可负担性、利率和清洁资本效率

由……呈现2025年5月5日彼得·福克斯-潘纳，主管呈献给CAMPUT 2025哈利法克斯，新斯科舍省可负担性、费率及净资本效率 –––摘要内容2000年－2020年对电力行业是好的年份挑战资本支出增加资本支出不再是最大的来源利率上升时代–气候变化带来的代价已经巨大、明显且在上升——去碳化电力仍然紧迫–非数据中心需求正在增长——并且需要更快地增长！–数据中心负载加剧了供需和脱碳挑战–成本和延误挑战之下的策略结果气候变化与韧性比以往任何时候都更加重要清洁资本效率–能效–需求灵活性和虚拟电厂–利用分布式能源和储能–高级输电和配电技术–更好的传输规划与运营–利用其他资本池 历史美国峰值电力需求 去二十年，美国平均峰需求年增率0.7%，自2008年以来已基本持平在同期，拥有投资者的公用事业公司提供的财务回报与股票市场表现大致相匹配机密—不得引用或分发2000年－2020年对电力行业是好的年份电力公司股票回报与市场比较电力部门排放量在2007年达到峰值和跌倒到2019年提高33%，由更清洁的发电和终端用能效率提升驱动假设在2009年12月31日（左侧）和2014年12月31日（右侧）投资100美元2009年－2014年收益（以2009年美元为基准）2014 – 2019年回报率（以2014年美元计）标普500道琼斯工业平均指数爱迪生电力指数（40家美国主要IOUs）索引($)来源和注释：反映了再投资股息。参见爱迪生电气协会。2014年度财务回顾, , 2020.2015;2019年财务回顾来源和注释：显示近期峰值需求预测；NERC2023长期, 2023年12月, 补充图表, 表F.可靠性评估在过去的二十年里，电力行业为客户提供了可靠的服务，其特点为稳定的电力需求、碳减排下降以及投资者拥有的电力公司表现出的强劲财务业绩 brattle.com | 2 自大约2006年以来，电力公司提交的电费案件数量一直保持稳定每年提交的电力费率案例，2000年 – 2020年…并且结果电价保持稳定来源：S&P全球数据。机密—不得引用或分发EIA报道称，2000年至2020年间，零售电价的名义增长率约为每年2.2%——这一增长率略高于通货膨胀率，但总体上保持温和 brattle.com | 3各行业平均电价（分/千瓦时）真实 (2024 美元)标称来源和注释：美国能源信息署（EIA），电力数据浏览器,访问于,2012年。通货膨胀调整来自美国人口普查局2025年4月30日和EIA年度能源回顾.劳动统计城市居民消费价格指数 2020年代和2030年代将为该行业带来巨大的挑战和重要性 美国本土平均气温美国各部门能源相关二氧化碳排放量机密—不得引用或分发气候变化与韧性比以往任何时候都更加重要来源：美国国家海洋和大气管理局，美国本土平均气温，访问日期：2025年4月17日。全球二氧化碳排放排放量 (MMT CO2)CO2 (百万分之几)来源：NASA，二氧化碳, 访问时间：2025年4月30日 数据来源：NOAA，测量地点：冒纳罗亚观测站，测量时间：2025年3月。全球二氧化碳浓度和平均气温比以往任何时候都要高。美国电力部门是气候变化的主要排放者和驱动者 美国十亿美元灾害事件的次数和成本机密—不得引用或分发挑战1：气候变化成本已很大、可见且在上升——电力脱碳仍很紧迫飓风、干旱和野火等极端天气事件的频率和规模由于气候变化而迅速增加，这对电力公司和电网可靠性构成了独特挑战根据EEI极端天气迫使电力公司增加资本支出，以修复受损的基础设施并提高系统韧性，同时还要承担日益增长的保险、与损害相关的诉讼以及预防性运营费用来源：所有美元价值均以名义美元报告；参见NOAA十亿美元级别的气象和气候灾害, 访问于 2025年4月22日。 