分布式叛逃者:当客户离开电网时
高压线路图像由钨相片通过Shutterstock。
When the state of Hawaii and the U.S. Department of Energy launched the Hawaii Clean Energy Initiative in 2008 — an effort for which RMI provided detailed and comprehensive policy recommendations to the state — their goal was simple: transition the island state off the imported oil that supplies 90 percent of its energy at an annual cost of $5 billion to $7 billion. An associated roadmap plans to achieve 70 percent clean energy by 2030 — 30 percent through energy efficiency measures, the remaining 40 percent through renewables.
但是如何从这里到达那里呢?国家可再生能源实验室6月在夏威夷进行的太阳能集成研究发现，可再生能源——特别是风能和太阳能，其中以太阳能为重点——可以在不需要重大系统改变的情况下满足夏威夷20%或更多的电力需求。但这仅仅是可再生能源占40%目标的一半。
令人惊讶的是，国家可再生能源实验室20%的渗透率可能已经到了。根据太阳能产业协会的数据，截至2013年第三季度，夏威夷在新增和累计光伏装机容量方面再次跻身前10名。夏威夷电力公司为该州95%的人口提供电力。夏威夷电力公司的系统地图显示，瓦胡岛和毛伊岛等岛上的许多电网线路已经有了大量的分布式发电，主要是屋顶太阳能发电，其发电量超过了白天最低负荷的100%。事实上,大多数分布式generation-congested电路现在甚至达到15%峰值负载(一些电路达到惊人的50 - 75%或更多),接近或超过了水平的国家可再生能源实验室研究表明电网运营商需要开始努力思考如何增加更多的太阳能系统性能的前提下。
The result — for now — is potential frustration for customers rushing to put solar on their roofs, in part to escape (or at least take a bite out of) residential electricity prices averaging 36 cents per kWh — the most of any U.S. state and triple the national average.
一些客户被告知他们不能把太阳能安装在屋顶上并连接到电网上——至少现在还不能。夏威夷电力公司说，它必须首先进行可行性研究，找出如何在不破坏电网稳定的情况下，让更多的太阳能安全地接入电网。这样的研究可能需要两年或更长的时间，这引起了一些太阳能拥护者的愤怒。
尽管存在这些摩擦，有迹象表明夏威夷电力公司仍然是一家太阳能友好型公用事业公司。去年年底，夏威夷电力公司放宽了简化互连的资格标准，这样更多的客户就可以安装并网光伏系统，而无需进行详细而耗时的互连研究。此外，尽管2013年的排名还没有更新，2012年夏威夷电力公司(Hawaiian Electric Company)在全国260多家公用事业公司中，就太阳能光伏新装机容量和人均新装机容量而言，分别位列前10和前四。
即便如此，一些新的太阳能光伏用户还是被告知等待，而许多人并不愿意这样做。
12月彭博社报道，例如，强调的瓦胡岛的房主谁一个5.9千瓦的光伏发电系统上花费了$ 35,000只被告知他不能将它连接到电网。他并不孤单。一些观察家估计数百，甚至数千的客户在类似情况下发现自己。
上升分布式叛逃者
等待夏威夷电力公司完成其研究的客户们面临着一个艰难的决定:要么放弃他们的太阳能光伏计划，继续为电网支付昂贵的零售价格，要么完全放弃电网。
后者正是发生在Maui建筑商和Maui太阳能系统住宅客户的案例中。毛伊岛的建筑商和毛伊太阳能公司的总裁约翰·比斯解释说:“我们本来打算安装一个电网备份系统，这样我们就可以以一种更乐观的方式来扩大电池库的规模，但是当地的公用事业公司拒绝了。”So Bews and his crew took the entire house off the grid.
