Γιατί οι αγορές ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύπλοκες

Όσο και να θέλουμε να απλουστεύσουμε τους κανόνες αγοράς που διέπουν την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, το αποτέλεσμα θα είναι πάντα πολύπλοκο

Αν η ηλεκτρική ενέργεια ήταν ένα απλό προϊόν, οι κιλοβατώρες θα βρίσκονταν στα ράφια όπως τα μήλα και τα αχλάδια, έτοιμες για χρήση όταν ο καταναλωτής άναβε το φως ή κατά την έναρξη της βιομηχανικής παραγωγής. Σήμερα η αξιόπιστη προμήθεια συγκεκριμένων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας απαιτεί σε μεγάλο βαθμό μεγάλες μονάδες ηλεκτροπαραγωγής συνδεδεμένες με τους καταναλωτές μέσω των δικτύων μεταφοράς και διανομής. 

Η αξιοπιστία του ηλεκτρικού συστήματος έχει δύο πτυχές, (α) την επάρκεια, την ικανότητα δηλαδή του συστήματος να ικανοποιεί τις απαιτήσεις των πελατών του τόσο σε ηλεκτρική ισχύ όσο και σε ηλεκτρική ενέργεια, και (β) την ασφάλεια, την ικανότητα δηλαδή του συστήματος να παραμένει σε λειτουργία μετά από ξαφνικές διαταραχές που μπορεί να συμβούν.

Ηλεκτρική ισχύς και ηλεκτρική ενέργεια
Ας εξετάσουμε πρώτα τις έννοιες ηλεκτρική ισχύς και ηλεκτρική ενέργεια, έννοιες πολύ σημαντικές για την κατανόηση των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας. Μπορούμε να παρομοιάσουμε ένα ηλεκτρικό σύστημα με ένα σύστημα άρδευσης το οποίο αποτελείται από αντλίες (ηλεκτρογεννήτριες) και αγωγούς νερού (αγωγούς ηλεκτρισμού). Το σύστημα άρδευσης εξυπηρετεί μεγάλο αριθμό φυτών (καταναλωτές) όπου χρειάζονται καθημερινά πότισμα (ηλεκτρισμό) το καθένα σε τυχαίες χρονικές περιόδους.

Αρχίζοντας το πρωί με το πότισμα ενός φυτού, ανοίγοντας τη συγκεκριμένη βαλβίδα (διακόπτης) ξεκινούν οι αντλίες να δημιουργούν πίεση (ηλεκτρική ισχύ) έτσι, ώστε να αναπτυχθεί ικανοποιητική ροή νερού (ηλεκτρική ενέργεια) προς το συγκεκριμένο φυτό. Όταν χρειάζεται πότισμα και δεύτερο φυτό ταυτόχρονα, τότε ανοίγει η συγκεκριμένη βαλβίδα έτσι, ώστε οι αντλίες να αυξήσουν την πίεση (εάν χρειαστεί θα τεθεί σε λειτουργία επιπλέον αντλία) για να μπορέσουν να ικανοποιήσουν τις ανάγκες σε ροή νερού για το πότισμα και των δύο φυτών, κ.ο.κ. Κατά τη διάρκεια του 24ώρου οι αντλίες θα αυξομειώνουν την πίεση στο συστήματος άρδευσης έτσι, ώστε να ικανοποιείται συνεχώς η απαιτούμενη ροή για το πότισμα των φυτών, των οποίων οι βαλβίδες είναι ανοικτές.

Φυσικά, θα πρέπει να υπάρχει ικανοποιητικός αριθμός αντλιών για να ικανοποιήσουν και την πιο απαιτητική κατάσταση του συστήματος (μέγιστη ζήτηση). Δηλαδή θα πρέπει να μπορούν να δημιουργήσουν τη μέγιστη τιμή πίεσης στην περίπτωση όπου όλες οι βαλβίδες προς τα φυτά θα είναι ανοικτές έτσι, ώστε να υπάρχει απρόσκοπτη ροή νερού. Αφού για το κάθε φυτό η βαλβίδα ανοίγει και κλείνει σε τυχαίες χρονικές στιγμές (π.χ. μετρώντας την υγρασία στο έδαφος γύρω από το φυτό), τότε αυτή η περίπτωση είναι απομακρυσμένη (μπορεί να συμβεί 1 ή 2 φορές τον χρόνο), όμως πρέπει να ικανοποιείται αλλιώς, γιατί κάποια από τα φυτά που δεν θα έχουν διαθέσιμη ροή νερού θα μαραθούν (αξιοπιστία ηλεκτρικού συστήματος). Αυτό βεβαίως προνοεί την εγκατάσταση πολλών αντλιών (με συνέπεια ψηλό κεφαλαιουχικό κόστος), κάποιες από τις οποίες δεν θα χρησιμοποιούνται καθ’ όλην τη διάρκεια του έτους.

