Spark spread

The spark spread is the theoretical gross margin of a gas-fired power plant from selling a unit of electricity, having bought the fuel required to produce this unit of electricity. All other costs (operation and maintenance, capital and other financial costs) must be covered from the spark spread. The term was coined by Tony West's trading team on the trading floor of National Power Ltd in Swindon, UK during the late 1990s and quickly came into common usage as other traders realised the trading and hedging opportunities.

The terms dark spread, quark spread and bark spread^[1][2] refer to the similarly defined differences ("spreads") between cash streams for coal-fired power plants, nuclear power plants and bio-mass power plants, respectively. These indicators of power plant economics are useful for trading energy markets. For operating or investment decisions published "spread" data are not applicable. Local market conditions, actual plant efficiencies and other plant costs have to be considered. A higher dark spread is more economically beneficial to the owner of the generator; an IPP with a dark spread of €15/MWh will be more profitable than a competitor with a dark spread of only €10/MWh.

Further definition of clean spread indicators include the price of carbon dioxide emission allowances (see: Emission trading).

Conceptually, the spark spread (SS in megawatt-hours) equals:^[3]

• Electricity total value minus fuel total cost, divided by
• the megawatt-hours of electricity delivered, equals
• spark spread in $/MWh

A more refined version of this calculation may be:

${\displaystyle SS=p_{E}-{\frac {p_{G}}{\eta _{el}}}=p_{E}-HR\cdot p_{G}}$

with

p_E as price of electricity in MU/MWh

p_G as price of natural gas in MU/MWh or MU/Btu

η_el as electrical efficiency resp.

HR as heat rate in Btu/MWh

While the above equations may be sufficient for a single power plant or electricity provider, more detailed calculations may needed depending on the analysis being performed. If the data is sourced from futures contracts for fuels and over-the-counter contracts for electricity, further calculations must be made to determine the appropriate hedge ratio of electricity to fuel.^[4]

يجب على الجهة الناشرة لهذه المؤشرات تقديم تعريف دقيق لفرق سعر الطاقة. ينبغي أن يحدد التعريف أسعار الطاقة (الكهرباء والوقود) المعتمدة (نقطة التسليم وشروطها) وكفاءة المحطة المستخدمة في الحساب. كما يجب ذكر أي تكاليف تشغيلية للمحطة قد تكون مشمولة. عادةً، تُعتبر كفاءة 50 % لمحطات الغاز، و36 % لمحطات الفحم. ^{[ 5 ]}

في المملكة المتحدة ، تُستخدم كفاءة غير مُقرّبة تبلغ 49.13% لحساب تحويل الغاز. في الواقع، لكل محطة تعمل بالغاز كفاءة وقود مختلفة ، ولكن تُستخدم نسبة 49.13% كمعيار في السوق البريطانية لأنها تُسهّل التحويل بين كميات الغاز والطاقة. وبالتالي، فإن قيمة هامش الربح (Spark Spread) هي سعر الطاقة مطروحًا منه تكلفة الغاز مقسومًا على 0.4913، أي: هامش الربح = سعر الطاقة - (تكلفة الغاز / 0.4913). اعتبارًا من أغسطس 2006، تراوحت هوامش الربح في المملكة المتحدة بين 10 و30 جنيهًا إسترلينيًا/ميغاواط ساعة، بينما تراوحت هوامش الربح بين 4 و9 جنيهات إسترلينية/ميغاواط ساعة.

من المعروف أن هذه القيم تقلل بشكل كبير من الكفاءة الفعلية للمحطات الحديثة . تبلغ أفضل الكفاءات في فئتها (حتى عام 2019) حوالي 64%، ^{[ 6 ] [ 7 ]} ويشهد التطور التجاري سرعة كبيرة.

في الدول المشمولة بنظام الاتحاد الأوروبي لتجارة الانبعاثات، يتعين على منتجي الانبعاثات مراعاة تكلفة حصص انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الخاضعة لنظام الحد الأقصى والتجارة . وقد بدأ تطبيق نظام تجارة الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي في يناير 2005.

يُحسب هامش الربح النظيف باستخدام معامل كثافة انبعاثات الغازات البالغ 0.411 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل ميغاواط ساعة. ولذلك، يُحسب هامش الربح النظيف بطرح سعر الكربون للطن (مضروبًا في 0.411) من هامش الربح "الملوث"، أي أن هامش الربح النظيف = هامش الربح - (سعر الكربون × 0.411).

يمثل هامش الربح النظيف أو " هامش الربح الأخضر " صافي الإيرادات التي يحققها مُولِّد الطاقة من بيع الطاقة، بعد شراء الغاز وعدد حصص الكربون المطلوبة. ويُحسب هذا الهامش بتعديل تكلفة الغاز الطبيعي وفقًا لكفاءة التوليد، ثم تطبيق تكلفة السوق لشراء حصة انبعاثات، أو تكلفة الفرصة البديلة لتخصيص حصة انبعاثات مثل حصة الاتحاد الأوروبي (EUA) في نظام الاتحاد الأوروبي لتجارة الانبعاثات (EU ETS).

لنفترض أن S: فرق سعر الشرارة، E: سعر الكهرباء، G: تكلفة الغاز، Ng: عدد أرصدة الكربون اللازمة لتغطية تشغيل الغاز، Pcc: سعر رصيد الكربون.