这样一个客户倒戈格越来越可能成为一种可能，而不是只在夏威夷，其中条件成熟的，但在整个美国，从洛杉矶，加利福尼亚州威彻斯特郡，纽约其他地区，作为能源的平准化成本solar-plus-battery系统达到或降低与电网供电同等可靠性的经济对等。
公用事业知道这一天即将到来。一个2013年1月爱迪生电力研究所的报告，“颠覆性挑战，”把问题的前沿和中心。美国国家可再生能源实验室和劳伦斯伯克利国家实验室的同类其他报告和研究都在看问题也。但谁也没有更具体的分析何时何地电网平价可能会发生——直到现在。
电网连接变为可选
为了回答这样一个基本而重要的问题，落基山研究所与荷马能源公司合作，荷马能源公司是国家可再生能源实验室的附属公司，拥有支持分析的微电网模拟软件，CohnReznick Think Energy公司为大型能源买家提供可再生能源系统方面的建议。
“很长一段时间以来，能源行业的想法一直是，在我们研究冷聚变的同时，电池存储将变得经济，”RMI电力实践的高级助理Leia Guccione说。换句话说，平价不会很快发生。但事实证明，这种陈旧的观点是错误的。
根据太阳能产业协会的数据，在过去的两年中(2011年第三季度到2013年第三季度)，美国太阳能光伏系统的平均安装成本已经下降了33%，从4.50美元/瓦下降到3美元/瓦。进一步的成本下降显然是有可能的，部分原因是RMI的太阳能系统平衡工作。古奇奥尼说，结果就是太阳能装置的安装速度“前所未见”。事实上，根据彭博新能源财经(Bloomberg new Energy Finance)去年年底的预测，2013年是太阳能光伏在全球新增装机容量上首次超过风能的一年。
剩下的原因是电池存储价格持续大幅下跌，加上市场规模迅速扩大(主要得益于电动汽车的增长)。RMI董事总经理乔恩·克里茨(Jon Creyts)表示:“今年是存储领域全面觉醒的一年。”古奇奥尼补充说:“太阳能和储能结合的必然性现在已经开始达到一个关键的临界点。”
动机和地理的影响
这种必然性已经成为一些早期采用者成为现实。他们的动机各不相同，从岛屿，经济情况已经很明显，在弹性和备用电源的兴趣，渴望自给自足和能源独立，对气候的关注，并为低碳或无碳能源消耗的愿望。
在净计量的演变最近的战斗也在推动这个问题，与客户在看仪表作为一种可行的选择采取网格和效用的方程背后的存储。RMI电力校长丹·赛义夫解释说：“如果你不能卖（剩余电力）回馈到电网，或者如果回报是非常差 - 在一些修改后的净计量的场景 - 那么你有更多的理由去对存储。”
这种动机也存在于收取高额需求费用的商业客户身上。假设客户通常需要50千瓦的电力，但有100千瓦的峰值。客户(沉重地)为太阳能+电池系统能够击垮的尖峰的大小付费。赛义夫说:“这样的话，你在电池上花的钱就很划算了。”
但除了早期采用者之外，太阳能+存储系统比宏观电网更便宜的那一天正在到来，而且是迟早的事。这就是真正的阶梯式变化。
RMI二月份的报告，"电网缺陷的经济性:分布式太阳能发电加存储与传统公用事业服务在何时何地竞争分析了五个地区(夏威夷、加利福尼亚、纽约、德克萨斯和肯塔基)的住宅和商业情况，这些地区代表了一系列的公用事业市场、零售电价和太阳能光伏普及率，所有这些都与保守的和更激进的太阳能+电池成本预测相对照。
一个响亮的结论是，太阳能+存储系统的电网平价将在可预见的未来出现。它已经在夏威夷为商业客户服务，未来5到20年还会在这里，包括一些住宅市场，跨越许多其他场景，包括纽约和加利福尼亚。
简而言之，这是一件大事。尽管业界估计，在更广阔的市场范围内，单是太阳能光伏发电就能更快地与电网持平，但只有PV的系统从根本上仍然依赖于电网，因为对绝大多数客户来说，太阳能发电在白天产生了过剩的能源，而在晚上则完全处于亏损状态。(这种依赖性是有关修订电价净计量政策和太阳能关税价值争论的核心。)另一方面，如果消费者愿意的话，太阳能电池系统可以让他们完全切断与电力公司的联系。
为了最大的利益和最少的成本而留在网格中
在许多情况下，完全脱离电网实际上并不能产生最佳的能源解决方案。