Επίσης, θα πρέπει να βρίσκονται στο σύστημα εγκατεστημένες επιπρόσθετες εφεδρικές αντλίες (επικουρική υπηρεσία) έτσι, ώστε να ικανοποιούν την παροχή νερού σε περίπτωση βλάβης σε κάποιες από τις υπόλοιπες αντλίες. Στην περίπτωση που θα προστεθούν επιπλέον φυτά στο σύστημα, τότε θα πρέπει να προστεθούν επιπλέον αντλίες έτσι, ώστε να εξασφαλίζεται η απρόσκοπτη παροχή νερού στα φυτά. Σε όλες τις περιπτώσεις οι ιδιοκτήτες των φυτών (καταναλωτές) θα πρέπει να πληρώσουν τον παροχέα (ηλεκτρική εταιρεία), (α) για το σύνολο της ροής νερού (ηλεκτρική ενέργεια -κιλοβατώρες) που τους έχει παρασχεθεί, (β) ένα ποσό ανάλογα με το ύψος της πίεσης (ηλεκτρική ισχύς - κιλοβάτ) που χρειάζονται για το πότισμα των φυτών τους έτσι, ώστε να καλυφθεί η κεφαλαιουχική δαπάνη των επιπλέον αντλιών για την κάλυψη της μέγιστης ζήτησης, και (γ) επιπλέον ποσό έτσι, ώστε να καλυφθεί η κεφαλαιουχική δαπάνη των εφεδρικών αντλιών (επικουρική υπηρεσία).

Παράλληλες αγορές
Με βάση το πιο πάνω απλουστευμένο παράδειγμα η αγορά ηλεκτρικής ενέργειας αποτελείται από τις πιο κάτω παράλληλες αγορές: (α) αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, (β) αγορά ηλεκτρικής ισχύος και (γ) αγορά επικουρικών υπηρεσιών (εφεδρεία, ρύθμιση συχνότητας, άεργος ισχύς, κτλ.). Και οι τρεις αυτές αγορές τρέχουν παράλληλα σε πραγματικό χρόνο και πρέπει να ισορροπούν σε μίαν ανά δευτερόλεπτο βάση όπως θα δούμε στη συνέχεια.

Δεδομένου ότι προς το παρόν δεν είναι οικονομικό να αποθηκεύουμε μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας, αυτή η ενέργεια πρέπει να παραχθεί περίπου την ίδια στιγμή που θα καταναλωθεί. Επομένως το εμπόριο της ηλεκτρικής ενέργειας αναφέρεται πάντα σε μία ορισμένη ποσότητα κιλοβατώρων που πωλούνται κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης χρονικής περιόδου. Η διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου ορίζεται τυπικά σε μία ώρα, μισή ώρα ή ένα τέταρτο της ώρας ανάλογα με τη χώρα ή την περιοχή όπου βρίσκεται η αγορά. Δεδομένου ότι η ηλεκτρική ενέργεια που πωλείται κατά τη διάρκεια μίας περιόδου δεν είναι το ίδιο προϊόν με την ηλεκτρική ενέργεια που πωλείται κατά τη διάρκεια μίας άλλης, η τιμή θα είναι συνήθως διαφορετική για κάθε περίοδο.

Η ανάπτυξη και η προϋπόθεση
Γενικά η ανάπτυξη των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας βασίζεται στην προϋπόθεση ότι η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αντιμετωπιστεί ως προϊόν και ακολουθεί τις σχετικές θεωρίες περί καμπύλης ζήτησης και καμπύλης προσφοράς, όμως η ανάλυση είναι κατά πολύ πιο πολύπλοκη αφού υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ της ηλεκτρικής ενέργειας και άλλων προϊόντων. Αυτές οι διαφορές έχουν βαθιά επίδραση στην οργάνωση και τους κανόνες των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας. Η πιο βασική διαφορά είναι ότι η ηλεκτρική ενέργεια συνδέεται περίπλοκα με ένα φυσικό σύστημα που λειτουργεί πολύ γρηγορότερα από οποιαδήποτε αγορά.

Σ’ αυτό το φυσικό ηλεκτρικό σύστημα, η πρόσφορα και η ζήτηση, η παραγωγή και η κατανάλωση, πρέπει να ισορροπούν σε μίαν ανά δευτερόλεπτο βάση. Εάν η ισορροπία αυτή δεν διατηρείται, το σύστημα καταρρέει με καταστροφικές συνέπειες. Μία τέτοια διακοπή είναι μη αποδεκτή καθώς όχι μόνο διακόπτει το σύστημα εμπορικών συναλλαγών αλλά και μία ολόκληρη περιοχή ή χώρα μπορούν να μείνουν χωρίς ηλεκτρικό για πολλές ώρες.

