Rozprzestrzenianie się iskry - Spark spread

Spread iskra jest teoretyczna marża brutto z opalanej gazem elektrowni ze sprzedaży jednostki energii elektrycznej , które kupił paliwa potrzebnego do wytworzenia tej jednostki elektrycznej. Wszystkie inne koszty ( eksploatacja i konserwacja , kapitał i inne koszty finansowe) muszą zostać pokryte z rozprzestrzeniania iskier. Termin ten został po raz pierwszy wymyślony przez zespół handlowy Tony'ego Westa na parkiecie National Power Ltd w Swindon w Wielkiej Brytanii pod koniec lat 90. i szybko weszło do powszechnego użytku, gdy inni handlowcy zdali sobie sprawę z możliwości handlu i hedgingu.

Termin ciemny spread , kwark spread i bark spread odnosi się do podobnie zdefiniowanej różnicy między strumieniami gotówki (spread) odpowiednio dla elektrowni węglowych, elektrowni jądrowych i elektrowni na biomasę. Te wskaźniki ekonomiki elektrowni są przydatne do śledzenia rynków energii . W przypadku decyzji operacyjnych lub inwestycyjnych publikowane dane „spreadowe” nie mają zastosowania. Należy wziąć pod uwagę lokalne warunki rynkowe, rzeczywistą wydajność zakładu i inne koszty zakładu. Wyższy ciemny spread jest bardziej korzystny ekonomicznie dla właściciela generatora; IPP z rozprzestrzenianiem ciemnym 15 € / MWh będzie bardziej opłacalne niż konkurent z rozprzestrzenianiem się ciemności tylko € 10 / MWh.

Dalszą definicją wskaźników czystego spreadu jest cena uprawnień do emisji dwutlenku węgla (patrz: Handel emisjami ).

Definicja rozprzestrzeniania się iskier

Rozprzestrzenianie iskier SS definiuje się jako:

z
p E jako cena energii elektrycznej w MU /MWh
p G jako cena gazu ziemnego w MU/MWh lub MU/ Btu
η el jako sprawność elektryczna wzgl.
HR jako współczynnik ciepła w Btu/MWh

Źródło publikujące takie wskaźniki musi podać dokładną definicję rozprzestrzeniania się iskier. Definicje powinny określać brane pod uwagę ceny energii (energii elektrycznej i paliwa) (punkt i warunki dostawy) oraz sprawność zakładu wykorzystywaną do obliczeń. Należy również podać wszelkie koszty operacyjne zakładu, które mogą być uwzględnione. Zazwyczaj rozważa się sprawność 50 % dla elektrowni gazowych i 36 % dla elektrowni węglowych.

W Wielkiej Brytanii do obliczenia konwersji gazu stosuje się niezaokrągloną sprawność 49,13%. W rzeczywistości każda elektrownia gazowa ma inną wydajność paliwową, ale 49,13% jest stosowane jako standard na rynku brytyjskim, ponieważ zapewnia łatwą konwersję między objętościami gazu i mocy. Wartość rozprzestrzeniania się iskier to zatem cena energii pomniejszona o koszt gazu podzielona przez 0,4913, tj. rozprzestrzenianie się iskry = cena energii – (koszt gazu/0,4913). W sierpniu 2006 r. ciemne spready w Wielkiej Brytanii mieściły się w przedziale 10–30 GBP/MWh, podczas gdy spready Spark w Wielkiej Brytanii wynosiły 4–9 GBP/MWh.

Wiadomo, że wartości te znacznie zaniżają faktyczną sprawność nowoczesnych instalacji . Najlepsze w swojej klasie sprawności (stan na 2019 r.) wynoszą blisko 64%, a rozwój komercyjny jest szybki.

Czysty rozkład

W krajach objętych Europejskim Systemem Handlu Emisjami, wytwórcy muszą brać pod uwagę również koszt uprawnień do emisji dwutlenku węgla, które będą objęte systemem limitów i handlu . Handel emisjami rozpoczął się w UE w styczniu 2005 roku.

Rozrzut Czystej Iskry jest obliczany przy użyciu współczynnika intensywności emisji gazów wynoszącego 0,411 tCO2/MWh. Dlatego rozrzut czystej iskry oblicza się, odejmując cenę węgla za tonę (pomnożoną przez 0,411) od rozrzutu „brudnych” iskier, tj. Czysty rozrzut iskier = Rozprzestrzenianie się iskry – (cena węgla*0,411).

