火花が広がる

スパークスプレッドとは、ガス火力発電所が、この単位の電力を生産するために必要な燃料を購入し、単位の電力を販売することで得られる理論上の粗利益です。その他のすべてのコスト (運用および保守、資本およびその他の財務コスト) は、スパーク スプレッドからカバーする必要があります。この用語は、1990 年代後半に英国スウィンドンのNational Power Ltd のトレーディング フロアで Tony West のトレーディング チームによって初めて造られ、他のトレーダーがトレーディングおよびヘッジの機会を認識するとすぐに一般的に使用されるようになりました。

ダーク スプレッド、クォーク スプレッド、バーク スプレッド^{[1] [2]}という用語は、それぞれ石炭火力発電所、原子力発電所、バイオマス発電所のキャッシュ ストリーム間の同様に定義された差 (「スプレッド」) を指します。これらの発電所経済性の指標は、エネルギー市場の取引に役立ちます。運用または投資の決定には、公開されている「スプレッド」データは適用できません。現地の市場状況、実際の発電所の効率、およびその他の発電所のコストを考慮する必要があります。ダーク スプレッドが高いほど、発電機の所有者にとって経済的に有利です。ダーク スプレッドが 15 ユーロ/ MWhのIPP は、ダーク スプレッドが 10 ユーロ/MWh の競合他社よりも収益性が高くなります。

クリーンスプレッド指標のさらなる定義には、二酸化炭素排出枠の価格が含まれます（「排出量取引」を参照）。

概念的には、スパークスプレッド（メガワット時単位のSS）は次の式に等しい：^[3]

• 電気の総価値から燃料の総コストを引いたものを
• 供給される電力のメガワット時数は、
• スパークスプレッド（$/MWh）

この計算のより洗練されたバージョンは次のようになるだろう: ^{[引用が必要]}

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

と

p _EはMU /MWh単位の電力価格

p _Gは天然ガス価格（MU/MWh または MU/ Btu）

η _{el は}電気効率としてそれぞれ表されます。

HR（熱効率、 Btu/MWh）

上記の式は単一の発電所または電力会社には十分かもしれませんが、実行される分析によってはより詳細な計算が必要になる場合があります。データが燃料の先物契約と電力の店頭取引契約から取得されている場合は、電力と燃料の適切なヘッジ比率を決定するためにさらに計算を行う必要があります。^[4]

スパークスプレッドの正確な定義は、そのような指標を発表する情報源によって提供される必要があります。定義では、計算に使用されたエネルギー（電気と燃料）価格（供給地点と条件）とプラント効率を明記する必要があります。また、含まれる可能性のあるプラント運用コストも記載する必要があります。通常、ガス火力発電所では50 ％、石炭火力発電所では36 ％の効率が考慮されます。 ^[5]

英国では、ガス変換率の計算に四捨五入されていない効率 49.13% が使用されています。実際には、ガス火力発電所ごとに燃料効率は異なりますが、英国市場ではガス量と電力量の変換が容易なため、49.13% が標準として使用されています。したがって、スパーク スプレッドの値は、電力価格からガス費用を差し引いた値を 0.4913 で割った値です。つまり、スパーク スプレッド = 電力価格 - (ガス費用/0.4913) です。2006 年 8 月の時点で、英国のダーク スプレッドは 10～30 ポンド/MWh の範囲で、英国のスパーク スプレッドは 4～9 ポンド/MWh の範囲でした。

これらの値は現代の発電所の実際の効率を大幅に過小評価していることはよく知られています。クラス最高の効率（2019年現在）は64％近くであり、^{[6] [7]}商業開発は急速に進んでいます。

欧州連合排出量取引制度の対象となっている国では、発電事業者は、キャップ・アンド・トレード制度の対象となる二酸化炭素排出枠のコストも考慮する必要があります。排出量取引は、EUで 2005 年 1 月に開始されました。

クリーン スパーク スプレッドは、ガス排出強度係数 0.411 tCO2/MWh を使用して計算されます。したがって、クリーン スパーク スプレッドは、1 トンあたりの炭素価格 (0.411 倍) を「ダーティ」スパーク スプレッドから差し引いて計算されます。つまり、クリーン スパーク スプレッド = スパーク スプレッド - (炭素価格 * 0.411) となります。

クリーン スパーク スプレッドまたは「スパーク グリーン スプレッド」は、ガスと必要な炭素排出枠を購入して、発電業者が電力を販売することで得る純収益を表します。このスプレッドは、発電効率に合わせて天然ガスのコストを調整し、その後、欧州連合排出量取引制度 (EU ETS) の欧州連合排出枠 (EUA) などの排出枠の調達にかかる市場コストまたは確保にかかる機会コストを適用して計算されます。

S: スパークスプレッド、E: 電気料金、G: ガスコスト、Ng:ガス運用に必要な カーボンクレジットの数、Pcc: カーボンクレジットの価格とします。

クリーンスパークスプレッドは次のように定義されます。

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

クリーン ダーク スプレッドまたは「ダーク グリーン スプレッド」は、石炭火力発電の類似指標を指します。スパーク グリーン スプレッドとダーク グリーン スプレッドは、スプレッドの収束が重要な意思決定ポイントにつながるため、石炭火力発電が普及している地域では特に重要です。

