问题来思考作为未来电网初具规模

想象一下，你可以从零开始设计一个州的电力市场。既没有现成的项目需要满足，也没有政治包袱需要考虑。你唯一的指导方针是允许继续太阳能发电的生长和分布式发电。

你可以在一张白纸上想象一个长期的、可持续的能源市场。它会是什么样子?

这是挑战，是太阳能电力协会（SEPA）带来的能源利益相关者在其第51个州计划。

这项2014年启动的众包竞赛，旨在通过征集假想状态下的能源市场设计，鼓励有关分布式能源的建设性对话。

13个提案，分别由创新评审小组选择了三个进一步发展，在最近举行的一次峰会上国家环保总局：

• 卡尔·勃固Rá和吉姆·肯纳:“公用事业:分布式能源时代的公用事业绩效、服务和价值的实现与回报”(PDF)
• 乔恩·韦灵厄夫，唐伟邦和胡燕妮：“第51个州:智能、高效电网的市场结构”(PDF)
• 迈克尔·奥博伊:“一种自适应的方法来促进系统优化”（PDF）

一些交叉性的主题和见解都从不同的提交提案的竞争出现了：

电力公司是否仍然是自然垄断?

几十年来，电力企业是自然垄断的典型例子。巨大的固定成本阻止竞争。复制网格基础设施既不赚钱也不是经济有效的。

然而，奥博伊尔说，技术进步正在挑战这一假设。“那里的的组合分布式发电，能源效率，和现场存储意味着背叛......从电网是消费者越来越理性的选择“。

奥博伊尔说，技术让消费者对能源使用有了更多的控制，侵蚀了公用事业的利润，并对电力分配的管制垄断结构提出了质疑。

是分布式能源对大家都有好处？

对于许多参赛者来说，分布式发电的兴起已成定局。但这是一件好事吗?

Rábago和肯纳利说，他们这样认为。

,“这就像一个水晶棒Ra勃固́说,他指的是当前实用结构的脆性状态。“几颗位置正确的子弹就能摧毁整个地区。他以飓风“桑迪”(Sandy)和“桑迪”(Hurricane)为例，说明了金融体系的脆弱性最近停电帝国谷，加利福尼亚。

但勃固Rá和肯纳说分布式发电的好处超越大电网适应性和可靠性。勃固Rá说这个模型提供了最好的机会,提高成本效益,环境绩效和客户满意度。

重要的是，分布式发电还可以适用于公用事业的利益。奥博伊尔说，分布式发电报价事业“为节约成本巨大的机会。”它还提供了新的商业机会，比如以客户为导向的法案优化和能源管理服务的数组。

监管机构如何才能把价格调到合适的水平?

一刀切，建议呼吁改变电力如何定价他指出，面对来自分布式能源日益激烈的竞争，传统的“成本加成”利率制定监管模式很快就过时了。许多建议强调需要更有反应力、更灵活、以市场为导向和以价值为基础的定价模式。

例如，在他们的建议，Wellinghoff，通胡设想利率“能源盒子”被设置 - 软件包，将通过购买和出售电力的电网在家庭层面优化能耗。

能源盒将照顾消费者的电力利益，就像对冲基金照顾个人资金一样。电力价格将通过实时的机器对机器的计算来确定。

这听起来像科幻电影里的情节吗?也许。但是作者们说，这些虚拟能量代理的技术已经存在。

Ed Regan在他的建议中也建议了更有响应性的定价，“2040国家环保总局实况调查团到第51个州”（PDF）。特别是，他支持实行分时使用强制计量和计费。既使用成本和可再生能源的公用事业系统值变化基本上基于一天中的时间。

这种类型的实时定价并不需要等待能量盒的出现。奥博伊尔指出，现有的信息和智能电网技术，如连接到智能电表家庭自动化产品，将让消费者避免在高峰时段一天的能量消耗。

如何才能碳成本发挥作用？

“价格、价值和成本是不一样的东西在公用事业市场,”勃固Rá说,部分引用静态和动态值之间的脱节。然而，他还触及了另一个市场效率低下的问题:未能将碳成本纳入电力价格。

把碳的价格，无论是通过税收或交易计划，是确保分布式发电的最佳部署重要，Rábago和肯纳利说。虽然目前的价格有利于发电的不可再生资源，两位作者表示，“最廉价的解决方案看上去不那么便宜”，一旦外部性考虑。

碳定价，然而，仅仅是电的许多被遗忘的成本之一。奥博伊尔说，电价还需要充分考虑系统的成本公用事业能够避免由于分布式发电的 - 如基础设施项目和发电厂改造。

各国可以采取什么行动?

实时能源定价，对电力的社会和私人成本的综合评估，从管制垄断到自由市场竞争的市场转型:这些是不切实际的、理想主义的愿望还是可执行的目标?

据Rábago和肯纳利，这些目标是可行的。作者说，没有理由为什么国家不能对这些方面取得了一些进展。

在改善定价的问题上，Kennerly表示，监管机构可能会考虑采用类似的基于绩效的利率制定结构英国的RIIO模型。

与传统的服务成本管制不同，这种管制只以资产和运营成本为基准来确定费率，而这种新模式将根据一系列基于价值的类别来评估公用事业，包括可靠性、效率和环境绩效。然后，公用事业公司的费率将根据它们的表现按比例浮动。

另外，奥博伊尔说，监管机构可以通过强制性的试点方案设置测试前沿的电网技术和新设计的利率鼓励现政权内的创新。然后，他们可以扩大成功的试点方案。

即便詹姆斯 - 怀特，其建议（PDF）勾勒出100％的太阳能电状态可能是什么样子，说他的思想实验是可行的。

怀特说，这项技术已经存在了一个完全solarized电网和增量政策变化，如为保证分布式电源接入电网，进一步能够支持太阳能的增长。无论是国家的居民将要采用100％的太阳能是另外一个问题。

“有要付出的代价，”怀特说，指的是事实，用电的成本可能在夜间是比较高的，当需求很高，但太阳能发电是低的。

最终，似乎在任何方案中的成功也会使得铰链确定的价格是正确的。