brattle.com | 6 每年超过最低死亡率温度的天数机密—不得引用或分发• 食物和水不安全已经引发大规模移民过热已估计每年导致约12,000名美国人死亡——2021年全球因热浪导致的死亡人数约为450,000挑战 1：气候变化带来的成本已经巨大、可见且在上升——电力脱碳仍然紧迫（续）细颗粒物和呼吸道污染物与心脏病发作、中风、哮喘、慢性阻塞性肺病、不良妊娠结局甚至痴呆密切相关2003年至2022年，全球接触危险浓度颗粒物的暴露量增加了31%脱碳化对于减缓气候变化和保护面临极端天气、高温、呼吸道疾病加剧以及疾病日益蔓延等严重和不断升级威胁的脆弱人群至关重要全球范围内，颗粒物空气污染物是导致疾病的最主要单一风险因素—高于高血压、吸烟或糖尿病2023年极端天气和气候变化相关的健康影响仅就导致了5120亿个潜在的劳动小时损失（约8350亿美元的收入损失）来源和注释：Romanello等人，2024年《柳叶刀》气候变化与健康倒计时报告：面临行动迟缓造成的创纪录威胁,柳叶刀,2024年。另见2021年全球疾病负担风险因素全球88个风险因素在204个国家和811个次国家级的负担和证据强度合作者，地点，1990–2021, 柳叶刀, 2024年;和辛德勒等人,热暴露对人类死亡率的影响, 2020.在美国各地brattle.com | 7 历史和预期美国总电力消耗历史性在数十年的需求持平之后，2024年美国总电力消耗增长了2%。为了实现经济和气候目标，最近的预测表明，到2050年，消耗量可能需要翻一番到2050年需要实现约2.7%的年均能源销售增长，以使当时的电力消耗翻倍来源和注释：虚线部分表示Brattle预测的2040年以后的预测，使用的是2035年至2040年电力消费的预测CAGR。Brattle的预测基于最新的RTO和公用事业负荷短期能源展望数据他们自己服务区域的预测。来自EIA的历史数据，2025年。详情和来源见附录。浏览器数据中心（DC）仅占2023年总用电量的约4%。劳伦斯伯克利国家实验室挑战2：非数据中心需求正在增长——并且需要增长得更快！系统消耗的增长是由电气化、制造业增长、数据中心负荷增长以及因气温上升而增加的冷却负荷所驱动的 brattle.com | 8机密—不得引用或分发普林斯顿净零布拉特尔碳中和路径EPRIEIANEMA 来源：LBNL，2024年美国数据中心能源使用报告，2024年。专家警告，由于供应链问题（tx，互联）和电网延误，公用事业公司可能无法满足DC需求EPRI预测数据中心能耗机密—不得引用或分发LBNL预测数据中心能源消耗来源：EPRI，赋能智慧，2024。高7 - 12% 的美国总数消费低美国总量的4%消费历史性LBNL和EPRI预测，到本世纪末，直流能源消耗将每年增长4%至27%，并将至少占5%—和可能超过12%—到2030年美国电力消耗的百分比数据中心负载预计将显著增长，这将需要公用事业公司扩展发电和输电基础设施，以满足需求增长，同时坚持脱碳目标挑战 3：数据中心负载加剧了供需和脱碳化挑战 brattle.com | 9 .挑战 4：成本和延误机密—不得引用或分发自2018年以来，关键电力基础设施的成本上涨速度已超过通货膨胀，对电网发展产生了重大影响咨询公司ICF的模型由于电力的成本预测，未来三年批发电力成本将增加19%根据NextEra能源公司首席执行官约翰·凯奇姆表示，过去几年里，建设天然气发电厂的成本增加了三倍，而建设一座新的天然气发电厂的时间也从四年半增长到了六年或更长时间根据德勤仅四年内原生铜价上涨了40%，成品电力变压器平均成本高出60-80%——且需等待长达四年之久 关键电力系统设备生产者价格指数，圣路易斯联邦储备银行来源：安迪·鲁贝沙恩，燃料用钢，2025年。数据来自圣路易斯联邦储备银行FRED数据库，生产者价格指数。接入日期：2025年4月29日。 机密—不得引用或分发结果：资本支出增加标普预测运营资本支出将继续增长，到2028年将达到近8000亿美元的四年总规模去年十一月，九家服务于数据中心的企业平均将资本支出预期上调了22%，与去年同期相比根据路透社更新电气设备以扩大发电能力以满足不断增长的需求已经是一项昂贵的任务。