“你不想投奔因为最大的价值来源于保持联系，” RMI的古乔解释。“当你关闭网格，你需要投入的冗余和成过大尺寸的系统，所以你最终采取了‘惩罚’，该系统的费用范围为10％到50％，仅仅因为是离网。您可以通过保持并网，在那里你可以更加优化调整您的系统，并参与市场，获得新的价值流，降低每年的运营成本。”
目前的电力系统也存在着类似的过度建设问题，即系统在任何一个时间点的容量都超过了它的需要。随着客户需求的变化，将更小、模块化的资源作为供应基础的一部分，有助于更好地平衡供求关系。因此，太阳能+存储为电网带来的潜在好处，就像电网为太阳能+存储系统带来的好处一样。
“死亡螺旋真的不符合任何人的利益。这对整个社会都是有害的，”霍默能源公司首席执行官彼得·利连撒尔补充道。“我们已经有了基础设施。即使它的使用方式与我们过去不同，或者在某种程度上使用得更少，它仍然有价值。”
不过，虽然它可能不符合每个人的最佳利益缺陷，它仍然是一个非常现实的可能性。“对于客户而言，这将成为一个真正的选择，”古乔说。“一旦你发明的东西，你不能非创造它。这种技术将被采用，公用事业需要为未来，它确实发生做好准备。”
“目前，这些系统不被部署为‘切的帘线’技术（在我们的区域）和电网的连接方面发挥作用，” SDG＆E的艾森曼说。“不过，这可能会改变，因为这种技术变得更可为客户提供在不久的将来，它也代表了客户的选址方案的发展。”
风险和机会的阴阳两面
网格叛逃风险和实用死亡缠绕尽管如此，应该看到公用事业太阳能加电池系统作为生存的威胁？也许。
“公用事业肯定会感到威胁，”Creyts解释道。但这一威胁应该被视为一个机遇。存储不会对电网构成威胁;它是网格的一个值。公用事业公司应该寻求发展他们的商业模式。”CohnReznick's Crowdis agreed: "Utilities should be looking at this as a huge opportunity, rather than running their business-as-usual models without seeing these developments as anything more than an irritant."
SDG&E等公用事业公司对此表示同意。艾森曼说:“我们相信，这些系统与电网集成后，有可能带来多种好处，包括提高可靠性，支持自维持的微电网，集成电动汽车，以及平滑间歇性可再生能源的供应。”事实上，SDG&E已经在电网上安装了十几套自己的锂离子电池系统，其容量从几千瓦到半兆瓦不等，并计划向电网增加更多，以满足加州最近的能源存储要求。
太阳能加电池系统提供其他机会，也包括储备能力，调峰，负荷费用的减少，以及辅助服务，如电压控制和频率调节。以及具有这种微细网交易与电网 - 无论是根据现行法规或下改革管理方案，让所有利益相关者在电力市场更公平，更公正和广泛参与 - 能够让大家（公用事业，客户，第三方开发者）来推导最受益于从系统中成本最低的。
RMI公司一直致力于这样的实用商业模式的问题多年，甚至几十年，通过在其协作电力创新实验室项目，在报纸如“的新商业模式的配送优势，”通过美国能源部支持的工作创新太阳能的商业模式，通过与公用事业和国家监管委员会，以及更多，包括替代的商业模式，将更好地利用太阳能值加电池系统可以提供一个即将发表的报告直接工作。
“在RMI我们谈谈为什么我们不希望本身的能量;相反，我们想要的东西能提供：热水淋浴和冰镇啤酒，”古乔内结束。“消费者价值有他们的灯光，为他们的电子设备可靠的电力;商业用户希望运行他们的业务。如果有更好的方法来做到这一点与较少的能源和以更低的成本 - 如通过集成的分布式太阳能加功能。存储系统到提高电网 - 这就是客户真正的价值。”艾默里·洛文斯说：“如果这个带有islandable微电网架构，让客户得到他们的重要服务，甚至当大电网出现故障，该值大大增加。”
毛伊岛太阳能公司的Bews说:“在我看来，答案是在电网互动住宅上安装电池。”Time will tell if that comes to pass.
更多关于这个话题