Czysty spread iskrowy lub „ spread green iskierki ” reprezentuje dochód netto, jaki generator uzyskuje ze sprzedaży energii, zakupu gazu i wymaganej liczby uprawnień do emisji dwutlenku węgla. Rozpiętość ta jest obliczana poprzez dostosowanie kosztu gazu ziemnego do wydajności wytwarzania, a następnie zastosowanie rynkowego kosztu zakupu lub alternatywnego kosztu umorzenia uprawnień do emisji, takich jak EUA (EUA) w Systemie Handlu Emisjami Unii Europejskiej (EU ETS).

Niech S: rozprzestrzenianie się iskry, E: cena energii elektrycznej, G: koszt gazu, Ng: liczba kredytów węglowych potrzebnych do pokrycia eksploatacji gazu, Pcc: cena kredytu węglowego.

Następnie rozprzestrzenianie się czystej iskry definiuje się jako


Czysty ciemny rozkład lub „ ciemnozielony rozkład ” odnosi się do analogicznego wskaźnika dla wytwarzania energii elektrycznej z węgla. Spread iskrowo-zielony i ciemnozielony są szczególnie ważne na obszarach, na których przeważa wytwarzanie energii elektrycznej z węgla, ponieważ zbieżność spreadów doprowadzi do ważnego punktu decyzyjnego.

Niech D: ciemny spread, E: cena energii elektrycznej, C: koszt węgla, Nc: liczba kredytów węglowych potrzebnych do pokrycia eksploatacji węgla (2–2,5 razy większa niż gazu), Pcc: cena kredytu węglowego.

Następnie wyczyść ciemny rozkład = E - C - Nc*Pcc = D - Nc*Pcc

Rozprzestrzenianie się klimatu : różnica między rozpiętością ciemnozieloną a iskrowo-zieloną jest znana jako „ Rozprzestrzenianie się klimatu ”.

Rozprzestrzenianie się klimatu = Czyste ciemne rozproszenie - Czyste rozproszenie iskry = (D - Nc*Pcc) - (S - Ng*Pcc) = (D - S) - (Nc - Ng)*Pcc.

Uwaga: (D - S) i (Nc - Ng) są liczbami dodatnimi.

W gospodarce o ograniczonej emisji dwutlenku węgla producent energii na obszarze geograficznym, w którym węgiel jest obecnie preferowaną metodą wytwarzania energii elektrycznej, może ostatecznie napotkać negatywny wpływ na klimat, jeśli ceny kredytów węglowych wzrosną. Oznaczałoby to, że biorąc pod uwagę koszt produkcji oraz koszt przestrzegania limitu i handlu (węgiel jest średnio 2,5 razy bardziej zanieczyszczający niż gaz ziemny przy tej samej produkcji energii elektrycznej), gaz ziemny byłby lepszą decyzją. Zaczęłoby to powodować większe wewnętrzne ograniczenie emisji poprzez przełączanie paliw do wytwarzania energii i mniejszą zależność od elastycznych mechanizmów. Jest to ważne ze względu na obawy dotyczące komplementarności .

Spread klimatyczny jest również interesujący, ponieważ jest podstawowym czynnikiem wpływającym na cenę kredytów węglowych. Ponieważ system limitów i handlu ETS obejmuje główne gałęzie przemysłu generujące zanieczyszczenia, wytwarzanie energii w elektrowniach węglowych i gazowych, które są zdecydowanie największymi źródłami, generuje największe zapotrzebowanie na kredyty węglowe w ramach ETS. Aby pokryć emisje na podstawie stale zaostrzającej się racji darmowych uprawnień EUA, elektrownia węglowa będzie musiała albo ograniczyć się wewnętrznie, albo kupić kredyty. Jeśli cena krańcowej redukcji wewnętrznej jest niższa niż cena kredytów węglowych, firma wybierze redukcję wewnętrzną. Jednak redukcja marginalna staje się coraz droższa, w pewnym momencie zmuszając elektrownię do zakupu kredytów – w ten sposób cena kredytu węglowego jest równa marginalnemu kosztowi redukcji w zakresie, w jakim europejskie elektrownie zdecydowały się na redukcję.

Czyste ciemne spready są odzwierciedleniem kosztu wytwarzania energii z węgla po uwzględnieniu kosztów paliwa (węgla) i uprawnień do emisji dwutlenku węgla. Dodatni spread oznacza, że ​​opłacalne jest wytwarzanie energii elektrycznej w oparciu o Baseload w danym okresie, podczas gdy ujemny spread oznacza, że ​​wytwarzanie byłoby działalnością przynoszącą straty. Spready Clean Spark nie uwzględniają dodatkowych opłat za wytwarzanie (poza paliwem i węglem), takich jak koszty operacyjne.

