数据中心如何挑战电力监管模式

Data centres are causing the electricity industry to rethink its pricing models.
Data centres are causing the electricity industry to rethink its pricing models.Image: Getty Images/iStockphoto
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  • 数据中心和先进制造设施的需求给美国电力行业带来了前所未有的压力。

  • 因此,电力行业正在重新思考定价模式。

  • 政界人士可能不得不在赢得人工智能竞赛和保护用户账单之间作出选择。

数据中心和先进制造设施的需求给美国电力行业带来了前所未有的压力。与此同时,零售电价正在上涨,以帮助支付公用事业公司对新发电设施和电网基础设施的投资、管理老化电网的成本以及应对新的气候风险的成本。

美国正在形成一种政治共识:数据中心和其他大型负荷用户应为服务于自身的基础设施买单,而不是让其他用户承担成本。然而,在现行监管框架下,这一目标难以实现,并且带来了严峻挑战,令配电网运营商以及在美国和经合组织国家广受欢迎的电力市场放松管制模式面临挑战。

配电网运营商面临资产搁浅风险

配电网运营商通常依据所有用户的整体需求投资电网。随后,他们根据向该类用户供电的平均 成本,为住宅用户和大型工业用户等不同用户群体设计电价方案并制定费率。如今,新的要求是根据向单个大型负荷用户供电的边际 成本 直接向其收回成本。这标志着监管契约发生了根本性变化。

美国的配电网运营商一直在制定新的电价方案来实现这一点。这些方案要求大型负荷用户签署长期合同,并接受严格的计费条款,使他们直接承担为其建设基础设施的成本。但正如在美国服务数据中心数量最多的配电网运营商道明尼能源公司向监管机构承认的那样,这些电价方案无法消除大型负荷用户退出的风险,届时配电网运营商将留下搁浅资产。在这种情况下,剩余成本将由其他用户或配电网运营商的股东承担。

对于垂直一体化公用事业公司而言,这些挑战更为严峻,因为它们负责发电、输电和配电。它们面临全新的信用风险格局:极少数用户可能要对其大部分资产成本负责。

这家初创公司正在太空建设数据中心。
这家初创公司正在太空建设数据中心。
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区域电力输电建设意味着区域成本分摊

电力输电是服务大型负荷用户所需的基础设施中成本最高但又不可或缺的一类,同时也是最难将成本限定由这些用户承担的一类。

电力输电往往按区域建设,成本在不同地域和用户类别之间广泛分摊。这是基于长期以来的认识:输电设施附近的所有用户都能从中受益,包括电网可靠性提高和电价降低。然而,大型负荷可能打破这一假设,需要根据其具体项目定制输电投资,而非服务于更广泛的经济发展。

要将输电成本限定由造成这些成本且从中获得不成比例收益的大型负荷用户承担,就需要采用新的监管措施,包括新的规划和成本分摊方法。

放松管制的市场使电网可靠性与成本限定之间产生张力

几乎所有发达经济体都在一定程度上实行了电力市场放松管制。在这种模式下,发电与输电、配电相分离,参与竞争的发电商面对电力的短期和长期市场价格。尽管这种模式被视为进步,但在接纳大型负荷方面仍面临挑战。

在受监管的市场中,垂直一体化公用事业公司能够对不同用户实行差异化定价。例如,它们可以保持住宅用户和小型商业用户的费率不变,同时根据大型负荷用户产生的成本向其收费。在放松管制的市场中,这种做法无法实现,因为所有用户面对的电价相同,且在某些情况下,发电容量的价格也相同。

放松管制的市场中存在一种根本性张力,即电网可靠性与保护其他用户免受大型负荷成本影响这一政治要求之间的张力(见下方图1)。配电网运营商在评估数据中心或其他大型负荷的电网接入申请时,只考虑输电和配电容量。负荷接入电网后,是否会建成足够的发电设施为其供电,就要依靠市场这只看不见的手来确保;否则就可能发生停电。只有当电力和容量价格足够高、能够形成建设激励时,这类发电设施才会建成,而这会推高所有用户的价格。

图1。Image: 伍德麦肯兹

在美国放松管制程度最高的市场——得克萨斯州和PJM互联区域——远期价格远低于激励新建发电设施所需的水平。因此,若不提高所有用户的价格,就无法满足人工智能数据中心增长的需求并维持电网稳定。

众所周知,电力难以储存,因此电力市场比大多数大宗商品市场更具地域性。这意味着地方政界人士会直接面对电网可靠性下降和电价上涨带来的后果,人们也可以预期他们会采取行动加以防范。美国宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州和得克萨斯州已经出现了早期案例。这些州因上述因素表明对放松管制的市场失去信心。随着其他州和经合组织国家的数据中心基础设施需求和价格影响不断扩大,预计会出现类似干预。政界人士可能不得不在赢得人工智能竞赛和保护用户账单之间作出选择。

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