Ce qui suit est un article rédigé par Joseph Cavicchi, vice-président, et Charles Wu, directeur, chez Analysis Group. Les opinions présentées dans cet article sont celles des auteurs et ne reflètent pas nécessairement celles d’Analysis Group, de ses filiales ou de ses clients.
La Commission fédérale de réglementation de l’énergie expérimente-t-elle la manière dont un élément essentiel de la réforme du marché de la capacité est déterminé ? Il semblerait que oui, sur la base de leur décision d’adopter deux approches différentes d’accréditation de la capacité électrique : une pour le New York Independent System Operator et une autre pour l’interconnexion PJM. Pourquoi feraient-ils cela et quel impact cela aura-t-il sur le développement de projets d’énergies renouvelables ?
La question fondamentale est la suivante : si un développeur envisage de construire un projet renouvelable de 100 MW, combien de MW peut-il vendre en tant que capacité ? Ce problème « d’accréditation des capacités » est directement lié aux réformes du marché et la décision de la FERC d’accepter deux méthodes fondamentalement différentes pour calculer la réponse est certaine de provoquer de la frustration dans l’ensemble de l’industrie.
En particulier, la sélection d’un cadre d’accréditation de capacité « moyenne » ou « marginale » est au cœur des nouveaux protocoles d’accréditation de chaque organisation régionale de transport. Les enjeux sont importants : à mesure que de plus en plus de ressources intermittentes entrent sur les marchés, la quantité achetée et les paiements de capacité dépendront des règles d’accréditation de capacité spécifiques à chaque marché. En outre, l’impact à long terme de l’approche d’accréditation sur les combinaisons de ressources et les consommateurs doit également être pris en compte. Bien que la FERC ait déclaré qu’« il n’existe pas de méthode « correcte » unique » pour calculer l’accréditation de la capacité, les principes économiques de la conception sous-jacente du marché de la capacité doivent être pris en compte, car on peut s’attendre à ce que le mélange des coûts et des ressources du système à long terme soit différent. .
Le cœur du débat : ELCC moyen versus marginal
Pendant des décennies, les cadres d’accréditation des capacités basés sur les performances historiques des ressources dispatchables, telles que Demande de taux d’interruption forcée équivalente, ouEFORd déclassement, ont été utilisés pour fixer les quantités de capacité du marché. Cependant, la croissance continue de la capacité des ressources intermittentes nécessite que ces protocoles d’accréditation de capacité soient mis à jour. La capacité de charge effective, ou ELCC, basée sur la modélisation statistique est l’approche la plus largement acceptée pour tenir compte de l’intermittence des ressources de capacité.
La modélisation ELCC peut capturer l’impact des conditions météorologiques incertaines, y compris le vent et le soleil, sur la production projetée des ressources intermittentes, ainsi que les complémentarités, ou leur absence, entre différents types de ressources intermittentes dans différents emplacements géographiques – les avantages de la diversité. Cependant, l’ELCC peut être calculé à l’aide de différentes approches, et les quantités d’accréditation de la capacité ELCC peuvent varier considérablement en fonction de la structure de l’analyse.
Une analyse ELCC peut être utilisée pour estimer l’accréditation de capacité moyenne ou marginale des ressources intermittentes. En gros, l’ELCC moyen est estimé en calculant ensemble la capacité fiable attendue d’un type ou d’une classe de ressources intermittentes (telles que l’éolien ou le solaire). Une analyse ELCC moyenne produit un ELCC total pour un portefeuille de ressources. Les montants d’accréditation de capacité doivent ensuite être attribués aux ressources individuelles après avoir déterminé la contribution moyenne du portefeuille de ressources dans son ensemble. Cette procédure d’allocation doit également être considérée comme équitable par les propriétaires des ressources.
