Çalışma, çatı üstü güneş panellerinin büyük ölçekli girişinin rekabet üzerindeki etkilerini belgeliyor

Özet: Fosil yakıtlı tesisler, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimindeki değişikliklere yanıt olarak giderek daha fazla üretimi durdurmak ve başlatmak zorunda kalıyor. Yeni bir çalışmada araştırmacılar, başlangıç maliyetlerini ve diğer birim düzeyindeki işletme kısıtlarını hesaba katan dinamik bir rekabet ölçütü geliştirdiler. Bu çerçeveyi, çatı tipi güneş enerjisi kapasitesinin 2014-2018 yılları arasında iki kattan fazla artarak dünya lideri çatı tipi güneş enerjisi penetrasyon oranlarına ulaştığı Batı Avustralya'ya uyguladılar. Çalışma, çatı üstü güneş enerjisi kapasitesinin büyük ölçekli genişlemesinin fosil yakıt santrallerinin kolektif karlılığında artışa yol açabileceğini, çünkü rekabetin gün batımında yumuşadığını ortaya koymuştur - gün boyunca güneş enerjisi tarafından yerinden edilen santraller, akşamları rekabet edebilmek için başlangıç maliyetlerine katlanmak zorundadır.

Araştırmacılar toptan elektrik piyasalarında piyasa gücünü ölçmek için dinamik bir çerçeve geliştirdi

Ayrıntılı Açıklama

Fosil yakıtlı tesisler, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimindeki değişikliklere yanıt olarak giderek daha fazla üretimi durdurmak ve başlatmak zorunda kalıyor. Yeni bir çalışmada araştırmacılar, başlangıç maliyetlerini ve diğer birim düzeyindeki işletme kısıtlarını hesaba katan dinamik bir rekabet ölçütü geliştirdiler. Bu çerçeveyi, çatı tipi güneş enerjisi kapasitesinin 2014-2018 yılları arasında iki kattan fazla artarak dünya lideri çatı tipi güneş enerjisi penetrasyon oranlarına ulaştığı Batı Avustralya'ya uyguladılar. Çalışma, çatı üstü güneş enerjisi kapasitesinin büyük ölçekli genişlemesinin fosil yakıt santrallerinin kolektif karlılığında artışa yol açabileceğini, çünkü rekabetin gün batımında yumuşadığını ortaya koymuştur - gün boyunca güneş enerjisi tarafından yerinden edilen santraller, akşamları rekabet edebilmek için başlangıç maliyetlerine katlanmak zorundadır.

Carnegie Mellon Üniversitesi ve Monash Üniversitesi araştırmacıları tarafından yapılan çalışma American Economic Review dergisinde yayımlandı.

Çalışmanın yazarlarından Carnegie Mellon Heinz College'da ekonomi ve kamu politikaları profesörü olan Akshaya Jha, "Toptan elektrik piyasalarında piyasa gücünü ölçmek için bir çerçeve geliştirdik" diyor ve ekliyor: "Bu çerçeve, kesintili rüzgar ve güneş teknolojilerine küresel geçiş ışığında giderek daha önemli hale gelen sabit başlangıç maliyetleri ve rampa kısıtlamaları gibi üretim birimi teknolojisinin özelliklerini hesaba katıyor."

Üretime başlamak için gerekli sabit maliyetlere katlanan firmalar, sonraki dönemlerde değişken maliyetlerini aşan gelirler elde ederek bu maliyetleri geri kazanmayı beklemektedir. Bu durum rekabetin incelenmesinde iki zorluk ortaya çıkarmaktadır: Birincisi, piyasa gücü genellikle fiyatların kısa dönem marjinal maliyetin üzerindeki artışına göre ölçülmektedir, ancak ekonomistler uzun zamandır fiyatların kısa dönem marjinal maliyete eşit olarak belirlenmesinin, fiyatların firmaların sabit maliyetlerini karşılamaları için yeterli olması gerekliliğini göz ardı ettiğini kabul etmektedir. İkincisi, sabit maliyetler rekabetin önünde bir engeldir: Üretim için gerekli sabit maliyetlere katlanmak için geniş marjda alınan kararlar, daha sonraki rekabetin yoğunluğunu etkiler.

Araştırmacılar çerçevelerini çatı üstü güneş enerjisi penetrasyon oranlarında dünya lideri olan Batı Avustralya'ya uyguladılar. Piyasa gücünü, gözlemlenen tesis çıktısını ve piyasa fiyatlarını, tesislerin faaliyete geçmesi için gereken sabit maliyetlerin geri kazanımını hesaba katan karşı olgusal bir tesis çıktısı ve piyasa fiyatları zaman serisi olan kıyaslama ölçütleriyle karşılaştırarak ölçtüler.

