分布式缺陷：客户离开网格时

2008年，夏威夷州和美国能源部发起了夏威夷清洁能源倡议——RMI为此向夏威夷州提供了详细而全面的政策建议——他们的目标很简单:让这个岛国远离进口石油，这些石油供应了该国90%的能源，每年花费50亿到70亿美元。相关的路线图计划到2030年实现70%的清洁能源，其中30%通过能效措施实现，剩余40%通过可再生能源实现。

但是如何从这里到达那里？全国可再生能源实验室的夏威夷太阳能集成研究发现，可再生能源 - 特别是风和太阳能，强调太阳能 - 可以提供20％或更多的夏威夷电力需求，而无需重大系统变化。但这只有40％百分点的可再生能源目标的目标。

令人惊讶的是，国家可再生能源实验室的20％渗透日已经可能在这里。据太阳能行业协会称，截至2013年第三季度，夏威夷再次排名新的和累积安装的光伏能力的十大州。夏威夷电气公司为国家人口的95％提供了电力。夏威夷电气公司的系统地图表明，瓦胡和毛伊等岛屿上的许多电网电路已经拥有如此多的分布式发电，主要是屋顶太阳能，它们的产出超过了最小载荷的100％。事实上，最具分布式的生成 - 拥挤的电路现在甚至达到15％的峰值负荷（一些电路达到了50％至75％或更多），接近或超越了国家可再生能源实验室研究的水平，表明电网运营商需要在不影响系统性能的情况下，开始致力于添加更多的太阳能。

就目前而言，这样做的结果是潜在的挫败感，因为消费者急于将太阳能安装在屋顶上，部分原因是为了避免(或至少占到一部分)居民平均每千瓦时36美分的电价——这是美国各州中最高的，是全国平均电价的三倍。

一些客户被告知他们不能将太阳能放在屋顶上并连接到电网 - 至少还没有。夏威夷电气公司表示必须首先进行可行性研究，以弄清楚如何安全地在网格上容纳更多的太阳能，而不会破坏系统。此类研究可能需要两年或更长时间，提高了一些太阳能倡导者的埃。

尽管有这种摩擦，但夏威夷电气公司仍然存在太阳型效用。去年年底，夏威夷电气公司放宽了其资格互联的资格标准，因此更多的客户可以在没有详细和耗时的互连研究的情况下安装网格连接的PV系统。此外，虽然更新的排名尚未适用于2013年，但2012年夏威夷电气公司分别从260多家排名在全国的前10名和前四个公用事业，分别为新安装的太阳能光伏能力和新的太阳能产能。

即便如此，一些新的太阳能光伏客户正在被告知等待 - 许多人不想。

例如，彭博社(Bloomberg)去年12月的一篇报道指出，一位瓦胡岛的房主花了3.5万美元购买了一个5.9 kw的光伏系统，却被告知无法将其接入电网。他不是一个人。一些观察人士估计，有数百人(如果不是数千人的话)发现自己处于类似的处境。

分布式叛逃者的崛起

客户不耐烦等待夏威夷电气公司完成其研究留下了困难的决定：放弃他们的太阳能光伏计划，并继续支付昂贵的电网零售价格，或完全从网格中缺陷。

后者正是在毛伊岛建造者和毛伊太阳能系统住宅客户端的情况下发生了什么。“我们将要安装一个网格备份系统，以这种方式，我们可以以更加乐观的方式规模，”毛伊建造者和毛伊太阳能总统约翰贝斯解释说：“但是当地公用事业拒绝。”所以Bews和他的船员把整个房子从网格上拿走了。

这样一个客户网格背叛不仅在条件成熟的夏威夷，而且在美国的其他地区，从加利福尼亚州的洛杉矶到纽约州的威彻斯特县，随着能源成本的上升太阳能加电池系统在可比可靠性下，通过网格采购电力达到或削减经济平价。

公用事业公司已经知道这一天即将到来。2013年1月爱迪生电气研究所的一份报告《颠覆性挑战》将这一问题放在了前沿和中心。来自国家可再生能源实验室和劳伦斯伯克利国家实验室的其他报告和研究也关注了这个问题。但没人能更具体地分析时间和地点栅格平价可能会发生 - 直到现在。