D: ダークスプレッド、E: 電力価格、C: 石炭コスト、Nc: 石炭の操業に必要なカーボンクレジットの数（ガスの 2～2.5 倍）、Pcc: カーボンクレジットの価格とします。

そして、クリーンダークスプレッド = E - C - Nc*Pcc = D - Nc*Pcc

気候スプレッド: ダークグリーン スプレッドとスパークグリーン スプレッドの差は、「気候スプレッド」と呼ばれます。

気候スプレッド = クリーンダークスプレッド - クリーンスパークスプレッド = (D - Nc*Pcc) - (S - Ng*Pcc) = (D - S) - (Nc - Ng)*Pcc。

注: (D - S) と (Nc - Ng) は正の数です。

炭素制約経済では、現在石炭が発電方法として好まれている地域の電力生産者は、炭素クレジットの価格が上昇した場合、最終的に気候スプレッドの悪化に直面する可能性があります。これは、生産コストとキャップアンドトレードの遵守コスト（同じ電力出力に対して石炭は天然ガスより平均2.5倍汚染が多い）を考慮すると、天然ガスを選択する方がよいことを意味します。これにより、発電燃料の切り替えによる内部削減が進み、柔軟なメカニズムへの依存度が低くなります。これは、補完性に関する懸念があるため重要です。

気候スプレッドは、炭素クレジットの価格を左右する基本的な要因であるという点でも興味深い。ETSのキャップ・アンド・トレード制度は主要な汚染産業を対象としているため、圧倒的に最大の電源である石炭火力発電所とガス火力発電所による発電が、ETS内で最大の炭素クレジット需要を生み出している。無償EUA排出枠の割り当てがますます厳しくなる中で排出量を賄うために、石炭火力発電所は内部削減するか、クレジットを購入する必要がある。限界内部削減の価格が炭素クレジットの価格よりも低い場合、企業は内部削減を選択する。しかし、限界削減はますます高価になり、ある時点で発電所はクレジットを購入せざるを得なくなる。したがって、炭素クレジットの価格は、欧州の発電所が削減を選択した範囲での削減の限界費用に等しい。

クリーン ダーク スプレッドは、燃料 (石炭) と炭素排出枠のコストを考慮した後の石炭からの発電コストを反映しています。プラス スプレッドは、事実上、当該期間にベースロード ベースで発電すると利益が出ることを意味し、マイナス スプレッドは、発電が損失を生む活動であることを意味します。クリーン スパーク スプレッドは、運用コストなどの追加の発電料金 (燃料と炭素以外) を考慮していません。

英国とドイツのダーク スプレッド表はどちらも、石炭換算に 35% の燃料効率係数を使用し、トン/石炭を MWh/電力に換算する際に 7.1 のエネルギー換算係数を使用しています。実際には、石炭の種類ごとにエネルギー値が異なり、石炭火力発電所ごとに燃料効率も異なりますが、35% は大まかな基準として受け入れられています。執筆時点 (2007 年 3 月) では、英国とドイツのどちらにも流動的なダーク スプレッド取引市場はありません。ダーク スプレッドの値は、電力価格から石炭価格を引いて 0.35 で割った値です。つまり、ダーク スプレッド = 電力価格 - (石炭価格/0.35) です。

クリーン ダーク スプレッドは、石炭排出強度係数 0.971 tCO2/MWh を使用して計算されます。したがって、クリーン ダーク スプレッドは、炭素価格 (0.971 倍) を「ダーティ」スパーク スプレッドから差し引いて計算されます。つまり、クリーン ダーク スプレッド = ダーク スプレッド - (炭素価格 * 0.971) となります。

スパークスプレッドは、発電所が通常の稼働シナリオから、多数の風力発電所やその他の再生可能発電機が発電できない場合に電力を供給するために予備として保持されるシナリオに切り替えられた場合の収益損失を評価するために使用できます。

理論上、発電所の運営者は、通常予想される稼働時間数中に稼動していたはずのスプレッドが支払われる限り、このような稼働停止には無関心です。実際、通常動作モードで稼働すると予想されていた時間数に対して予想されるスパークスプレッドが支払われれば、運営者は、生産された電気エネルギーに比例する変動する運用および保守コスト (O&M コスト) を負担しないため、利益を得ることができます。

風力タービンなどの一部の発電所が絶対的な優先順位（運転必須の発電所）を持っている場合、失われた収益を評価する必要があります。この場合、ディスパッチ機関は他の発電所に電力を減らすよう命令します。一部の国では、発電所の運営者はこのような介入に対して補償を受ける権利があります。競争的な電力市場では、この状況はバランシング メカニズムによって処理できます。このメカニズムでは、スケジュール（通常は前日スケジュール）からの不均衡は、バランシング市場の価格または計算された価格を使用して罰せられます。

したがって、英国のスパークスプレッドは4～9ポンド/MWhの範囲で、平均6.5ポンド/MWh、または0.65ポンド/kWhであったため、再生可能エネルギーの大量導入のために既存の発電所をスタンバイの役割に追いやる場合の予想コストは約0.65ポンド/kWhと見積もることができます。

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