Η επαναφορά ενός ηλεκτρικού συστήματος σε κανονική λειτουργία μετά από μία πλήρη κατάρρευση είναι πολύ σύνθετη διαδικασία και μπορεί να πάρει 24 ώρες ή και περισσότερο στις μεγάλες βιομηχανικές χώρες. Οι κοινωνικές και οικονομικές συνέπειες μίας τέτοιας ευρείας διακοπής στη λειτουργία των συστημάτων είναι τόσο έντονες που καμία λογική κυβέρνηση δεν θα συμφωνούσε με την εφαρμογή ενός απλουστευμένου μηχανισμού αγοράς που αυξάνει σημαντικά την πιθανότητα ενός τέτοιου γεγονότος. Μία εξίσου σημαντική αλλά λιγότερο θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και άλλων προϊόντων είναι ότι η ενέργεια που παράγεται από μι?α γεννήτρια δεν μπορεί να κατευθυνθεί σ’ έναν συγκεκριμένο καταναλωτή.

Αντίστροφα, ένας καταναλωτής δεν μπορεί να πάρει ενέργεια μόνο από μία γεννήτρια. Αντ’ αυτού, η ηλεκτρική ισχύς που παράγεται από όλες τις γεννήτριες συγκεντρώνεται στην πορεία της προς την κατανάλωση. Αυτή η συγκέντρωση είναι δυνατή επειδή οι μονάδες της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγονται από διαφορετικές γεννήτριες είναι όμοιες. Η συγκέντρωση είναι επιθυμητή επειδή οδηγεί σε σημαντικές οικονομίες κλίμακας. Η μέγιστη ικανότητα παραγωγής πρέπει να είναι ανάλογη με τη μέγιστη συνολική ζήτηση και όχι με το σύνολο των μέγιστων μεμονωμένων απαιτήσεων. Από την άλλη, μία διακοπή σ’ ένα σύστημα στο οποίο συγκεντρώνονται τα προϊόντα έχει επιπτώσεις παντού και όχι μόνο στα μέρη που συμμετέχουν στη συναλλαγή.

Απεικονίζει τις προβλέψιμες
Τέλος, η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια απεικονίζει τις προβλέψιμες ημερήσιες και εβδομαδιαίες κυκλικές μεταβολές. Παρ’ όλα αυτά, δεν είναι το μόνο προϊόν για το οποίο η ζήτηση είναι κυκλική. Για παράδειγμα, η κατανάλωση καφέ παρουσιάζει δύο ή τρεις αιχμές κάθε μέρα, διαχωρισμένες σε περιόδους χαμηλότερης ζήτησης. Το εμπόριο καφέ δεν απαιτεί ειδικούς μηχανισμούς επειδή οι καταναλωτές μπορούν εύκολα να τον αποθηκεύσουν σε στερεά ή υγρή μορφή. Από την άλλη, η ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να παράγεται την ίδια στιγμή που καταναλώνεται.

Εφόσον η βραχυπρόθεσμη ελαστικότητα τιμών ζήτησης είναι εξαιρετικά μικρή, η εξισορρόπηση μεταξύ παραγωγής και ζήτησης απαιτεί εγκαταστάσεις παραγωγής που θα είναι ικανές να προσαρμόζονται στις μεγάλες και γρήγορες αλλαγές στην κατανάλωση, οι οποίες συμβαίνουν κατά τη διάρκεια μίας ημέρας. Δεν θα παράγουν όλες οι μονάδες κατά τη διάρκεια ενός 24ώρου. Όταν η ζήτηση είναι χαμηλή, μόνον οι αποδοτικότερες μονάδες είναι πιθανό να είναι ανταγωνιστικές και όλες οι άλλες θα τεθούν εκτός λειτουργίας προσωρινά. Οι λιγότερο αποδοτικές μονάδες απαιτούνται μόνο για να τροφοδοτούν κατά την αιχμή ζήτησης.

Καθώς το μείγμα των μονάδων ηλεκτροπαραγωγής αλλάζει με την αυξομείωση της κατανάλωσης, το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μεταβάλλεται στην πορεία της ημέρας. Τέτοιες απότομες κυκλικές μεταβολές στο κόστος και την τιμή άλλων προϊόντων είναι πολύ ασυνήθιστες. Εν κατακλείδι, έχοντας υπόψη την πιο πάνω πολυπλοκότητα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς επίσης και τη θεμιτή αξιοπιστία ενός ηλεκτρικού συστήματος για απρόσκοπτη παροχή προς τους καταναλωτές, όσο και να θέλουμε να απλουστεύσουμε τους κανόνες αγοράς που διέπουν την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, το αποτέλεσμα θα είναι πάντα πολύπλοκο.

ΑΝΔΡΕΑΣ ΠΟΥΛΛΙΚΚΑΣ
PhD, DTech, Καθηγητής Ενεργειακής Πολιτικής

 

πηγή http://www.energypress.gr/