电网连接成为可选的

为了回答这样一个基本和重要的问题，洛基山研究所与荷马能源合作，是一个全国可再生能源实验室分支，具有支持分析的微电器仿真软件，以及Cohnreznick认为能源，这为可再生能源系统提供了大量的能量买家。

“长期以来，能源行业的心态一直是电池储存将在同一时间达到经济，我们弄清楚冷融合，”RMI电力实践高级助理吉亚Guccione说。换句话说，奇偶校验不会很快发生。但那种过时的前景证明是错误的。

根据太阳能行业协会的说法，在过去的两年（2013年第三季度至第三季度），完成的美国的平均安装成本下降了33％，从4.50美元到每瓦3美元。在卡片中，进一步的成本下降，部分原因是RMI的太阳能平衡工作。结果是太阳能装置“以前从未见过的费率”，“Guccione说。事实上，2013年证明了第一年的第一年，在去年年底彭博新能源财务预测的说法，全球太阳能光伏击败的新能力增加。

其余的故事是持续剧烈的储存价格下降，再加上市场规模快速扩大，主要通过电动汽车的增长。“这一直是广泛觉醒的一年，”RMI董事总经理Jon Creyts表示。Guccione补充说：“结合这两个太阳能加存储的不可避免性 - 现在开始达到临界阈值。”

动机和地理的影响

在一些早期采用者中，这种必然性已经成为现实。他们的动机各不相同，从经济情况已经很明显的岛屿，到对弹性和备用电力的兴趣，到自给自足和能源独立的愿望，到气候问题和低碳或零碳能源足迹的愿望。

最近围绕电网计量演变的争论也在推动这个问题的发展，客户将电表背后的存储视为一种可行的选择，可以将电网和公用事业排除在考虑之外。RMI电力负责人Dan Seif解释说:“如果你不能把(剩余电力)卖回电网，或者回报很差——就像在一些修订后的电网计量方案中那样——那么你就有更多的理由去存储电力。”

这种动机也是有陡峭需求费用的商业客户。说客户通常绘制50千瓦的电力，但有尖峰到100 kW。客户支付（他的速度）的那种尖峰的大小，太阳能加电池系统可以击倒。“那样，你为电池充分击中了很多爆炸，”SEIF说。

但超越早期采用者，当天即将到来 - 迟早 - 当太阳能加存储系统可能比宏电网更便宜。这是真正的阶跃变化。

rmi的二月报告，“网格叛逃的经济学：分布式太阳能发电加存储与传统公用事业服务竞争时，“在五个地点（夏威夷，加利福尼亚州，纽约，德克萨斯州，德克萨斯州和肯塔基州）分析了住宅和商业场景，代表了一系列公用事业市场，零售电价和太阳能光伏渗透水平，全部反对保守和更具侵略性的太阳能-Battery成本预测。

响亮的结论是太阳能加存储系统的网格奇偶校验即将到来。它已经在夏威夷为商业客户，它将在接下来的5到20年内，包括一些住宿市场细分，在许多其他场景中，包括在纽约和加利福尼亚州。

简而言之，这是一个大问题。虽然行业估计在市场上越来越多的市场上达到了电网平价，但PV-only系统仍然达到了栅格平价，因为绝大多数客户在白天产生了盈能量的绝大多数和总赤字。晚上。（这种依赖是关于修改净计量政策和太阳能价值关税的辩论的核心。）太阳能加电池系统，另一方面，如果选择，允许客户与其实用程序完全切断联系。

至少留在网格上至少需要成本

在许多情况下，完全从网格中缺陷实际上不会产生最佳的能量解决方案。

“你不想背叛，因为最大的价值来自于保持联系，”RMI的古奇奥尼解释说。“当你脱离电网时，你需要投资于冗余，使系统规模过大，所以你最终要承担10%到50%的系统成本，仅仅是因为脱离电网。你可以通过保持电网连接来降低年度运营成本，这样你可以更优化你的系统规模，参与市场，获得新的价值流。”

