当太阳能和风能价格“太低”而太阳能和风能价格“太主导”时

更新：我认为我将要点埋在行业背景和定义之下，所以太过分了，因此我将此摘要推到了最顶端（这样您就可以在阅读更多有关导致问题的方法和可能的解决方案的详细信息之前先了解问题。 ）：

1.批发电力在许多地方都通过现货市场出售给电网。在这样的系统下，电厂运营商可以选择每天，每小时或其他短期方式将其电厂的电力出售给电网。只要电厂运营商以高于边际发电成本的价格出售电力（在没有补贴的情况下，太阳能和风能的发电成本几乎为0美元，在有补贴的情况下低于0美元），他们就能赚到钱。

2.但是，在所有发电厂都是太阳能或风能的系统中，这意味着每个人彼此的出价都低至将近0美元（无补贴）。但是，多年来仅以不到$ 0的价格出售电力，将永远不会收回投资发电厂进行设置（或公司的间接费用）的资金-非边际成本。

3.因此，如果我们将可再生能源的未来规划为100％，甚至是可再生能源占主导地位但无法提供100％电力的未来，则我们需要找到一种方法，以补偿电厂所有者的非边际收益作为边际成本–与当今许多网格运行的简单现货市场有所不同。目前尚不清楚如何以竞争性方式最好地补偿非边际成本。

[对于CleanTechnica来说，这是一个“内部棒球”话题，但我认为这是一个引人入胜的话题，已经成熟，可以在这个社区和更广泛的范围内进行讨论了。）

几年来，人们一直在关注随着太阳能和风能占据越来越多的市场，能源行业将如何发展—我不是在谈论集成或灵活性，而是在谈论边际低价（运营和可再生能源）。太阳能和风电场的“燃料”成本（接近零）。

要理解这个问题，您必须对电力市场的运作方式有一定的行业内幕观点（但不要太多，所以在我解释一些关键的行业术语和过程时请不要逃避）。

在某些电力市场中，要使发电厂的电力并入电网，您必须在现货批发市场（在所谓的“功绩订单”系统下）比其他电力供应商要高。假设您的电厂已经建成，那么要确定可以出价的最低价格，您需要查看的是电厂在某个特定时间点实际发电的成本。如果您能以3美分的价格再生产一度电，又以5美分的价格出售，那么您就可以了。但是，如果您能以不低于4美分的价格生产另一千瓦时的电能，而您不能以超过3美分的价格出售它，那么您将蒙受损失，也无法出售kWh的电能。

由于风能和太阳能几乎没有边际电力生产成本（阳光和风是免费的，而且在太阳下山或风吹动时没有人必须经营发电厂），因此它们几乎可以胜过其他一切。因此，太阳能和风能电力可用于投标的越多，边际成本更高的电力选择就越难以实现。当然，在某个时候，如果燃煤，核能或天然气发电厂无法出售足够的电力来支付其间接（和边际）成本，那么保持发电厂的开放在财务上是不可行的。

正如一项研究表明的那样，由于“功绩订单效应”，德国的风能每年为德国消费者节省50亿欧元。这是一个降低电费的好系统，太阳能和风能最有能力做到这一点，因此具有很多价值。

但是，在某个时候，约$ 0的太阳能和风能边际成本可能会导致这些可再生能源技术对电网（包括其他太阳能和风电场）的发电能力（发电厂）进行定价，以至于无法提供足够的电力。高需求时间的发电量。

此外，如果仅仅是或主要是太阳能和风能相互竞争，并且它们的出价降低到0.5美分/千瓦时（或任何会支付边际成本+微利的价格），那将是最终导致发电厂所有者破产。毕竟，在电厂的整个生命周期中，都需要通过向电网/消费者出售电力来弥补初始投资成本。

