Более низкие цены на ветряную и солнечную энергию не снижают оптовые цены. Для реализации их потенциала требуются новые рыночные конструкции.
Пол-Фредерик Бах, бывший руководитель оператора системы передачи, начал отслеживать оптовые цены на электроэнергию в Европе еще в 2014 году. Он использовал разные цвета на карте для обозначения различных ценовых диапазонов. В 2016 году цены на некоторых рынках выросли настолько, что ему «пришлось изобретать новые цвета».
Эти данные подчеркивают проблему энергетического перехода в ЕС: стоимость энергии из возобновляемых источников энергии (LCOE) снижается, доля возобновляемых источников энергии во многих сетях растет, но цены на оптовых рынках электроэнергии не становятся ниже.
По данным Европейской комиссии, во всех странах ЕС средняя квартальная оптовая цена на электроэнергию выросла почти на 20 евро за мегаватт-час с четвертого квартала 2015 года и до четвертого квартала 2018 года.
Но за тот же период доля возобновляемых ресурсов в валовом потреблении электроэнергии выросла с 28,8 процента до 32,1 процента в ЕС и Великобритании, как показывают данные Евростата. И это несмотря на то, что «возобновляемая генерация все больше приводит к низким или даже отрицательным ценам на спотовых рынках».
Так, что же происходит?
Разрыв между более дешевыми возобновляемыми источниками энергии и оптовыми рынками энергии.
Следует учитывать несколько факторов. Во-первых, возобновляемые источники энергии по-прежнему составляют относительно небольшую долю от общего производства электроэнергии в Европе. Во-вторых, недавнее сокращение LCOE в результате новейших проектов в области солнечной и ветровой энергетики может не перевесить затраты на чистую энергию от старых станций, субсидируемых через механизмы поддержки, такие как зеленые тарифы.
Еще одно объяснение заключается в том, что переменная мощность ветряных и солнечных электростанций должна уравновешиваться их быстрым наращиванием с одновременным сокращением мощности генераторов, работающих на ископаемом топливе, что увеличивает затраты на электроэнергию и выбросы углекислого газа.
Но есть еще один, более важный фактор, который следует учитывать: «относительно слабая роль» возобновляемых источников энергии в формировании цен на электроэнергию на европейских рынках.
«Какая бы установка ни требовалась для удовлетворения последнего мегаваттного спроса, это технология ценообразования», - сказал Том Эдвардс, старший разработчик моделей в Cornwall Insight, в электронном письме. В то время как дешевые возобновляемые источники энергии компенсируют определенную часть потребностей сети, предельные издержки по-прежнему устанавливаются электростанциями, работающими на ископаемом топливе.
Что касается падения спотовых цен, то дешевые ресурсы, такие как энергия ветра и солнца, оказывают краткосрочное влияние на рынки, в основном из-за изменения погодных условий. Это привело к устойчивому росту отрицательных цен на рынках на сутки вперед по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, заставляя поставщиков энергии хеджировать свою подверженность колебаниям цен, а хеджирование увеличивает затраты.
Таким образом, «покупатели вряд ли увидят оптовую цену, отражающую стоимость энергии в реальном времени». Но даже если оптовые цены еще не ощущают влияния дешевых возобновляемых источников энергии, изменится ли это со временем?
Затраты на сетевую инфраструктуру, основанную на возобновляемых источниках энергии, требуют больших затрат.
По мере того как государственная поддержка снижается, появляется возможность видеть реальные рыночные цены. В сети все больше доминируют генераторы с нулевыми предельными издержками, затраты на оптовом рынке должны начать снижаться. Но эта теория убеждает не всех.
Вероятно, рост возобновляемых источников энергии не приведет к снижению оптовых цен.
Это связано с тем, что переход с ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии означает, что «потребуется больше сетей передачи для транспортировки электроэнергии», что в обозримом будущем «поднимет оптовые цены».
Развитие передающей инфраструктуры отстает от внедрения возобновляемых источников энергии на несколько лет, что уже является проблемой в Германии, которая является крупнейшим энергетическим рынком Европы. Относительно низкие коэффициенты мощности ветра и солнца по сравнению с устаревшими станциями потребуют большей пропускной способности для управления возникающими колебаниями в электроснабжении.
