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联网的太阳能发电+电池储能系统将如何与传统电力服务竞争?

导读: 我们发现,在未来的几年或几十年里,而且肯定是在传统发电领域新的投资项目的经济寿命期内,大量的居民用户和商业用户会发现脱离他们所依赖的电力公司和电网,使用太阳能发电+电池储能系统为自己供电具有经济效益。

  净电能计量(NEM)这项政策颇受争议,但也在市场上普遍实施。这一政策在美国成功地推动了分布式太阳能光伏发电的发展。有些人认为它加快了电网的负荷流失(太阳能发电净计量用户快速而有效地将电网的净电量购买量降为零),而且他们认为取消净计量能保留电网负荷。根据分析结果,我们认为取消净电能计量仅能延缓负荷流失的速度,但仍无法避免最终大量流失的结果。即使没有净电能计量,联网的太阳能发电+电池储能“解决”问题。与我们的“有”和“没有”净电能计量的情景类似,居民用户固定收费可能会改变(例如,延缓)联网的太阳能发电设施和太阳能发电+电池储能系统的经济效益,但是不会改变最终负荷脱网的结果。相反,用户可能会等待至经济效益和其它因素达到一定临界点,然后直接从依赖电网“跃升”至脱离电网的太阳能发电+电池储能系统,从而获得经济效益的电力服务。

  联网的太阳能发电+电池储能系统将如何与传统电力服务竞争?

  用户通过投资联网的太阳能发电设施和太阳能发电+电池储能系统,可以获得最低成本的电力服务,从而有效地控制用电成本。无论今后零售电力价格多高,联网的太阳能发电设施和太阳能发电+电池储能系统的平准化成本都将保持稳定,从而使得用户的电费保持在或低于“尖峰电价”水平,在有些情况下,将大幅节省他们每个月的电费。在我们分析的几个地区里,无论今后电网提供的零售电力价格有多高,商业用户的尖峰电价将稳定在每千瓦时0.10至0.30美元,居民用户稳定在0.20至0.35美元。例如,根据预测,纽约州韦斯切斯特县中等消费水平的居民用户2030年使用大电网的平均月度电费将达357美元,而通过安装太阳能发电+电池储能系统,月度尖峰电费则为268美元。 (由于输电、配电维护和集中式发电而产生的电网成本,以及无法或未投资太阳能发电+电池储能系统的电网用户所承担的成本,都是重要的相关问题,但不在本报告的分析范围内。)

  联网的太阳能发电+电池储能系统将如何与传统电力服务竞争?

  影响

  尽管我们的分析结果表明,联网的太阳能发电+电池储能系统给电力公司的销售电量带来很大损失,然而这些用户仍然给电力公司提供了一些机会。与我们在《脱离大电网的经济效益》报告中分析的完全脱离电网的系统不同的是,本分析中的用户仍然保持与电网联通,这一情景的假设前提是固定收费和其它零售电力价格费率结构的变化还没有过于繁琐。这意味着,尽管联网的太阳能发电+电池储能系统可能导致大量负荷流失,但该系统仍然可能会向电网提供诸多益处、服务和价值,尤其如果这类价值流因新的费率结构、商业模式以及监管框架而能够货币化,将更能体现这一系统对电网的益处。

  这对不同电力系统市场参与者和其它利益相关方的影响将是巨大的,以下几点需要注意:

  • 对投资太阳能发电+电池储能系统的用户而言,有选择权是件好事。我们的分析结果表明,投资智能太阳能发电+电池储能系统可以有助于用户保持在稳定的尖峰电价水平,从而不会因为电网供应的电力价格上涨而受影响。与此同时,传统的电网用户和完全脱离电网的用户分别会由于零售电价上涨和独立太阳能发电+电池储能系统的高成本而面临更高的电价水平 。

  • 对配电网运营方(例如仅有配电线的电力公司)而言,分布式太阳能发电设施和电池储能系统的出现是个利好消息:拥有太阳能发电+电池储能系统的用户能够向配电网提供诸多价值,包括延缓配电系统升级、缓解配电系统堵塞,以及提供辅助服务。然而想要从这些机会中获利,需要引入新的定价、监管和商业模式,并发展成熟。

  • 对集中式发电和输电设备的业主和运营方(如独立电力生产商和商业电厂)而言,我们的分析结果可能是坏消息。根据我们的预测,太阳能发电+电池储能系统将加快集中式发电电量销售的衰减,降低电力市场用电高峰时期的电价峰值,而且还会侵蚀辅助服务市场,这些因素的直接影响可能是搁浅资产风险。仍处于经济寿命和成本回收期内的现存资产所能服务的负荷将越来越小,这将要求电价上涨到能够收回成本和提供回报的程度。与此同时,处于规划中的资产将没有足够的未来电量需求与预计的装机量及发电量相匹配 。

  • 对垂直一体化的电力公司而言,这些系统将改变其现有的商业模式,所以必须做出相应调整以便从太阳能发电设施和电池储能系统的扩张中获利。售电收入和销售电量成正比的配电公司(例如还未进行输配电价改革的公司)将可能面临类似挑战。

  联网的太阳能发电+电池储能系统将如何与传统电力服务竞争?

  电力系统正处于发展道路上的一个交叉路口。一条路径是有利于无电量输出的太阳能发电设施以及太阳能发电+电池储能系统的定价结构、商业模式和监管环境。当经济条件和其它条件达到临界点时,这一轨迹的结果将会是大量用户脱离大电网。与此同时,随着搁置电网资产服务的负荷将越来越少,电网供应电价将面临螺旋式上升,这会使得太阳能+储能系统对用户更具吸引力,从而导致剩余的联网用户的电价水平不可避免的进一步升高,形成恶性循环。这些联网用户包括低收入和固定收入的用户,他们将承担因零售电力定价上涨而带来的比例失调的负担。在这一情景下,电网和用户侧资源都面临过度建造但利用程度过低的问题,使得电表两端的资金过剩。另一条路径则会建立相应的定价结构、商业模式和监管环境,使得太阳能发电设施和电池储能系统等分布式能源,(及其内在收益和成本)都被恰当地视为整合后的电网的有机组成部分。太阳能发电设施和电池储能系统能潜在地降低整个系统的成本,同时对未来建立可靠的、弹性的、支付得起的低碳电网做出贡献,在这个电网系统里,用户有权选择。在这一情景下,电网和用户侧资源作为整合的电网的有机组成部分相辅相成,资金和实体资产的运用效率更高。

  这两条路径并非一成不变,其边界之内有调整的空间。但是我们今天的决策,就将引领我们进入某一个轨道,随后再想做大方向的改变将会面临更多困难。这样的决定影响将会十分深远,但留给我们做决定的时间已并不多,且有些地区比其它地区时间更加紧迫。

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