotch, Not a Flying Leap

by Jessica Shipley on

The changes underway in the electricity industry are well documented: Demand is flat or declining; renewable energy and storage technology costs are plummeting; utilities and third parties are offering customers new technologies and services; and the need to cut emissions is increasing. And there’s a growing recognition that adapting to these changes requires new regulatory…