Une analyse ELCC peut également être utilisée pour calculer l’ELCC marginal associé à l’ajout de ressources intermittentes individuelles. Ainsi, un processus d’accréditation de la capacité marginale offre la perspective d’une mesure ordonnée de l’accréditation de la capacité des ressources intermittentes. Chaque ressource ajoutée est mesurée par rapport à toutes les autres ressources intermittentes qui ont été ajoutées avant elle. La figure ci-dessous montre une explication simplifiée des méthodes d’accréditation de la capacité historique, moyenne et marginale de l’ELCC appliquées à un exemple avec un nouvel entrant éolien. Bien entendu, les RTO peuvent choisir des approches hybrides ou des modifications des méthodes simplifiées décrites ici.
Légende facultative
Autorisation accordée par Analysis Group
En raison de la relation entre les profils de production des ressources solaires et éoliennes et les charges du système, les valeurs d’accréditation de capacité moyenne et marginale diminuent à mesure qu’un plus grand nombre de ressources intermittentes sont ajoutées au système électrique, toutes choses égales par ailleurs (si le stockage ne fonctionne pas également grandir en même temps). Cependant, étant donné que les valeurs d’accréditation marginales diminuent plus rapidement que les valeurs d’accréditation moyennes, la somme de toutes les quantités d’accréditation marginales de capacité de ressource intermittente individuelle est inférieure à la capacité d’accréditation moyenne totale de toutes les ressources combinées. Ainsi, le bénéfice de fiabilité total pour un portefeuille de ressources intermittentes est mesuré en utilisant l’approche moyenne, mais les prix du marché de la capacité du gestionnaire de réseau indépendant/RTO sont fixés par le coût marginal d’atteinte des objectifs. Les régulateurs et les décideurs sont donc confrontés à l’importance croissante de démêler la manière dont les accréditations ELCC moyennes et marginales affectent les marchés de capacité ISO/RTO.
Accréditation marginale ou moyenne sur les marchés de capacité centralisés : NYISO c. PJM
À ce stade, la FERC n’a pas pris une position forte sur le débat ELCC marginal contre moyen, et a plutôt approuvé les deux approches, dans la position des RTO de NYISO et PJM. L’approche “Ajusted Class Average” de PJM a été approuvée par la FERC en 2021, et l’approche “Marginal Capacity Accreditation” de NYISO a été approuvée par la FERC en mai 2022.
NYISO propose de calculer l’ELCC marginal de la capacité des ressources intermittentes par emplacement et par classe de ressources telles que l’éolien, le solaire, l’hydroélectricité, le stockage ou des combinaisons de ceux-ci. NYISO utilisera ensuite ces contributions d’accréditation de ressources marginales ainsi que des facteurs de déclassement d’unité pour définir la capacité non forcée des ressources individuelles, ou UCAP, les quantités. Les quantités offertes aux enchères par les vendeurs du marché de capacité NYISO sont plafonnées aux UCAP des ressources.
En revanche, les règles de PJM utilisent une méthodologie ELCC moyenne ou de portefeuille pour déterminer les quantités d’accréditation de capacité de ressources intermittentes. PJM classe les « ressources ELCC » comme des ressources intermittentes, à durée limitée ou combinées. PJM calcule l’engagement de toutes les ressources ELCC en tant que portefeuille, puis ELCC au niveau de la classe pour l’éolien, le solaire, etc. Séparément pour saisir les avantages de la diversité des ressources – PJM appelle ces résultats des “moyennes de classe ajustées”. En fin de compte, PJM attribue des valeurs d’accréditation de capacité aux ressources individuelles en fonction des résultats au niveau de la classe et des performances des ressources, et le total de chacune des valeurs de ressource individuelles est égal à la contribution moyenne de capacité de toutes les ressources ELCC.
La décision de la FERC d’adopter différentes approches d’accréditation pour NYISO et PJM promet d’être controversée. Dans sa dernière ordonnance pour New York, la FERC a créé un précédent selon lequel les approches d’accréditation marginales et moyennes peuvent être conçues pour être justes et raisonnables et non indûment discriminatoires. Ce faisant, ils ont effectivement ouvert la porte aux RTO individuels pour expérimenter différentes approches d’accréditation en fonction des circonstances locales.