顺便说一句，对于上述主题的更深入的背景知识，请查看我们以前关于择优效应的文章：

廉价风能扰乱巴西能源市场

风能和太阳能压低澳大利亚的电价

德国公用事业抗击太阳能的成本削减绩效订单效应

德国太阳能光伏发电价格下降

德国太阳能如何使所有德国电力便宜

风力发电使电力更便宜（埃克森美孚：风将成为最便宜的电力来源）—该文章来自2011年。在许多地方，风力无疑是目前最便宜的电力来源。

大量太阳能可能会减少而不是增加电价

可再生能源削减了能源批发成本

可再生能源大图：第2部分（包括19个图表）

太阳能和风能提供廉价的电力，但它们仍需要赚取足够的钱来偿还初期投资，间接费用和运营成本。

多年来，行业专业人士和研究人员一直在争论如何处理当前系统的这种逻辑“博弈”结论。

一篇很棒的文章，标题为“我们真的需要太便宜的太阳能吗？”（这是根据《自然能源》杂志的这篇文章构建的）启发了我跳入这个话题。它涵盖了几个相关主题，但首先要跳过的是，我想强调/探讨的问题是：“我们应该如何修改系统，以使其不会崩溃？”这是三个想法：

能力市场：某种程度上，容量市场补偿了发电厂提供的潜在发电能力的发电厂，这些潜在发电能力可以根据需要进行调度，尤其是可以快速调度。（单击此链接，此链接，此链接或此链接以了解有关容量市场的更多信息，或者单击更进一步的链接，这将更简单，更清晰地解释该想法。）修改后的现货市场：这有点类似于上面的内容，但是一年中所有时间都无法通过直接支付该可靠容量的额外安全性来进行定价。相反，其想法是：1）发电厂可以在竞价时以现货价格竞价“经济保留能力”以提高价格，或2）可以确定保留较高的稀缺价格或现货市场清算价格。足够电厂的经济可行性。（对我来说这是一个新概念，我可能会误解为此方法提出的论点，因此请同时参阅本文档的第25页，并检查我的解释/逻辑。）长期购电协议（PPA） ）：为了防止发电厂不得不关闭和电力供应不足，公用事业公司还可以以一定价格从独立发电厂（例如，在20或30年的过程中）承包电力。通过这种方式，从足够多的来源中签订了足够的合同，以保证电力安全，从根本上解决了问题。但是，使用这样的长期合同以最低的潜在成本使计算正确正确几乎是不可能的。因此，虽然PPA可以在为电厂提供可行的补偿的同时成为电力安全的有用部分，但仅靠这些PPA不能提供最具成本竞争力的解决方案。但是，这将提供最简单的解决方案，从而以其他方式降低成本。而且，如果成本足够低，那么拥有一个复杂的产能市场或修改后的现货市场体系和官僚机构，实际上有多少价值？*

更好的需求管理：请注意，如果电网可以在需要时将需求减少100％，那么根本就不需要备用发电容量。这是一个荒谬的例子，但它试图证明的一点是，随着电力需求管理的改善，电网在相对较高的电力需求和较低的电力供应期间可以工作。这不是针对上述问题的解决方案，但它是限制所需电厂的广度，所需容量/备用的有用工具，因此可以限制电厂不实际发电但仅具有发电能力的挑战。它。因此，英国的容量市场以及其他容量市场和提议“旨在支持电力市场上更积极的需求管理的发展”也就不足为奇了。

作为更好的需求管理的一部分，零售电力消费者更好的实时电价（或接近实时电价）可以在供应有限的情况下极大地减少需求。对电价进行更准确的定价将减少电容量市场中的“浪费”。此外，更好的传输和存储容量可以帮助发电“走得更远”（即不被浪费或低估）。

我尚未完成本主题的博士学位，所以我确定我缺少一些关键论点和想法。我知道我们有很多行业专业人士在阅读CleanTechnica，因此，我鼓励您在下文中进行介绍，以改善这一故事，并就如何应对低成本太阳能和风力发电的发展进行更广泛的讨论。

*注意：我认为这基本上是詹姆斯·温伯利（James Wimberley）在“我们真的需要太便宜以至于无法计量的太阳能吗？”之下的观点。文章，我认为这是非常引人注目的。

由1）Richard Caperton的《思想进步》和2）Lazard的图表，我修改过以强调当今低廉的太阳能发电成本，该成本现在比风能以外的所有其他发电资源都要低。