Josh Constanti，落基山研究所咨询师
Stephen Abbott，落基山研究所项目总监

本文是落基山研究所企业可再生能源中心(BRC)系列博客之一。BRC旨在促进企业购买场外大规模可再生能源。

可再生能源在美国正繁荣发展，风电和太阳能发电正代表着美国发展最快的能源科技，其新建装机速度甚至在近年来已超越了新建天然气发电装机。但仅有部分电网有能力发挥低成本风电和太阳能电力的全部优势。美国西部的电网孕育了重要的电力创新，但同时也面临着巨大挑战。例如，随着越来越多的企业尝试通过购买可再生能源实现其宏伟的可持续发展目标，许多企业更倾向于只购买与自身运营在同一电力市场内的可再生能源。但迄今为止，由于复杂的监管制度和市场构架问题，美国西部的众多企业很难，甚至不可能做到这一点。而一些支持者认为，合并西部电力市场这一措施可以解决这些问题。

去年夏天，由落基山研究所企业可再生能源中心（BRC）和气候变化商业委员会（BC3）在旧金山组织的工作坊讨论了完全整合西部电网的提议。会上，加利福尼亚州一些最重要的企业、可再生能源开发商和电力公司讨论了加州电力市场的现状及其对加州企业发展的支持作用。一个关键结论指出，如果将西部电网完全整合，会对加州可再生能源买家企业带来重大影响。

荒凉又分化的西部地区

要研究为什么扩大的市场更有意义，首先要了解当今电网的构成。美国电网在地理上大体分为三个区域：东部电网、德克萨斯电网和西部电网。东部电网高度互连，覆盖了落基山脉以东除东南部外的大部分州，主要由4家独立系统运营商（ISO）管理。德克萨斯市场也由一家独立系统运营商控制。这些在东部和德克萨斯州独立系统运营商监管下的竞争性批发电力市场允许企业签订虚拟购电协议（VPPA）并向电网出售可再生能源，从而促进了新建风电和太阳能发电装机的发展。

然而在西部地区，至少是西部的电网，仍然保持着一丝荒凉西部的感觉。这里的电网由38家独立组织管理，分别控制着各自所在地区的电力供需平衡。这些独立的平衡机构之间缺乏市场竞争，所以企业无法直接与开发商签订虚拟购电协议。这些限制条件阻碍了西部地区企业可再生能源交易的发展，虽然这一地区具备许多适宜可再生能源开发的条件，例如风力资源丰富的怀俄明州和太阳能资源丰富的亚利桑那州。因此，想要为自身运营提供可再生能源的西部企业被迫只能针对个体项目分别与电力公司展开谈判来制定新的可再生能源电费等级。这一过程费时、低效，且只适用于有影响力的大企业。虽然一旦制定了新的电费等级，任何商业用户都可以应用。

加利福尼亚州独立系统运营商（CAISO）是西部地区复杂、封闭的市场结构下的唯一特例，在过去十年中见证了太阳能和风电项目在这一市场中的蓬勃发展。事实上在2017年，CAISO市场多次出现了可再生能源占电网发电量50%以上的情况。但CAISO也面临着它独有的挑战，该市场内企业可再生能源采购反而受到了该州积极可再生能源目标的负面影响。

具体来讲，虽然加州可再生能源目标促进了可再生能源发电装机的大幅增长，但供大于求的新增可再生能源造成了市场电价的不断下降，特别是白天阳光充足时段的批发电价。从买方企业的角度来看，他们希望项目的签约有利于建造更多的太阳能和风电装机，而低电价降低了签约虚拟购电协议的价值。过低的电价还会造成太阳能电厂和风电场在供给过剩时段不得不暂时关闭，造成弃风弃光现象。到目前为止，超过330,000兆瓦时电量已被舍弃；这些电力足够为大约3万户家庭供电一年。最终，这些问题使企业要在风力和太阳能发电成本不断下降的大环境下寻找具有经济效益的项目变得非常困难。要了解这些交易的更多信息，请点击这里阅读我们的另外一篇文章。

