分析:这一切都归结于电力是如何在爱尔兰产生和电力市场如何运作
作者:Joseph Collins, Kieran Mulchrone和Andreas Amann, UCC
在过去的一年中，住宅用户的电力和天然气价格大幅上涨，大约40%的住宅用户账单直接归因于能源成本。俄罗斯和乌克兰战争导致欧洲能源成本飙升，其影响在家庭账单上体现得很明显。
爱尔兰大约25%的天然气供应来自本土，其余的通过管道从英国进口。因此，英国的天然气价格直接影响爱尔兰的天然气价格。虽然英国有自己的天然气供应，但它也从国际市场上获得了大量的天然气。乌克兰战争引起的国际市场天然气价格波动以及相关的天然气供应担忧影响了英国的天然气价格，进而影响了爱尔兰的天然气价格。
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来自RTÉ Radio 1的新闻，爱尔兰的天然气和电力系统有多安全?
但这并不能解释爱尔兰天然气价格和电力价格之间的相关性。要理解这一点，我们首先需要了解电力是如何在爱尔兰产生的，以及电力市场是如何运作的。
在2021年期间，爱尔兰约46%的电力需求由燃气发电机满足，风力发电机约满足29%的电力需求，煤炭发电占11%。鉴于天然气发电的比例很高，如下图所示，爱尔兰天然气价格和电力价格之间的相关性似乎是直观的。
为了超越这种直觉，更深入地理解爱尔兰的电力和天然气价格之间的联系，让我们看看边际定价。想象一下这样一个场景:您决定开一家销售指尖陀螺的商店。
目前有两家指尖陀螺制造商A和B有多余的库存。他们愿意按各自的生产成本把多余的库存卖给你。制造商A有3000个可供销售，每个指尖陀螺的生产成本是5欧元，制造商B也有3000个可供销售，但是每个指尖陀螺的生产成本是10欧元。您想购买5000个指尖陀螺，并且愿意以每只15欧元的价格购买。
当您在本例中应用边际定价时，供应来源按从最便宜到最昂贵的顺序排列，如下面的蓝黄框(和蓝线)所示。深绿色的线代表你的需求。市场价格由供给线(蓝色)和需求线(绿色)相交的地方(红色星号)决定。每一个出售(或购买)的单位都接受(或支付)这个市场价格。
在这个例子中，市场价格是每只指尖陀螺10欧元。
虽然这个例子乍一看可能令人费解，但它是爱尔兰和整个欧洲短期电力市场运行的基础。在爱尔兰，每天都会举行一场拍卖，使公司能够购买或出售第二天交付的电力。它使用边际定价来确定第二天每小时的电价。
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从RTÉ One's Nine News，天然气和电费随着通货膨胀的创纪录增长而上涨
总的来说，目前这些拍卖的动态是燃气发电机正在扮演制造商b的角色，即燃气发电机的生产成本高于其他发电类型的生产成本。考虑到需要燃气发电机来满足需求，这些发电机通常会决定市场价格。
由于乌克兰战争，燃气发电机的生产成本大幅增加，这反过来对电力价格产生了直接的上涨压力。同时，风能、太阳能、煤炭等发电类型正在扮演生产成本较低的制造商A的角色。
政府和政策制定者采取了哪些措施来应对电力市场的变化?首先，他们试图增加低价发电的数量。在我们的指尖陀螺类比中，这类似于从制造商A那里采购尽可能多的部件(如果不是全部的话)，以期减少对更昂贵的制造商B的依赖。
燃气发电机的生产成本大大增加，这对电力价格产生了直接的上涨压力
西班牙和葡萄牙引入了一种机制，限制燃气发电机的生产成本。在我们的指尖陀螺类比中，它会人为地降低制造商b的生产成本。在英国，他们正在就电力市场的潜在重大重组进行磋商(一个正在考虑的选择是为可再生低价发电创建一个单独的市场)。
从长期来看，要实现各种气候变化目标，就需要继续建设可再生能源发电和淘汰旧的(碳密集型)热发电资产。除了建立和运行这样一个系统的实际挑战之外，还有参与一个日益动态的供需环境的挑战。鉴于目前的市场结构，如果没有足够的电力存储，这很可能会导致价格的持续波动。
约瑟夫·柯林斯是UCC数学科学学院的博士生。Kieran Mulchrone博士，UCC数学科学学院应用数学高级讲师，数学建模和机器学习硕士课程主任。Andreas Amann博士是UCC数学科学学院应用数学高级讲师。他曾获爱尔兰研究委员会奖。