Özellikle, üç bileşenli birim düzeyinde maliyet fonksiyonlarını tahmin etmek için girdi gaz kullanımı ve çıktı elektriğe ilişkin yüksek frekanslı verileri kullanarak statik üretim fonksiyonu yaklaşımlarını genişletmişlerdir: değişken maliyetler, başlangıç maliyetleri ve çıktı seviyelerine bağlı olmayan işletme ile ilgili maliyetler. Ardından, dinamik kıyaslama, her bir santralin sabit ve değişken maliyetlerini geri kazanmasına izin veren fiyatları belirlerken, günün her yarım saatinde talebi karşılamak için enerji santrallerinin sevk edilmesinin günlük toplam maliyetlerini en aza indirecek şekilde çıktı seviyelerini belirler.

Bu çerçeveyi kullanarak, çatı güneş enerjisi penetrasyonundaki artışların, güneş battıktan sonra fosil yakıt filosu tarafından toplu olarak kazanılan piyasa gücü rantlarında büyük artışlara karşılık geldiğini bulmuşlardır. Elektrik kullanıcıları tarafından ödenen perakende fiyatlar hizmet maliyeti düzenlemesi yoluyla belirlendiğinden, piyasa gücü rantlarındaki artışlar büyük ölçüde perakende elektrik tüketicilerinden üreticilere yapılan transferleri oluşturmaktadır.

Çatı tipi güneş enerjisi penetrasyonunun toptan satış piyasasında verimlilik üzerinde küçük bir etkisi olmasına rağmen, sera gazlarındaki azalmalarla ilişkili dış refah kazançları toptan elektrik piyasasında yakalanmamaktadır. Batı Avustralya'da, çatı güneş enerjisi penetrasyonundaki artışlar, iklim değişikliğine katkıda bulunan karbon emisyonlarında önemli düşüşlere karşılık geldi; gazla çalışan elektrik çıktısında ve dolayısıyla gündüz karbon emisyonlarında büyük düşüşler ve akşamları gaz ünitelerinin çalıştırılmasında güneş kaynaklı artışlarla ilişkili karbon emisyonlarında sadece küçük artışlar oldu.

Araştırmanın yazarlarından Monash Üniversitesi'nde ekonomi alanında kıdemli öğretim görevlisi Gordon Leslie, "Bulgularımız, Amerika Birleşik Devletleri dışındaki çoğu pazarda bulunmayan bazı tasarım özelliklerinin benimsenmesinin artan önemine işaret ediyor" diyor:

• Tedarikçilerin enerji arz eğrilerine ek olarak başlangıç teklifleri sunmalarına izin vermek, saatler arasında eş optimizasyona olanak sağlayabilir. Bu, özellikle kesintili rüzgar ve güneş kaynaklarından gelen çıktıya yanıt olarak daha fazla ünite üretimi durdurup başlattıkça piyasa verimliliğini artırabilir.
• Önceki araştırmalar, gün öncesi piyasasına finansal katılıma izin vermenin faydalarının, özellikle fiziksel işletme kısıtlarının bağlayıcı olma olasılığının daha yüksek olduğu ve piyasa katılımcılarının önemli piyasa gücüne sahip olduğu bağlamlarda büyük olduğunu belgelemiştir. Bu çalışma, çatı tipi güneş enerjisi penetrasyon oranlarının artmasının, birim seviyesindeki başlangıç maliyetlerini ve fiziksel işletme kısıtlarını daha da kötüleştirebileceğini ve bunun sonucunda tedarikçilerin akşamları piyasa gücünü daha fazla kullanabileceğini göstermiştir.
• Dünya genelinde çoğu elektrik kullanıcısı toptan satış fiyatlarıyla eşzamanlı olarak değişmeyen ve çoğu zaman günün saatlerine göre bile değişmeyen perakende satış fiyatlarıyla karşı karşıyadır. Perakende satış fiyatlarının toptan satış fiyatlarındaki saatlik değişimi yansıtmasına izin verilmesi, talebin bir kısmını muhtemelen akşamdan gündüze kaydıracaktır. Sonuç olarak, gün batımında etkili bir şekilde rekabet edebilmek için daha az fosil yakıt ünitesinin öğleden sonra geç saatlerde devreye girmesi gerekecektir. Bu durum, firmaların akşam yoğun talep saatlerinde piyasa gücünü kullanma kabiliyetini azaltarak toptan satış fiyatlarının düşmesine ve tüketiciler tarafından ödenen perakende fiyatlarının azalmasına yol açabilir.

Kaynak: Carnegie Mellon University