Что касается возобновляемых источников энергии, «затраты на передачу и распределение стремительно растут», - говорит Дании Хью Шарман, руководитель консалтинговой компании Incoteco в Дании.
По словам Омида Мусави(Omid Mousavi), директора по исследованиям и разработкам Depsys, этому может помочь поиск способов управления сетевой инфраструктурой для поглощения периодически возобновляемой энергии. По его словам, большинство сетей распределительных систем устроены таким образом, чтобы справляться с избыточным предложением или высоким спросом. Такие компании, как Depsys, применяют технологии по оптимизации этих сетей, чтобы повысить производительность существующей инфраструктуры.
Виртуальные электростанции с подключением к электросетям, объединяющие возобновляемые источники энергии, аккумуляторы, генераторы, могут увеличить нагрузку на распределительные сети, но при этом они могут быть организованы таким образом, чтобы снизить эту нагрузку.
В масштабе передачи электроэнергии такие технологии, как динамическая линейная номинальная нагрузка, передовые системы управления потоками энергии и стратегически размещенные аккумуляторы для решения проблем крупномасштабных возобновляемых источников энергии, также могут снизить затраты на инфраструктуру.
Как возобновляемые источники энергии с низкой маржинальной стоимостью разрушают рыночные парадигмы.
Предполагая, что затраты на энергосистему будут оставаться под контролем, многие наблюдатели считают, что растущее проникновение возобновляемых источников энергии в конечном итоге приведет к снижению оптовых цен. «На данный момент единственный европейский рынок, где это, вероятно, произойдет, - это Испания», - сказал Вернер Трабесингер, руководитель отдела количественных продуктов Pexapark, поставщика программного обеспечения для соглашений о закупке электроэнергии.
Но в конечном итоге эта тенденция может создать проблему для декарбонизации, затрудняя обоснование инвестиций частного сектора в возобновляемые источники энергии. Если оптовые цены в конечном итоге упадут ниже LCOE новых ветро- и солнечных проектов, «в отсутствие каких-либо субсидий у вас больше не будет гарантированного дохода», - сказал Трабесинджер.
Это вызывает опасения, что на «расширение проникновения возобновляемых источников энергии будут уходить большой процент их доходов». На некоторых энергетических рынках разработчики проектов уже сталкиваются с ежегодными колебаниями доходов до 30 процентов, что затрудняет поиск финансирования предприятий.
По словам Эдвардса из Cornwall Insight, более высокая волатильность такого рода увеличивает риски для кредиторов проектов или инвесторов. В конечном итоге связанное с этим увеличение капитальных затрат может привести к увеличению LCOE проектов, даже если базовые технологии станут дешевле.
«Потребуется реформа структуры рынка, чтобы решить проблему производителей с более низкими маржинальными затратами, подрывающих их аргументы в пользу инвестиций», - сказал он.
В октябрьском аналитическом документе Cornwall Insight пришел к выводу, что рынкам только энергии может потребоваться перейти к так называемой «модели минимальных цен на энергию», которая гарантирует минимальную цену за каждый мегаватт-час на конкурсных торгах. Это может повысить доверие инвесторов, сохранить эффективность диспетчеризации на сегодняшних рынках и быть «относительно простым в реализации по сравнению с другими решениями».
Йонас Корне, генеральный директор и основатель компании-разработчика программного обеспечения для управления активами Greenbyte, согласился с тем, что сегодняшние европейские рынки электроэнергии нуждаются в пересмотре, но предположил, что могут потребоваться более фундаментальные изменения.
«Я не думаю, что энергетические рынки функционируют как рынки», - сказал он в интервью, особенно в отношении энергетической системы, ориентированной на декарбонизацию. По его словам, если бы углеродные налоги на производство электроэнергии на ископаемом топливе были введены с самого начала, энергетические системы Европы уже были бы полностью возобновляемыми.
Но если возобновляемые генераторы, которые не несут предельных затрат на топливо, в конечном итоге станут основными поставщиками рынка, «электричество будет бесплатным», - сказал он. «Я понимаю, что компаниям, владеющим активами, нужно зарабатывать деньги. Я просто не думаю, что они собираются зарабатывать деньги на продаже электронов. Я думаю, это будет связано с продажей более конкретных услуг, которые потребуются для поддержки сетей».