 “如果一个问题孤立的无法解决,那么就把它的边界放大。”- 德怀特•戴维•艾森豪威尔

加利福尼亚州将CAISO市场扩展到覆盖西部大部分地区将是同时解决西部电网结构复杂和CAISO市场可再生能源供给过度问题的一个可行解决方案。一个扩张的区域性独立系统运营商能够通过两种方式促进企业可再生能源采购：1，它可以为企业可再生能源采购开放更多目前缺乏市场准入机制的西部地区；2，它可以通过提高加州风电和太阳能电力的需求，提高其价值，从而改善加州企业可再生能源交易的经济性。

关于第一点，扩大CAISO市场到怀俄明州和亚利桑那州等风能和太阳能资源丰富的地区可以帮助西部企业发现更多市场机遇。这一扩大的机遇有两大主要优点。首先，在区域内不同地点运营的企业能够更多地购买本地可再生能源资源，进而支持本地就业和经济发展。第二，企业有可能以更低的价格采购电力。例如，因为土地成本更低、风力更大，怀俄明州风电场的发电成本大约只有加州同样设施发电成本的一半。这些成本节约有助于企业签订更具经济效益的项目。

此外，扩大市场范围也有益于加州的风电和太阳能发电项目。如果CAISO市场将范围扩大到周围各州，加州在供应过剩时段生产的多余电力就可以被输送到临近各州，从而避免弃风弃光。需求量的增加同时也会提高电力的价值，改善企业可再生能源采购项目的经济效益。

虽然建立一个横跨整个区域的独立系统运营商听起来是一个十分艰巨的任务，但一些重要的中间步骤已经开始着手实施。从2013年起，CAISO就组织了一个跨区域的能源交易计划，称为能源不平衡市场（EIM）。EIM市场从2014年11月至今已创造了2.55亿美元的效益；其中大部分效益是由于EIM将原本会被舍弃的低成本可再生能源输送到了该市场中的其他州，以此替代这些州的高成本天然气或煤电。然而，EIM并不是一个最终的解决方案。将EIM转型成为完全覆盖西部地区的独立系统运营商能够在这些既得效益的基础上，为可再生能源发电商提供更多的机会将电力销售到更大的电力市场。

什么是EIM？

EIM是一个能够调整供需预测误差的实时电力市场。该市场由CAISO于2014年11月创立，并与亚利桑那州、加利福尼亚州、爱达荷州、内华达州、俄勒冈州、犹他州、华盛顿州和怀俄明州的管理机构共同运营。不过，这一市场不参与日前市场或长期电力市场，不参与资源协调规划。

Source: 来源：

https://www.caiso.com/Documents/ISO-EIMBenefitsReportQ1_2017.pdf

下一步？

CAISO扩张的命运目前尚不确定，仍然要取决于加利福尼亚州立法机构的最终意见。立法机构可以投票成立由专家组成的独立CAISO董事会，与全美其他6家区域性独立系统运营商相同。加州立法机构决定暂时搁置这一问题，但很有可能在2018年将其列入政务计划。与此同时，覆盖科罗拉多州部分地区、怀俄明州、南达科他州和北达科他州的西部山区输电集团（Mountain West Transmission Group）正在考虑加入另一个区域性独立系统运营商——位于阿肯萨斯州的西南电力集团（Southwest Power Pool）。这有可能影响到未来西部独立系统运营商采购怀俄明州和科罗拉多州等地低成本风电的机会。

希望购买可再生能源的企业和项目开发商可以从电力市场扩张中获益，但这仅仅是涉及许多不同利益相关方和价值观点的复杂讨论中的一个方面。我们鼓励相关企业仔细研究这一问题并提出他们的需求。正如西部地区最具影响力的一些跨州机构、企业会对区域政策制定起到更重要的引领作用一样。事实上，一些企业已经通过将可再生能源获取作为投资决定的重要评判标准来影响州立监管规范的制定。

有兴趣加入这一对话的企业可以通过与立法机构、产业协会和消费者团体以及电网联盟对话的方式表达他们的观点。幸运的话，这些对话将有助于提高电网效率，促进更多可再生能源开发的同时，也能兼顾所有利益相关方的权益。

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