لفهم الفرق بين أسواق الطاقة بالجملة والأسواق المالية التقليدية ، من المهم فهم طبيعة تجارة الكهرباء ، مقارنةً بالأصول المالية مثل الأسهم والسندات والسلع. الفرق الأكثر أهمية هو أن الكهرباء يتم إنتاجها واستهلاكها على الفور. على مستوى الجملة ، لا يمكن تخزين الكهرباء ، لذلك يجب موازنة الطلب والعرض باستمرار في الوقت الفعلي. هذا يؤدي إلى تصميم سوق مختلف بشكل كبير مقارنة بأسواق رأس المال المشتركة. كما قيدت الوصول إلى أسواق الجملة لأنه على الرغم من أن الأسواق مفتوحة ، إلا أن تقنياتها المخيفة أبقت المتداولين الأقل خبرة. تشجع الجهات التنظيمية المتداولين على الانضمام إلى الأسواق ، ولكن يجب على المشاركين المحتملين إظهار القوة المالية فضلاً عن المعرفة التقنية لمنحهم حق الوصول. لا ينصح بمعالجة هذه الأسواق دون معرفة كافية ، وهذه المقالة ليست سوى بداية.
تنظيم السوق والتصميم
أسواق الطاقة هي أيضا مجزأة أكثر بكثير من أسواق رأس المال التقليدية. تتم إدارة الأسواق خلال اليوم وفي الوقت الفعلي بواسطة مشغلي النظام المستقلين (ISO). يتم تنظيم هذه الكيانات غير الهادفة للربح على ترتيب شبكة فعلية يشار إليه عادة باسم طبولوجيا الشبكة. يوجد حاليًا سبعة شهادات ISO في الولايات المتحدة. يغطي البعض بشكل أساسي ولاية واحدة ، مثل نيويورك ISO (NYISO) بينما يغطي البعض الآخر عدة ولايات ، مثل ISO (MISO). تعمل ISOs كمشغلين للسوق ، وتقوم بمهام مثل إرسال محطة توليد الكهرباء وعمليات توازن الطاقة في الوقت الفعلي. كما أنها بمثابة بورصات ومقاصة لتبادل الأنشطة التجارية في أسواق الكهرباء المختلفة.
لا تغطي شهادات ISO شبكة الطاقة الأمريكية بالكامل ؛ بعض المناطق مثل تلك الموجودة في الولايات الجنوبية الشرقية هي أسواق ثنائية حيث تتم الصفقات مباشرة بين المولدات والكيانات التي تخدم التحميل. تتم بعض التسويات من خلال اتفاقيات EEI الثنائية ، والتي تعادل اتفاقيات ISDA في أسواق الطاقة. لا تزال عمليات الشبكة في هذه الولايات مركزية إلى حد ما. يتم تشغيل موثوقية الشبكة وموازنتها بواسطة مشغلي النقل الإقليمي (RTO). ISO هي RTOs السابقة التي نظمت في نهاية المطاف في سوق مركزي باسم الكفاءة الاقتصادية من خلال قوى السوق.
التقلب والتحوط
يؤدي الافتقار إلى التخزين وعوامل أخرى أكثر تعقيدًا إلى تقلب شديد في الأسعار الفورية. وللتحوط من بعض مولدات تقلب الأسعار المتأصلة هذه ، تتطلع الكيانات التي تخدم التحميل إلى إصلاح سعر الكهرباء للتسليم في تاريخ لاحق ، وعادة ما يتم ذلك في يوم واحد. وهذا ما يسمى سوق اليوم المستقبلي (DAM). يشار إلى هذا المزيج من أسواق Day-Ahead و Real-Time باسم تصميم سوق التسوية المزدوج. لا تزال أسعار Day-Ahead متقلبة بسبب الطبيعة الديناميكية للشبكة ومكوناتها.
تتأثر أسعار الطاقة بمجموعة متنوعة من العوامل التي تؤثر على توازن العرض والطلب. في جانب الطلب ، الذي يشار إليه عادةً بالحمل ، تتمثل العوامل الرئيسية في النشاط الاقتصادي والطقس والكفاءة العامة للاستهلاك. على جانب العرض ، يشار إليه عادةً باسم التوليد وأسعار الوقود وتوافره وتكاليف البناء والتكاليف الثابتة ، وهي المحركات الرئيسية لسعر الطاقة. هناك عدد من العوامل المادية بين العرض والطلب التي تؤثر على سعر المقاصة الفعلي للكهرباء. ترتبط معظم هذه العوامل بشبكة النقل ، وشبكة خطوط الجهد العالي والمحطات الفرعية التي تضمن النقل الآمن والموثوق للكهرباء من جيلها إلى استهلاكها.