ثم يتم تعريف انتشار الشرارة النظيفة على النحو التالي

${\displaystyle CleanSparkSpread=p_{E}-{\frac {p_{G}}{\eta _{el}}}-Ng*Pcc}$

يشير مصطلح " الفرق السعري الأخضر الداكن " أو " الفرق السعري الأخضر الداكن " إلى مؤشر مماثل لتوليد الكهرباء باستخدام الفحم. ويكتسب كل من الفرق السعري الأخضر الفاتح والفرق السعري الأخضر الداكن أهمية خاصة في المناطق التي ينتشر فيها توليد الكهرباء باستخدام الفحم، حيث يؤدي تقارب هذين الفرقين إلى نقطة حاسمة في اتخاذ القرار.

لنفترض أن D: فرق السعر المظلم، E: سعر الكهرباء، C: تكلفة الفحم، Nc: عدد أرصدة الكربون اللازمة لتغطية تشغيل الفحم (2-2.5 ضعف تكلفة الغاز)، Pcc: سعر رصيد الكربون.

ثم، الانتشار الداكن النظيف = E - C - Nc*Pcc = D - Nc*Pcc

انتشار المناخ : يُعرف الفرق بين انتشار اللون الأخضر الداكن وانتشار اللون الأخضر اللامع باسم " انتشار المناخ ".

انتشار المناخ = انتشار الظلام النظيف - انتشار الشرارة النظيفة = (D - Nc*Pcc) - (S - Ng*Pcc) = (D - S) - (Nc - Ng)*Pcc.

ملاحظة: (D - S) و (Nc - Ng) أعداد موجبة.

في اقتصاد مقيد بانبعاثات الكربون، قد يواجه منتج الطاقة في منطقة جغرافية يُعد فيها الفحم حاليًا الوسيلة المفضلة لتوليد الكهرباء، خسارة في الانبعاثات الكربونية إذا ارتفعت أسعار أرصدة الكربون. وهذا يعني أنه عند الأخذ في الاعتبار تكلفة الإنتاج بالإضافة إلى تكلفة الامتثال لنظام الحد الأقصى والتجارة (حيث يُعد الفحم أكثر تلويثًا بمعدل 2.5 مرة من الغاز الطبيعي لنفس كمية الكهرباء المنتجة)، سيكون الغاز الطبيعي خيارًا أفضل. وسيؤدي ذلك إلى زيادة خفض الانبعاثات داخليًا من خلال تغيير أنواع الوقود المستخدمة في توليد الطاقة، وتقليل الاعتماد على آليات المرونة. وهذا أمر بالغ الأهمية نظرًا للمخاوف المتعلقة بالتكامل .

يُعدّ انتشار تغير المناخ عاملاً مهماً أيضاً، فهو المحرك الأساسي لسعر أرصدة الكربون. وبما أن نظام تداول الانبعاثات (ETS) يغطي الصناعات الملوثة الرئيسية، فإن توليد الطاقة من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز، وهما أكبر مصادر الطاقة، يُولّد أكبر طلب على أرصدة الكربون ضمن هذا النظام. ولتغطية الانبعاثات في ظلّ تزايد صرامة حصص أرصدة الانبعاثات المجانية، سيتعين على محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم إما خفض الانبعاثات داخلياً أو شراء أرصدة. إذا كان سعر خفض الانبعاثات الداخلي الهامشي أقل من سعر أرصدة الكربون، فستختار المحطة خفض الانبعاثات داخلياً. إلا أن خفض الانبعاثات الهامشي يصبح مكلفاً بشكل متزايد، مما يُجبر المحطة في مرحلة ما على شراء الأرصدة، وبالتالي يتساوى سعر رصيد الكربون مع التكلفة الحدية لخفض الانبعاثات بقدر ما اختارت محطات الطاقة الأوروبية خفض الانبعاثات.

Clean Dark Spreads are a reflection of the cost of generating power from coal after taking into account fuel (coal) and carbon allowance costs. A positive spread effectively means that it is profitable to generate electricity on a Baseload basis for the period in question, while a negative spread means that generation would be a loss-making activity. The Clean Spark Spreads do not take into account additional generating charges (beyond fuel and carbon), such as operational costs.

Both the UK and German Dark Spread tables use a fuel efficiency factor of 35% for the coal conversion, and an energy conversion factor of 7.1 for converting tonnes/coal into MWh/electricity. In reality, each type of coal has a different energy value and each coal-fired plant has a different fuel efficiency, but 35% is accepted as a broad standard. At the time of writing (March 2007) there is no liquid Dark Spread traded market in either the UK or Germany. The Dark Spread value is the power price minus the coal price divided by 0.35, i.e. Dark Spread = Power price – (Coal price/0.35).

The Clean Dark Spread is calculated using a coal emissions intensity factor of 0.971 tCO2/MWh. Therefore, the Clean Dark Spread is calculated by subtracting the carbon price (multiplied by 0.971) from the ‘dirty’ spark spread, i.e. Clean Dark Spread = Dark Spread – (Carbon Price*0.971).

• قائمة مشاريع تخزين الطاقة
• طلب ثلاثي

• يوفر حاسبة لانتشار الشرارة
• طرق ومعادلات لحساب انتشار الشرارة
• منطقة تنزيل برنامج Mission climat: سلسلة Tendances Carbon (الصفحة متوفرة أيضًا باللغتين الفرنسية والألمانية)