Blog

Insights from Our Experts

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…

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…