电力市场 101

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在我们展示 Grid+ 如何工作之前,我们首先需要了解现有的电网。美国电网可分为四大类,如下所示:发电、输电、分销和零售。

  • 发电:这个类型由大型能源生产商组成。从历史上看,这些生产商一直是碳(或核能)发电 厂,但最近几年,拥有风能和太阳能发电厂的单一实体已经上线。为了使这些实体被认当作“发电机”,它们必须能够产生 1 兆瓦的电力。
  • 输电:这些实体拥有和操作能远距离传输电力的高压(300 千伏)电力线路:通常从发电厂(发电机)到消费网络(分销商)。例如,在德克萨斯有一系列电力线,全长 500 英里,从德克萨斯西部一直输送风力电到休斯敦。
  • 分销:一旦大量电力从发电机传输,分销商接管控制。分销商的工作是操作连接到个人消费者或企业的传输线(较低的电压)。如果停电,你可以打电话给你的分销商,他们会处理这个问题(例如:重新对一个倒下的电塔布线)。
  • 零售:能源供应链的最后一部分是零售商,负责管理和结算最终用户(比如你)。根据你所在地区的不同,零售商可以用不同的名称来命名(如:在德克萨斯则称作零售电力供应站或 REP)。在放松管制的市场中,你可以把零售商称为你的“实体”。例如绿山能源和可信能源。

管制和放松管制的市场

美国电力市场可分为两个不同的类型:管制和放松管制。下图显示了美国哪些州属于受到管制或解除管制。

在受管制的电力市场中,整个电网可以作为纵向一体化垄断运营。除了为你的电力使用计费,你的实体可以拥有和经营电厂、以及传输和分配电的线路。在放松管制的市场中,政府规定市场需要切分,使得任何一个实体都不能拥有上面描述的多个供应链。每家公司都必须在竞争激烈的市场上销售他们的服务,这通常由非盈利的独立系统运营商(ISO)运行。除了运行这些竞争市场,ISO 也负责通过市场信号平衡电网。后一项工作是通过监控和数据采集(SCADA)系统来完成的。

ISO 利用 SCADA 系统为实时服务(如爬坡控制、频率调节或电压支持)创造市场信号。市场信号提供给合格的调度实体(QSE),然后进入市场,并提供所需的服务,以保持网格在正确的电压和频率下运行。大多数零售商也是 QSE ,他们会为客户提供财务激励的协调行为。例如,如果电网需要降低 1 兆瓦的负荷,零售商会向 4000 个关掉电源 15 分钟的顾客提供 1 千瓦的奖励。这就是所谓的辅助设施,我们将在以后的文章中更加详细讨论。

零售商的作用

在放松管制的市场中,电力零售商以批发价格购买电力(1兆瓦时的增额),然后打包并直接向消费者出售电力。零售商不负责直接为客户提供电力,但负责电力使用的计量和计费。

除了支付发电、传输和分销之外,终端用户还向零售商支付费用。这些成本主要包括营销、行政、坏账 / 客户资金的风险 / 合规的管理。这会(甚至经常)增加相当大的百分比,如下图所示的各种状态下平均电价:

上面显示的住宅和工业价格之间的差异,主要来自零售商向终端用户的传输成本。读你的表,寄给你一张一大笔钱的账单!

Grid+ 效率

零售商是 Grid+ 切入的地方。虽然分配和计量存在不可避免的费用,我们相信我们可以大大降低上述差异、更接近工业定价水平,因为我们可以利用基础更优越的技术:以太坊。

Grid+ 并不擅长管理用户资金或解决坏账。我们只是要求我们的用户每个月预付一些钱,我们会在以太坊上把它们标记成支持稳定美元的代币。作为零售商,我们可以访问客户的使用数据,每15分钟更新一次。因此,每隔15分钟我们会查询客户代理(可以是任何能够使用 ECDSA 签名的装置)付款情况。代理人通过国家渠道签署信息并寄一小笔费用。我们从这笔交易中收取少量的费用作为一种收入形式。另外,客户也可以为自己的账户充值、并使用以太币支付(或许还有其他广泛使用的 ERC20 代币)——在这种情况下,每15分钟美元现货汇率进行支付。


客户代理

这种架构下,我们管理成本几乎接近零、坏账风险也接近 零——通过这个数量我们可以削弱任何现有零售商。此外,我们可以节省大量的营销费用。我们的理由很简单:“你想把电费降低 50% 吗?”我们相信以太坊给零售空间一个巨大的优势,因为它在 B2C 模式引入了一个基本能力:客户代理(即财务自主)。

下一代电网

随着时间的推移,我们期望通过激励推动用户安装分布式能源(DER)。更高的太阳能和电池渗透率将引向更有效的市场和更强大的电网基础设施,我们在上一篇文章中详细讨论过。


下一代电网

传统的大型兆瓦级基础负荷发电厂将越来越不受欢迎,因为发电厂非常消耗资源。大规模基础负荷生产的利润将逐渐减少,随后远距离高压输电的利润将逐渐减少。由于远距离传输比分布式发电和存储网络要贵得多,未来大部分电网都更加相互独立。总之,电网将变得更加分布式。

这就是我们在 Grid+ 中希望看到的未来电网,所以我们正在应对挑战。目前我们开始作为一个零售商出售廉价的电力和生产 ECDSA 签名的小盒子,我们可以看到一个未来,世界上每一个家庭都可以支配自己的电力,Grid+ 会提供基于以太坊的支付通道使之成为现实。

这将是一条漫长的路,但它值得我们去探索。我们还有很多内容要和你们分享,敬请关注。


原文链接:https://blog.gridplus.io/grid-2-electricity-markets-101-c61fefcb6531
作者: Karl Kreder
翻译&校对: Nina & Sihang

 
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