Que signifie l’accréditation marginale par rapport à moyenne dans le monde réel ?
Au cœur du débat sur l’ELCC marginal par rapport à l’ELCC moyen se trouve la préoccupation selon laquelle l’utilisation d’une approche marginale sous-accrédite les ressources intermittentes/à énergie limitée et ne saisit pas les avantages de la diversité des ressources. Cependant, Le débat entre les deux approches d’accréditation est plus justement caractérisé comme une évaluation de l’approche qui conduit à la combinaison la plus efficace et la moins coûteuse de ressources de capacité sur le long terme. Les observations suivantes aident à éclairer cette distinction dans le contexte des conceptions de marché de capacité centralisée ISO/RTO :
- La principale différence entre les approches d’accréditation moyenne et marginale sera les quantités accréditant les différentes ressources et les ressources individuelles utilisées dans les enchères de capacité. En conséquence, on peut s’attendre à ce que le mélange de ressources de capacité résultant incité par le marché à long terme soit différent. Les deux approches conduisent à des vitesses différentes pour signaler la saturation du marché pour des classes de ressources spécifiques. Les détracteurs des approches d’accréditation marginales ont fait valoir que les montants approuvés pour les ressources intermittentes peuvent diminuer précipitamment par rapport aux valeurs précédemment attendues d’année en année, tandis que les détracteurs des approches d’accréditation moyennes soutiennent que cela peut encourager le surinvestissement dans des ressources qui ont déjà saturé le marché.
- Les différences entre les approches d’accréditation marginale et moyenne aux fins de la compensation du marché de la capacité ne se traduisent pas nécessairement par des différences dans les calculs des contributions des ressources à l’adéquation des ressources ou dans les calculs des exigences de réserve du système. Par exemple, NYISO propose d’utiliser l’accréditation de capacité marginale pour les offres de ressources intermittentes dans les enchères de capacité, mais l’utilisation estimée moyen production de ressources pour la contribution globale des ressources à la satisfaction des exigences de fiabilité du système ou marge de réserve installée. L’analyse de Potomac Economics montre que la proposition d’accréditation marginale de NYISO se traduit par une marge de réserve installée qui est comparable à la valeur calculée à l’aide d’une approche d’accréditation moyenne. Par conséquent, l’adoption d’une approche d’accréditation ou de l’autre ne change pas nécessairement la quantité d’acier dans le sol nécessaire pour assurer la fiabilité du système électrique.
Les conceptions du marché de la capacité reposent sur le principe économique bien connu selon lequel les coûts pour le consommateur sont minimisés et l’efficacité est maximisée lorsque les prix d’équilibre du marché assimilent le coût marginal à la valeur marginale de la fiabilité. Les ressources de capacité font des offres de marché de capacité basées sur le coût marginal de fourniture de capacité. Les prix d’équilibre du marché de la capacité sont fixés là où les coûts marginaux des ressources et la valeur de la capacité marginale pour les consommateurs sont égalisés. Une approche d’accréditation de la capacité marginale est conforme aux principes économiques qui constituent le fondement de la conception des marchés de capacité.
En outre, on peut s’attendre à ce que la pertinence des achats de ressources soutenus par l’État diminue au cours des enchères à long terme, tandis que les résultats des marchés de capacité centralisés continueront d’être importants. L’incohérence entre les principes de conception du marché et les objectifs politiques peut éviter l’importance de veiller à ce que les prix du marché de la capacité guident les décisions d’entrée et de sortie à long terme des investisseurs. Le décor est planté pour un débat vigoureux axé sur la question de savoir si une approche d’accréditation marginale est compatible avec les principes économiques de la conception du marché de la capacité.