電気料金

電気料金（電気料金または電気価格とも呼ばれる）は、国や国内の地域によって大きく異なります。電気料金は、発電コスト、政府の税金や補助金、 CO2排出量など、多くの要因によって決まります。₂税金、 ^{[ 1 ]}地域の気象パターン、送配電インフラ、多層的な産業規制。価格設定や料金は、供給と需要に応じて異なり、通常は住宅用、商業用、産業用接続で異なります。 ^{[ 2 ] [ 3 ]}

米国エネルギー情報局（EIA）によると、「電気料金は一般的に、発電所と送電網の建設、資金調達、維持、運営にかかる費用を反映している」。価格予測とは、発電事業者、電力会社、または大規模な産業用消費者が、電気の卸売価格を合理的な精度で予測できる方法である。^{[ 4 ]}発電の複雑さから、電力供給コストは分単位で変動する。^{[ 5 ]}

公益事業会社の中には営利企業もあり、その価格には所有者や投資家への利益が含まれています。これらの公益事業会社は、既存の法律や規制制度の中で政治的な力を行使して利益を保証し、分散型発電などの他の供給源からの競争を減らすことができます。^{[ 6 ]}

米国のような標準的な規制独占市場では、電気料金を設定する多層的なガバナンス構造が存在する。料金は、政府機関が監督する規制プロセスを通じて決定される。

現代の電力網に再生可能エネルギー分散型発電（DG）と高度計測インフラ（AMIまたはスマートメーター）が組み込まれたことで、多くの代替料金体系が導入されました。 ^{[ 7 ]}現代の電力会社が住宅料金を体系化する方法には、いくつかの方法があります。

• シンプル（または固定） – キロワット時（kWh）あたりの定額料金。
• 段階制（またはステップ制） – 1kWhあたりの料金は消費量に応じて変動します。節電を促すために料金が引き上げられたり、利用を促進するために料金が引き下げられたりする場合があります。
• 時間帯別料金（TOU） – 料金は時間帯によって異なります。
• 需要料金– 料金は、消費者の電力需要のピーク時に基づいて計算されます。
• 時間帯別料金制（TOU）内の段階制– 消費量に応じた料金区分が特定の時間帯に適用されます。
• 季節料金– 料金は季節によって変動するか、年間を通して利用されない物件（例：コテージ）に適用されます。
• 週末・祝日料金– 週末や祝日は、通常期間とは異なる料金が適用されます。

単純料金では、消費されたキロワット時あたり特定のドル（$/kWh）が課金されます。段階料金制は、住宅用料金プログラムで最も一般的なものの1つです。段階料金制では、顧客の使用量が増えるにつれて料金が高くなります。TOUとデマンド料金は、電力会社のピーク需要を維持および制御するのに役立つように構成されています。^{[ 8 ]}その核心的な概念は、ピーク時に電力を使用するためにより多くの料金を請求することで、顧客がピーク負荷時間に寄与することを抑制することです。歴史的に、ピークはすべての部門が電力を使用する日中であるため、夜間の料金は最小限でした。需要の増加には追加のエネルギー生成が必要であり、これは従来、「ベースロード」発電所よりも発電コストが高い、効率の低い「ピーク」発電所によって提供されていました。^{[ 9 ]}しかし、太陽光発電などの再生可能エネルギー源のグリッドへの普及が進むにつれて、電力コストの低い時間帯は、太陽光発電が最も多くのエネルギーを生成する正午にシフトします。時間帯別料金（TOU）は、電力消費をピーク時間帯からシフトさせることができ、グリッドが変動する再生可能エネルギーに対応するのに役立ちます。^{[ 10 ] [ 11 ]}

固定価格買取制度（FIT）^{[ 12 ]}は、再生可能エネルギー発電の開発を支援するエネルギー供給政策です。FITは、再生可能エネルギー発電事業者に経済的な利益をもたらします。米国では、FIT政策により、対象となる再生可能エネルギー発電事業者は電力会社から電力を買い取ってもらえることが保証されます。^{[ 13 ]} FIT契約には、システムの全出力に対して1キロワット時あたりドル（$/kWh）で支払いが行われる保証期間（通常15～20年）が含まれています。

ネットメータリングは、再生可能エネルギー発電、特に太陽光発電の発展を支援するもう一つの料金請求メカニズムです。このメカニズムでは、太陽光発電システムの所有者が、システムが送電網に供給する電力に対してクレジットを受け取ります。屋上太陽光発電（PV）システムを備えた住宅顧客は、通常、日中の家庭の消費量よりも多くの電力を発電するため、ネットメータリングは特に有利です。発電量が消費量を上回るこの時間帯には、家庭の電気メーターが逆回転し、住宅所有者の電気料金にクレジットが付与されます。^{[ 14 ]}太陽光発電の価値は小売料金よりも低いため、ネットメータリングの顧客は実際には電力会社の他のすべての顧客によって補助されています。^{[ 15 ]}

アメリカ合衆国：連邦エネルギー規制委員会（FERC）は、卸売電力市場と州間送電を監督しています。公益事業委員会（PSC、別名：公益事業委員会（PUC））は、各州内の公益料金を規制しています。

電力コストは電源によっても異なります。発電設備の耐用年数にわたる電力単価の正味現在価値は、均等化発電原価（LCOE）として知られています。しかし、LCOEは系統コスト、特に送電網の安定性や電力品質の保証に関連するコストを考慮していません。これらのコストは、最終的な電力価格のかなりの部分を占める可能性があります。したがって、LCOEは、異なる電源のコストを比較する際には、概して不十分です。

したがって、特定の電力会社の発電ソース構成は、その電力料金に大きな影響を与えます。水力発電の割合が高い電力会社は料金が低くなる傾向があり、古い石炭火力発電所が多い電力会社は料金が高くなります。最近、太陽光発電技術のLCOE ^{[ 16 ]}は大幅に低下しました。^{[ 17 ] [ 18 ]}米国では、現在の石炭火力発電所の70%は、新しい再生可能エネルギー技術（水力発電を除く）よりも高いコストで稼働しており、2030年までにはすべて採算が合わなくなります。^{[ 19 ]}世界の他の地域では、2019年に石炭火力発電所の42%が赤字で稼働していました。^{[ 19 ]}

市場によっては、電力価格がマイナスになることもある。^{[ 25 ]}

過度の全高調波歪み(THD) と低力率は、電力市場のあらゆるレベルでコストがかかります。THD の影響を推定するのは困難ですが、熱、振動、誤動作、さらにはメルトダウンを引き起こす可能性があります。力率は、電力システムにおける実電力と皮相電力の比率です。電流が増加すると、力率は低下します。電流が大きいほど、電力損失を最小限に抑えるための高価なインフラストラクチャが必要になるため、力率の低い消費者は電力会社からより高い電気料金を請求されます。^{[ 26 ]}電力品質は通常、送電レベルで監視されます。さまざまな補償デバイス^{[ 27 ]}によって悪い結果が軽減されますが、改善はリアルタイム補正デバイス (旧式のスイッチングタイプ^{[ 28 ]} 、最新の低速 DSP 駆動^{[ 29 ]}、およびほぼリアルタイム^{[ 30 ]} ) を使用した場合にのみ達成できます。ほとんどの最新のデバイスは、投資収益率を維持し、接地電流を大幅に削減しながら問題を軽減します。電力品質の問題は、多くの種類のアナログおよびデジタル機器からの誤った応答を引き起こす可能性があります。

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