这更加恶化了整个电气设备供应链的成本增长。截至2024年7月，投资者拥有的公用事业公司2025年的资本支出预期按名义美元计算，是2014年支出的两倍多。根据EEI 能源公司实际和预计资本支出brattle.com | 11来源：监管研究协会，S&P全球商品洞察力的一部分，“能源公用事业资本支出预计从2025年到2028年将超过7900亿美元标准普尔全球市场智囊团,”2025年1月9日。数据2024年12月23日编译。 结果：资本支出不再最大来源年度美国各行业资本增量（2003-2023）2023年美元数来源和注释：数据来自美国能源信息署和联邦能源管理委员会（FERC）的财务数据网格基础设施投资推动过去两年的公用事业支出增加报告，由Ventyx Velocity Suite访问。参见EIA， ，2025年4月30日访问几十年 利率上升时代机密—不得引用或分发需要紧急提高现有系统的吞吐量，以缓解速率和排放的增加利率一直稳步上升近年来：2021-2024年累计申请金额约为350亿美元（2023年美元），超过过去10年总授予金额能源转型目标是退缩,由于公用事业公司转而使用新的燃气电厂和/或推迟燃煤退役来满足需求增长Forecasts by效用分析师镜像增长预期并预测17家大型公用事业公司(大约45)中可能会看到通胀以上的加息2027年之前对监管复苏表示担忧，标普最近报告那资本投资计划正在施压信用质量并且公司在其降级阈值下运营，财务缓冲最小 来源和注释：数据来自标普全球，以2023年美元计价。电价案件申报中的总请求金额 一个简单的想法：挑战之下的策略机密—不得引用或分发监管者和公众不满需求迫使在高成本环境中长期增加供应动荡的宏观和政策环境不投入资本不是一个选项从现有系统中榨取尽可能多的能源服务和工作量展示更高的效率创造了最佳“社会许可”来增加新的资本 “清洁资本效率” 能效机密—不得引用或分发关键在于公用事业公司要“跳出框架思考”，以激发节能（EE）工作作为抵消费率上涨的一种手段效用共同资助与合作利用状态对于推进EE并充分利用《减税与就业法案》中专门为家庭EE和电气化服务拨款的88亿美元联邦资金至关重要电子设备对低收入家庭尤为重要且影响巨大，因为他们比其他任何客户群体都将更大的比例的家庭收入用于能源账单上潜在方案包括将EE整合到建筑规范或IRA计划等部门减碳目标中；扩大公用事业对BTM效率资产的拥有；以及在项目评估中考虑EE的协同效益（除节省成本外） 需求灵活性和虚拟电厂机密—不得引用或分发近期分析显示美国能源部与布拉特预计到2030年，VPP部署的总潜在市场可以从当前的30吉瓦增加到80到160吉瓦之间——届时可能为美国峰值需求提供高达20%然而，对VPPs的更大依赖将要求公用事业公司适应一种新的电网控制方法（即，协调对数十万个小规模资源的控制）与DR类似，VPPs将智能恒温器、电动汽车充电器等可控的消费者能源技术聚合为“虚拟”发电资源虚拟电厂（VPPs）和负荷灵活性为公用事业公司提供了一种新兴的机会，使其能够以成本效益的方式管理峰值负荷并减少整体消耗，同时让客户参与到能源转型中 brattle.com | 16提供400兆瓦资源充足性的净成本来源：表示所有灵敏度场景下的范围。布拉特集团真实, 2023年5月。可靠性：虚拟电源的价值 利用分布式发电和储能（“NWAs”）机密—不得引用或分发nwas可以也应该被使用（在合适的情况下），以推迟昂贵的变压器升级，即使推迟几年整个配电网的全面调度是超出负荷调度的下一步逻辑步骤“非线缆替代方案”——这些方案降低或推迟了传统基础设施升级的需求——并不总是便宜或可行，但一旦它们变得便宜或可行，就应该被使用安装系统可能既昂贵又具有破坏性当前安装基础已足够重要，值得关注 , 2025.b