近年来美国电价普遍上涨,这主要是由批发电价飙升驱动的。批发电价的上涨源于两大因素:天然气价格上涨和日益严重的输电瓶颈。输电网络无法将廉价电力有效送达需求地区,导致了区域性电价差异和整体成本上升,这一问题在加州、南部电网和东部大城市尤为突出。
什么是批发电价?
在美国约60%的地区,电网由独立系统运营商(ISO)或区域输电组织(RTO)管理。它们运营着批发电力市场,发电厂在此出售电力,而公用事业公司等机构则购买电力。
这些市场的定价机制被称为位置边际定价(LMP),即电价因地而异。LMP是特定地点增加一个单位电力所需支付的价格,它由三个核心部分构成。
电价的三大组成部分
能源成本: 这是发电本身的成本,通常占电价的大部分(80-90%)。理论上,在一个区域内,能源成本应该是统一的。
输电损耗: 电力在电线中传输时会因发热而损失一部分能量。这部分成本反映了因能量损耗而产生的价格差异,通常占比较小。
输电拥堵: 这是由输电网络瓶颈造成的成本。当输电线路达到其容量极限时,廉价的电力可能无法送达需要它的地方,系统被迫使用更昂贵的本地电源。
输电拥堵发生在当可用的、成本最低的能源无法送达所有负载时,因为输电设施不足以将能源输送到一个或多个地区,必须调度受限区域内成本更高的发电机组来满足负载。
输电拥堵成本是理解区域电价差异的关键。
价格趋势:先降后升
对历史数据的分析揭示了一个清晰的模式,这与消费者感受到的电价变化非常吻合:
- 2020年之前: 批发电价在多年间保持平稳或呈下降趋势。
- 2020年之后: 价格急剧上升,涨幅通常在2到4倍之间,并且在大多数地区超过了消费者电价的涨幅。
2022年前后的价格高峰很大程度上是由天然气价格的飙升推动的。尽管此后价格有所回落,但仍远高于疫情前的水平。
日益加剧的输电瓶颈
除了燃料成本,输电拥堵是导致电价上涨和地区差异的另一个关键因素。在许多地区,这个问题正变得越来越严重。
加利福尼亚州 (CAISO): 随着南部地区大规模太阳能发电的建设,将这些廉价电力输送到北部的难度越来越大。这导致了南北电价差异的扩大。报告指出:“大部分南北向的拥堵发生在日间太阳能发电高峰时段。”
中西部和东北部 (PJM): 自2021年左右,不同枢纽之间的价差开始扩大,价格波动加剧。一些地区存在“被困住”的廉价电力无法送出,而另一些地区则因输电瓶颈无法获得这些廉价电力。
南部电网 (SPP): 同样自2021年起,拥堵情况加剧,将电力从该区域中心输送到南部的难度增加。
纽约州 (NYISO): 纽约市周边地区长期存在严重的输电瓶颈,导致其电价持续高于州内其他地区。
结论:成本上升与输送难题
批发电价的上涨是消费者电价上涨的主要推手。这背后是发电成本(主要是天然气)和输电限制共同作用的结果。
数据显示,我们正面临一个日益严峻的现实:即使我们能生产出非常便宜的电力(如太阳能),但如果无法有效地将其输送到需要的地方,其经济优势就会大打折扣。输电能力正成为一个越来越关键的瓶颈。