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美国电费缴费者的120亿美元因PJM的建模错误而浪费

Hacker News2026年8月17日 05:22

今年早些时候,我们解释了为什么PJM地区的居民,即美国最大的电力市场,看到电费上涨了约20%。我们认为主要原因是PJM的拍卖设计选择以及PJM如何建模需求和供给。为了更好地了解问题的严重性,我们的能源模型团队在过去6个月里反向工程了PJM的主要系统模型——“储备需求研究”,这一模型迄今为止一直是黑箱。该研究用来决定PJM购买何种及数量的发电厂,以确保电力的可靠性,采用年度拍卖,每年花费数十亿美元。凭借重建的模型,我们认为问题比我们想象的更严重。我们估计PJM的模型中包含的错误使其6600万居民在2025年至2027年之间损失了120亿美元。我们在本通讯的附录中与订阅者分享了我们的方法;以及PJM模型仪表板中的模型结果。我们对储备需求模型的实时重建是仅供我们的能源模型客户独享的标签;该标签还包括对整个美国电网的逐季预测,跟踪超过40,000个连接电网的发电厂,以及每个单独的后备电源数据中心电力订单。PJM的模型在结构上反增长,拥有一个全球独特的不良设计的容量市场,以及一个功能太大的治理系统。这些缺陷放大了糟糕系统建模的负面影响,这是本报告的重点:PJM低估了其现有发电厂的能力,约为4千兆瓦,因为其方法没有考虑到发电厂在冬季更高的效率以及自艾略特风暴以来发电厂的改善韧性。由于这一弱方法,PJM在2025年至2027年间浪费了约120亿美元的缴费者资金,这一方法大大夸大了其面临的供需缺口。如果PJM的模型准确,家庭电费的上涨幅度会小得多。PJM的应急拍卖通过签订过多未承诺对应方的电力合同,将缴费者置于风险之中。利用PJM的需求和供给曲线,我们计算出更好的建模将导致67亿美元的节省,仅需减少0.014GW(是的,14MW)的电力采购用于2025/26;然后在2026/27年节省49亿美元和0.8GW。更高的电力意味着更少的节省可能是反直觉的,但我们有供需曲线来展示这些不成比例影响的发生。PJM已经被迫运营到极限,因此不准确地建模发电厂的容量对拍卖成本产生巨大影响。PJM通过使合同在签署后过早开始来限制其新的电力供应,同时在将这些新厂连接到电网的速度上也很慢。这意味着,满足任何需求增长需要为新发电厂以不切实际的速度建造支付巨额溢价。PJM还运营着世界上唯一一个不区分新旧发电厂的容量市场。因此,为新发电厂支付的溢价也支付给没有做任何事情的现有发电厂。在一个拆分新旧发电厂拍卖的市场中,如果出现相同的增长,可避免对整个机队重新定价的数量效应;这意味着缴费者在面对价格尖峰时会更好地受到保护。尽管四次创纪录的拍卖花费了630亿美元,PJM仍将面临运行所需的发电量不足,并计划从9月30日至10月21日进行“应急拍卖”,结果将在12月2日公布。SemiAnalysis得出的结论是,考虑到寒冷空气带来的涡轮机效率提高,以及联邦强制资产冬季化投资后降低的冬季故障风险,PJM系统中还存在额外的3.8GW可靠电力。这相当于八座大型燃气发电厂,今天建造的成本约为100亿美元。这3.8GW将抵消PJM计划在其应急拍卖中采购的6.8GW的56%。PJM的应急拍卖呈现严重风险,它将签订持续到2043年的合同,这些合同应由新的大负荷支付。这些不是电力销售;发电厂仅因存在而获得报酬,无论预期的需求是否到达。但PJM在没有承诺对应方的情况下这样做。PJM没有自己的资金,所有支出均来自缴费者。每个PJM州都必须通过(但至今没有通过)各自的成本分配政策,以将成本转嫁给参与的新大负荷。但这些大负荷可以选择直接契约自己的附加电力厂。如果他们参与,拍卖的容量他们应该支付多少并不清楚。参与没有其他好处,比如加速并网时间。许多数据中心开发商已经不理会PJM,转向其他地方或计划后备电源配置。

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