Zarówno brytyjskie, jak i niemieckie tabele Dark Spread wykorzystują współczynnik efektywności paliwowej wynoszący 35% do konwersji węgla oraz współczynnik konwersji energii wynoszący 7,1 do konwersji ton/węgla na MWh/energię elektryczną. W rzeczywistości każdy rodzaj węgla ma inną wartość energetyczną i każda elektrownia węglowa ma inną efektywność paliwową, ale 35% jest akceptowane jako szeroki standard. W chwili pisania tego tekstu (marzec 2007 r.) nie ma płynnego rynku ciemnego spreadu ani w Wielkiej Brytanii, ani w Niemczech. Wartość Dark Spread to cena energii minus cena węgla podzielona przez 0,35, tj. Dark Spread = cena energii – (cena węgla/0,35).

Czysty ciemny spread jest obliczany przy użyciu współczynnika intensywności emisji węgla równego 0,971 tCO2/MWh. Dlatego Clean Dark Spread jest obliczany przez odjęcie ceny węgla (pomnożonej przez 0,971) od „brudnego” spreadu iskier, tj. Clean Dark Spread = Dark Spread – (Cena węgla*0,971).

Rozprzestrzenianie się iskry jako koszt zastępczej energii dla nieciągłych odnawialnych źródeł energii

Rozprzestrzenianie się iskier można wykorzystać do oceny utraty przychodów, jeśli elektrownia zostanie przełączona z normalnego scenariusza pracy na taki, w którym jest utrzymywana w rezerwie, aby zapewnić energię, gdy duża populacja wiatru lub innych generatorów odnawialnych nie jest w stanie wygenerować.

Teoretycznie operator elektrowni byłby obojętny na takie niedziałanie, o ile zapłacono mu spread, który zarobiłby podczas normalnie oczekiwanej liczby godzin pracy. W rzeczywistości, gdyby zapłacono oczekiwanemu rozprzestrzenianiu się iskier za godziny, które oczekiwał, by pracować w normalnym trybie pracy, operator byłby w lepszej sytuacji, ponieważ nie ponosiłby zmiennych kosztów operacyjnych i konserwacyjnych (koszty O&M), które są proporcjonalne do wyprodukowana energia elektryczna.

Ocena utraconych dochodów jest potrzebna, jeśli niektóre elektrownie, takie jak turbiny wiatrowe, mają absolutny priorytet (elektrownie obowiązkowe). W takim przypadku dyspozytor nakaże innym zakładom zmniejszenie mocy. W niektórych krajach operatorzy instalacji są uprawnieni do otrzymania rekompensaty za takie interwencje. Na konkurencyjnym rynku energii elektrycznej sytuacja może być obsługiwana przez mechanizm bilansujący, w którym wszelkie niezbilansowanie z grafiku (zwykle z grafiku na następny dzień) jest karane za pomocą ceny z rynku bilansującego lub ceny kalkulowanej.

Tak więc, ponieważ spready iskier w Wielkiej Brytanii mieściły się w przedziale 4–9 GBP/MWh – średnio 6,5 GBP/MWh lub 0,65 pensa/kWh, możemy oszacować prawdopodobny koszt przeniesienia istniejących elektrowni do roli rezerwowej dla dużej penetracji odnawialnych źródeł energii na poziomie około 0,65 p/kWh.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ „Energetyka USA, rynki ISO, transakcje na energię elektryczną i odnawialne źródła energii” (PDF) . scppa.org . Publiczny Urząd Energetyki Południowej Kalifornii . Źródło 19 października 2019 .
  2. ^ Schimmoler, Brian. „Ciemność, iskra i kwark” . Energetyka . Energia Clariona . Źródło 19 października 2019 .
  3. ^ Tendances Carbone, miesięczny biuletyn o europejskim rynku emisji dwutlenku węgla - Metodologia (PDF) , CDC Climat Research, 2013, s. 2 , pobrane 2018-02-26, „Rozpiętość czystej iskry, wyrażona w EUR/MWh, reprezentuje różnicę między ceną energii elektrycznej a ceną gazu ziemnego wykorzystywanego do wytworzenia tej energii elektrycznej”
  4. ^ "Technologia HA jest teraz dostępna z pierwszą w branży wydajnością 64 procent" . Ogólne raporty elektryczne . General Electric . Źródło 19 października 2019 .
  5. ^ „Turbiny serii J” . amer.mhps.com . Systemy zasilania Mitsubishi Hitachi . Źródło 19 października 2019 .

Zewnętrzne linki