تشبيه نظام الطرق السريعة
تخيل نظام الطرق السريعة. في هذا القياس ، سيكون السائق هو المولد ، ونظام الطرق السريعة سيكون الشبكة ، وكل من سيرى السائق هو العبء. وسيكون السعر بمثابة الوقت الذي تستغرقه للوصول إلى وجهتك. لاحظ أنني ذكرت نظام الطرق السريعة وليس الطرق فقط ، وهو فارق بسيط. نظام الطرق السريعة هو ما يعادل خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي في حين أن الشوارع المحلية مماثلة لنظام التوزيع للبيع بالتجزئة. يتكون نظام توزيع البيع بالتجزئة من الأعمدة التي تراها في الشارع بينما تتكون الشبكة من أعمدة كهرباء كبيرة تحتوي على خطوط جهد عالي. تهتم ISOs والسوق العامة بشكل أساسي بالشبكة بينما يحصل تجار التجزئة أو كيانات خدمة التحميل (LSE) على الطاقة من المحطات الفرعية إلى منزلك. لذلك دعونا نتذكر هذا ، السيارات هي القوة ، والناس هم المولدات ، والوجهة (مخرج الطريق السريع وليس منزل شخص آخر) هي الحمل والسعر هو الوقت المناسب. سنستخدم هذا القياس من وقت لآخر لشرح بعض المفاهيم الأكثر تعقيدًا ولكن تذكر أن القياس غير كامل ، لذلك تعامل مع كل إشارة إلى القياس بشكل مستقل.
التسعير الهامشي المحلي
تستخدم جميع ISOs شكلاً من أشكال التسعير يسمى التسعير الهامشي المحلي (LMP). هذا هو واحد من أهم المفاهيم في أسواق الكهرباء. يشير "الموقع" إلى سعر المقاصة في نقطة معينة على الشبكة (سنرى لماذا تختلف الأسعار في مواقع مختلفة في لحظة). يعني "الهامش" أن السعر يتم تحديده من خلال تكلفة تقديم وحدة طاقة أخرى ، عادة ما تكون ميجاوات. لذلك ، فإن LMP هي تكلفة توفير واحد ميغاواط إضافي من الطاقة في موقع محدد على الشبكة. تحتوي معادلة LMP عمومًا على ثلاثة مكونات: تكلفة الطاقة ، تكلفة الازدحام ، والخسارة. تكلفة الطاقة هي التعويض اللازم للمولد لإنتاج ميغاواط واحد في المصنع. الخسائر هي مقدار الطاقة الكهربائية المفقودة أثناء الضغط على الخطوط. هذان المكونان الأوليان بسيطان بما فيه الكفاية ، لكن العنصر الأخير هو الازدحام أكثر صعوبة. يحدث الازدحام بسبب القيود المادية للشبكة ، وهي سعة خط النقل. تتمتع خطوط الطاقة بأعلى مستوى من القدرة يمكنها حملها دون زيادة الحرارة والفشل. عادة ما تُعتبر الخسائر من خسائر الحرارة لأن بعض الطاقة تسخن الخط بدلاً من مجرد المرور عبره.
بالعودة إلى قياسنا ، يمكن اعتبار الازدحام بمثابة اختناقات مرورية وستكون الخسائر تعادل التآكل في سيارتك. مثلك تمامًا ، لا تقلق بشأن البلى بسيارتك عند زيارة أحد الأصدقاء ، تكون الخسائر ثابتة إلى حد ما عبر الشبكة وهي أصغر مكون في LMP. يعتمدون أيضًا بشكل أساسي على جودة الطريق التي تقودها. لذلك نظرًا لأن LSEs يتطلعون إلى تقليل تكاليفهم إلى الحد الأدنى ، فإنهم يعتمدون على ISO لإرسال مولد أقل تكلفة لتزويدهم بالكهرباء. عندما يكون المولد منخفض التكلفة مستعدًا ولكن غير قادر على توصيل الطاقة إلى نقطة معينة بسبب الازدحام على الخط ، يقوم المرسل بدلاً من ذلك بإرسال مولد مختلف في أي مكان آخر على الشبكة ، حتى لو كانت التكلفة أعلى. هذا يشبه وجود شخص آخر يقود إلى الوجهة رغم أنه يعيش بعيداً ، ولكن لأن حركة المرور سيئة للغاية ، فإن الشخص الذي يعيش بالقرب منه لا يمكنه حتى السير على الطريق السريع! هذا هو السبب الرئيسي للأسعار تختلف حسب الموقع على الشبكة. في الليل ، عندما يكون هناك نشاط اقتصادي منخفض ، وينام الناس ، هناك متسع كبير على الخطوط وبالتالي هناك القليل من الازدحام.
في إشارة إلى قياسنا ، عندما يكون هناك عدد قليل من الناس على الطريق ليلا ، لا توجد حركة مرور ، وبالتالي فإن فروق الأسعار ناتجة بشكل أساسي عن الخسائر أو البلى على سيارتك. قد تسأل: "ولكن لن يأخذ الجميع الوقت نفسه ليقودوا السيارة من منازلهم إلى وجهاتهم ، وقد قلت إن السعر هو نفسه وقت القيادة ، كيف يمكن أن يكون ذلك؟"
تذكر أن الأسعار يتم تحديدها على الهامش ، لذلك يتم تعيين السعر على أنه الوحدة التالية التي سيتم إنتاجها ، أو الوقت الذي سيستغرقه الشخص التالي للوصول إلى وجهته. سوف تدفع لك هذا "الوقت" بغض النظر عن المدة التي استغرقتها للوصول إلى وجهتك. فهل تعيش بالقرب من وجهتك أفضل طريقة للثراء؟ حسنا ، ليس بالضبط. التمسك بالتشابه ، يستغرق البناء بالقرب من الوجهة وقتًا أطول وأكثر تكلفة بكثير. يؤدي هذا إلى مناقشة حول تكاليف التوليد ، ولكن لسوء الحظ ، سيتعين علينا حفظ هذه المناقشة للجزء الثاني.
