Lo Prete获得NSF职业奖,研究能力充足的选择

2021年1月27日

Chiara Lo Prete, associate professor of energy economics in Penn State’s College of Earth and Mineral Sciences, received a Faculty Early Career Development Program (CAREER) award from the National Science Foundation to investigate electricity market structures to provide efficient incentives for generation capacity investment under increasing renewable penetration.

组织批发电力市场在美国融合到共同的市场设计框架,自20世纪90年代以来一直成功地推广电力系统的高效可靠运营。然而,在早期设计努力中,间歇性再生能源的增长构成了未知或更少材料的挑战。特别是,单独的能源价格不太可能为投资提供足够的产生能力或促进常规和可再生能源的正确组合。通过增加可再生的一代,这种“缺失的金钱”问题会加剧,因为更低(平均)和更挥发的能源价格可能会阻止新的发电能力投资。

美国的电网运营商目前采用多种方法来缓解收入充足的问题。所有区域传输组织(rto)都制定了各种形式的稀缺定价,当系统容量受到限制时,能源和辅助服务价格可以上涨到超过运营工厂的平均可变成本。PJM Interconnection是协调包括宾夕法尼亚州在内的13个州全部或部分电力运行的RTO,除了能源和辅助服务外,发电机组还通过发电能力获得收入。在过去的20年里,这些方法已经能够支持对新发电能力的投资,但随着系统中间歇性的可再生能源的增长,对于哪种方法可以在适当的发电组合中提供有效的激励措施,还没有达成共识。

“随着可再生能源的增加促进了传统发电技术的能源价格和利用率,从能源市场中侵蚀了收入流,并使能力市场的成本恢复更大的回报,如果存在,”LO PRETE说。“因此,有必要进一步依赖于能源和能力市场以外的市场和激励,以确保长期可靠性所需的发电资源仍然有资金可行。”

Lo Prete的团队将采用一种结合优化和实验经济方法的方法,研究与增加可再生能源渗透相关的市场设计挑战。首先,研究小组将发展多阶段均衡模型,以模拟电力市场在资源充足率和收入充足率交替设计下的投资和运营决策。其次,研究人员将设计并进行人体实验,以比较市场设计的性能特征。将模型预测与实验市场的结果进行对比,将提供对现实市场设计的洞察力。

“实验室是在我们可以控制的条件下评估市场设计的理想环境,为每个设计的相对优势和缺点提供有机会,审查在反映突出市场特征的环境中的人类决策,并在相对开发修改在该领域实施前的低成本,“Lo Prete说。

Lo Prete说,预期的项目成果有可能促进对电力市场设计相关的效率收益的理解,有助于对整合可再生能源的最有效路径作出更明确的回答,并有助于塑造未来的市场设计决策。与区域电力市场正在进行的合作将促进研究成果的传播和有希望的市场设计创新的实施。

该提议的研究部分与提议的教育活动紧密结合,解决了STEM领域的两个紧迫挑战。首先,Lo Prete将探索招募和吸引女本科生参与研究的方法。例如,她将与本科生一起制作短片,解释能源市场中的关键术语。来自NSF的资金也将用于建立一个奖学金项目,WEEE R(从事电力经济学研究的女性),目的是扩大女性学生参与Lo Prete的研究小组,并鼓励她们追求经济学和STEM学科的高级学位的兴趣。

“这些努力受到推动Carl Heath博士博士的研究和学术界的深刻承诺,他在约翰霍普金斯大学提供了多年的第一年工程博士生(如我自己),”Lo Prete表示。

她的教育计划解决的第二次挑战涉及开发材料和技能的需要,以解释电力市场的运营,这是复杂的机构,将经济原则与电力交付物理相结合。为此,Lo Prete提出了一系列活动,培养年轻学者成为有效的沟通者,并通过广泛的受众努力工作。例如,她计划将科学传播培训纳入约翰和威利·利昂能源和矿产工程系的新研究生课程。

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最后更新的1月27日,2021年