ORIGINAL PAPER
Capacity remuneration mechanisms: classification and experiences
 
More details
Hide details
1
Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Poland
CORRESPONDING AUTHOR
Aleksandra Komorowska   

Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Wybickiego 7A, 31-261, Kraków, Poland
Submission date: 2021-02-18
Final revision date: 2021-03-09
Acceptance date: 2021-03-10
Publication date: 2021-03-24
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2021;24(1):101–114
 
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
Capacity remuneration mechanisms have been imposed globally in order to ensure capacity adequacy and prevent a sharp increase in electricity prices in the long-term. The main causes of their introduction are to provide financial support for companies to generate electricity or reduce consumption in peak demand and ensure sufficient incentives for potential investors. The paper aims to review the capacity remuneration mechanisms introduced in various countries. The follow- ing mechanisms are discussed: capacity payment, strategic reserve, reliability options, capacity obligations, and capacity auctions. The paper indicates the main advantages of mechanisms and key challenges related to their introduction and operation as well. The paper contributes to the existing literature by extending and updating the knowledge on the capacity remuneration mechanisms in various energy markets. The results indicate that the most complex schemes are market mechanisms. Regardless of the nature of the traded good (call options, certificates, capacity obligation), the second market structure must be introduced and managed. Consequently, the obligations are imposed on (i) the regulatory body (regulator or transmission system operator), generation companies (or demand-side response), trading companies, and consumers. The other challenge of the implementation of various CRMs is related to the transparent treatment of all technologies. All CRMs should be technologically neutral, but ultimately, some units are more favorable due to their greater impact on the reliability of the power system.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Mechanizmy wynagradzania zdolności wytwórczych: klasyfikacja i doświadczenia
rynek mocy, mechanizmy wynagradzania zdolności wytwórczych, aukcje mocy, rezerwa strategiczna, opcje na niezawodność
Mechanizmy wynagradzania zdolności wytwórczych zostały wprowadzone na całym świecie w celu zapewnienia wystarczalności mocy wytwórczych i mitygacji ryzyka związanego z gwałtownym wzrostem cen energii elektrycznej w perspektywie długoterminowej. Głównymi przyczynami ich wprowadzenia jest zapewnienie wsparcia finansowego przedsiębiorstwom wytwórczym oraz jednostkom redukcji zapotrzebowania w szczytowym zapotrzebowaniu na moc oraz zapewnienie wystarczających zachęt dla potencjalnych inwestorów. Artykuł ma na celu przegląd mechanizmów wynagradzania mocy wytwórczych wprowadzonych w różnych krajach. Omówiono następujące mechanizmy: płatność za moc, rezerwę strategiczną, opcje na niezawodność, zobowiązania mocowe oraz aukcje mocy. W artykule wskazano główne zalety tych mechanizmów oraz kluczowe wyzwania związane z ich wdrażaniem i funkcjonowaniem. Artykuł wnosi wkład do istniejącej literatury poprzez poszerzenie i aktualizację wiedzy na temat mechanizmów wynagradzania mocy na różnych rynkach energii. Wyniki wskazują, że najbardziej złożonymi systemami są mechanizmy rynkowe. Niezależnie od charakteru towaru będącego przedmiotem obrotu (opcje, certyfikaty, obowiązek mocowy), konieczne jest wprowadzenie i zarządzanie drugim rynkiem. W konsekwencji, nakładane są nowe obowiązki na regulatora, operatora systemu przesyłowego, przedsiębiorstwa wytwórcze (lub jednostki redukcji zapotrzebowania), przedsiębiorstwa obrotu i konsumentów. Kolejne wyzwanie stanowi transparentne i sprawiedliwe traktowanie wszystkich technologii. Teoretycznie wszystkich mechanizmy powinny być neutralne technologicznie, jednak ostatecznie niektóre jednostki są bardziej faworyzowane ze względu na ich większy wpływ na niezawodność systemu elektroenergetycznego.
 
REFERENCES (39)
1.
ACER 2013. Capacity remuneration mechanisms and the internal market for electricity.
 
2.
Benalcazar, P. and Kamiński, J. 2016. Capacity markets and cogeneration facilities: recommendations for Poland. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 19(3), pp. 61–76.
 
3.
Benalcazar, P. and Nalepka, P. 2017. The Polish capacity market proposal vs the British model. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 20(2), pp. 59–72.
 
4.
Bidwell, M. 2005, Reliability Options: A Market-Oriented Approach to Long-Term Adequacy. The Electricity Journal 18(5), pp. 11–25.
 
5.
Bowring, J. 2013. Capacity Markets in PJM. Economics of Energy & Environmental Policy 2, pp. 47–65.
 
6.
Briggs, R. and Kleit, A. 2013. Resource adequacy reliability and the impacts of capacity subsidies in competitive electricity markets. Energy Economics 40, pp. 297–305.
 
7.
Cramton et al. 2013 – Cramton, P., Ockenfels, A. and Stoft, S. 2013. Capacity market fundamentals. Economics of Energy & Environmental Policy 2, pp. 27–46.
 
8.
Cramton, P. and Stoft, S. 2007. Colombia firm energy market. [In:] 40th Hawaii International International Conference on Systems Science, Waikoloa, Big Island, HI, USA.
 
9.
de Wachter, B. and Buijs, P. 2012. Understanding Capacity Remuneration Mechanisms: Drivers and Basic concepts. https://docplayer.net/6417409-... [Accessed: 2020-05-12].
 