目前的电力系统也具有相似的问题，其中系统也具有比任何一个时间点所需的容量更多。具有较小的模块化资源作为供应基础的一部分，可以帮助客户在客户的需求转移之间保持更好的平衡，因此太阳能加存储器为电网提供潜在的好处，因为该网格为太阳能提供了优势而提供了良好的电网-storage系统。

“死亡螺旋不是任何人的利益。这对整个社会来说是糟糕的，”荷马能源首席执行官首席执行官Peter Lilienthall也很糟糕。“我们已经解决了这一基础设施。即使它以不同的方式使用的方式比我们过去的不同，或者它在某种程度上少使用，它仍然有价值。”

尽管叛变可能不符合所有人的最佳利益，但叛变仍是一种非常现实的可能性。“对客户来说，这将成为一个真正的选择，”古奇奥尼说。“一旦你发明了某种东西，你就不能把它取消。这项技术将被采用，公用事业公司需要为未来做好准备。”

SDG&E的艾森曼说:“目前，这些系统并不是作为‘切断电缆’技术(在我们的地区)部署的，而是作为电网的连接部分发挥作用。”“然而，随着这项技术在不久的将来为客户提供更多的服务，这种情况可能会改变，它确实代表了客户现场选择的演变。”

尹和阳的风险和机会

尽管存在电网故障风险和公用事业的死亡螺旋，公用事业是否应该将太阳能+电池系统视为生死攸关的威胁?也许吧。

“公用事业肯定会感到受到威胁，”克利解释道。“但这是一个应该被视为一个机会的威胁。存储不是对网格的威胁;这是对网格的价值。公用事业公司应该希望进化他们的商业模式。”Cohnreznick的Crowdis同意：“公用事业应该看这是一个巨大的机会，而不是在没有看到这些发展的情况下运行他们的商业模式，而不是刺激性。”

SDG＆E等实用程序同意。“[我们]认为这些系统有可能在与电网集成时提供多种效益，包括提高可靠性，支持自维持微电网，整合电动车辆，以及从间歇性可再生生成来源平滑供应，”艾森曼说。事实上，SDG＆E已经安装了超过十几个锂离子电池系统，其网格上的大小从几千瓦到兆瓦的一半电力容量，并计划将更多添加到与网格中相加加州最近的储能授权。

太阳能+电池系统也提供了其他的机会，包括储备容量、削峰、减少需求充电，以及电压控制和频率调节等辅助服务。让这些微电网与电网进行交易——无论是在当前法规下，还是在允许所有利益相关者更公平、更公平、更广泛地参与电力市场的改革监管方案下——可以允许每个人(实用程序、客户、第三方开发人员)从系统中获得最大的利益，至少成本。

RMI多年来一直致力于这类公用事业商业模式的研究，甚至数十年，通过其电力创新实验室的项目，在诸如《配电边缘的新商业模式》等论文中，通过能源部支持的创新太阳能商业模式的工作，通过直接与公用事业和州监管委员会合作，还有更多，包括一份即将发布的关于替代商业模式的报告，它将更好地利用太阳能+电池系统所能提供的价值。

“在RMI，我们谈论我们如何不想要能源本身;相反，我们想要的是能源提供的东西:热水澡和冰啤酒，”古奇奥尼总结道。“消费者看重的是开着灯，为他们的电子设备提供可靠的电力;商业客户想要经营他们的业务。如果有一种更好的方法，以更少的能源和更低的成本做到这一点，比如将分布式太阳能+存储系统集成到更大的电网上，这才是客户真正看重的。”Amory Lovins补充道:“如果这款产品配有可岛屿化的微电网架构，即使在大电网失效的情况下，用户也能获得重要的服务，那么价值就会大大提高。”

“答案，在我的脑海中，”毛伊太阳能的BEWs说，“电池互动家庭电池储存。”时间会判断是否通过了。

本文最初发表在落基山研究所解决方案》．高压线路图像经通摄Shutterstock.．