10.
Department for Business Energy & Industrial Strategy, 2014. The Capacity Market Rules.
 
11.
di Cosmo, V. and Lynch, M.Á. 2016. Competition and the single electricity market: Which lessons for Ireland? Utilities Policy 41, pp. 40–47.
 
12.
Elia 2018. The need for a Strategic Reserve for winter 2019–20 and winter outlook for 2020–21 and 2021–22. [Online] https://www.elia.be/-/media/pr... [Accessed: 2020-11-25].
 
13.
Energiavirasto, Energimyndigheten 2017. The peak load capacity procurement decision for the period 2017–2020 (Kertomus sähkön toimitusvarmuudesta vuosina 2017–2018). [Online] https://energiavirasto.fi/docu... [Accessed: 2020-06-05] (in Finnish).
 
14.
Erbach, G. 2017. Capacity mechanisms for electricity. [Online] https://www.europarl.europa.eu... [Accessed: 2020-06-05].
 
15.
Finon et al. 2008 – Finon, D., Meunier, G. and Pignon, V. 2008. The social efficiency of long-term capacity reserve mechanisms. Utilities Policy 16, pp. 202–214.
 
16.
Finon, D. and Roques, F. 2013. European Electricity Market Reforms: The “Visible Hand” of Public Coordination. Economics of Energy & Environmental Policy 2, pp. 107–124.
 
17.
Fraser, H. and lo Passo, F. 2003. Developing a Capacity Payment Mechanism in Italy. The Electricity Journal 16, pp. 54–58.
 
18.
Galetovic et al. 2015 – Galetovic, A., Muñoz, C.M. and Wolak, F.A. 2015. Capacity Payments in a Cost-Based Wholesale Electricity Market: The Case of Chile. The Electricity Journal 28, pp. 80–96.
 
19.
Ghazvini et al. 2019 – Ghazvini, M.A.F., Ramos, S., Soares, J., Castro, R. and Vale, Z. 2019. Liberalisation and customer behavior in the Portuguese residential retail electricity market. Utilities Policy 59, DOI: 10.1016/j.jup.2019.05.005.
 
20.
Hölsgens, R. 2019. Resource dependence and energy risks in the Netherlands since the mid-nineteenth century. Energy Policy 125, pp. 45–54.
 
21.
ISO New England 2014. Overview of New England’s Wholesale Electricity Markets and Market Oversight.
 
22.
Kirschen, D. and Strbac, G. 2004. Fundamentals of Power System Economics. John Wiley & Sons Ltd., DOI: 10.1002/0470020598.
 
23.
Kirschen, D. and Strbac, G. 2019. Fundamentals of Power System Economics. Second edition. John Wiley & Sons Ltd.
 
24.
Komorowska et al. 2020 – Komorowska, A., Benalcazar, P., Kaszyński, P. and Kamiński, J. 2020. Economic consequences of a capacity market implementation: The case of Poland. Energy Policy 144, DOI: 10.1016/j.enpol.2020.111683.
 
25.
Komorowska, A. and Kamiński, J. 2019. A review of the 2018 Polish capacity market auctions. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 22(2), pp. 75–88.
 
26.
KU Leuven Energy Institute, 2013. Capacity Mechanisms.
 
27.
Lamoulie, D. 2017. The need for a system to prevent blackouts. [Online] https://www.eecc.eu/blog/the-f... [Accessed: 2020-11-25].
 
28.
Marques et al. 2019 – Marques, A.C., Fuinhas, J.A. and Macedo, D.P. 2019. The impact of feed-in and capacity policies on electricity generation from renewable energy sources in Spain. Utilities Policy 56, pp. 159–168.
 
29.
Mastropietro et al. 2018 – Mastropietro, P., Fontini, F., Rodilla, P. and Batlle, C. 2018. The Italian capacity remuneration mechanism: Critical review and open questions. Energy Policy 123, pp. 659–669.
 
30.
Neuhoff et al. 2016 – Neuhoff, K., Diekmann, J., Kunz, F., Rüster, S., Schill, W.P. and Schwenen, S. 2016. A coordinated strategic reserve to safeguard the European energy transition. Utilities Policy 41, pp. 252–263.
 
31.
NYISO 2019. New York Independent System Operator. [Online] www.nyiso.com/ [Accessed: 2019-07-18].
 
32.
Ochoa, C. and Gore, O. 2015. The Finnish power market: Are imports from Russia low-cost? Energy Policy 80, pp. 122–132.
 
33.
PJM 2019. PJM – Markets and Operations. [Online] www.pjm.com/markets-and-operat... [Accessed: 2019-07-18].
 
34.
PSE 2020. Summary of quantitative data on the functioning of the National Power System in 2019.
 
35.
SEM Committee 2016. Integrated Single Electricity Market (I-SEM). Capacity Remuneration Mechanism – Detailed Design.
 
36.
Spees et al. 2013 – Spees, K., Newell, S.A. and Pfeifenberger, J.P. 2013. Capacity Markets – Lessons Learned from the First Decade. Economics of Energy & Environmental Policy 2, pp. 3–26.
 
37.
Thema Consulting Group 2013. Capacity Mechanisms in Individual Markets within the IEM.
 
38.
Vázquezm et al. 2002 – Vázquezm, C., Rivier, M. and Pérez-Arriaga, I.J. 2002. A market approach to long-term security of supply. IEEE Transactions on Power Systems 17, pp. 349–357.
 
39.
Zamasz, K. 2019. Economic efficiency of a power company after the implementation of the capacity market. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
 
ISSN:1429-6675