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分布式电源成主流,电力市场不改革将在未来20年内崩溃

2021-06-23 11:00:04 中外能源经济观察

《科学》网站Volts发表署名David Roberts的文章,题目是:Why rooftop solar and home batteries make a clean grid vastly more affordable (为什么屋顶太阳能和家用储能电池可以让清洁电网更实惠),文章摘要如下:

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加利福尼亚州目前正在就屋顶太阳能的能源价值展开一场辩论。学术界的传统观点是,即以每千瓦时为单位,分布式能源(Distributed Energy Resources, DERs)所产生的能源比公用事业规模的太阳能所产生的能源要昂贵得多,风能和电池(根据国家可再生能源实验室的数据,住宅屋顶太阳能的成本大约是公用事业规模太阳能的2.5倍)。

出于这个原因,许多书呆子认为DERs是一种精品能源,并认为公共资金最好用于公用事业规模的能源项目。但是,这是错误认识。模型分析表明,DERs对整个电力系统的价值远远大于人们通常所认为的价值。

集中可再生能源的倡导者倾向于将分布式能源的倡导者视为无法驾驭的现代嬉皮士。他们认为,公用事业规模的能源更便宜,能够为能源高度密集的现代经济提供动力,而分布式能源则昂贵且分散。分布式能源的倡导者则倾向于将集中式能源的倡导者视为受陈旧理念束缚的企业资本家。他们指出,分布式能源带来了一系列好处,有弹性、独立,可以避免不必要的基础设施建设投资。

到目前为止,集中式与分布式能源之争中,分布式能源的倡导者一直处于不利地位。要量化DERs的好处是非常困难的,要量化分布式能源系统对大型电网系统的好处尤其困难,因为迄今为止的能源模型实际上忽略了配电网(配电网约占美国总电力支出的三分之一),将它们纯粹视为负载,视为需要满足的需求,而不是电网管理中积极、灵活的参与者。

去年12月能源建模师克里斯托弗·克拉克(Christopher Clack)的团队首次提出了一种新的能源系统建模方法,该方法考虑了能源需求侧及其提供的服务,用来研究DERs对电力系统的影响。结果发现,美国最便宜的无碳电网既包括更集中的可再生能源,但也包括更多的分布式能源。它们绝非二元替代品,而是互补品。

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这样的能源模型具有革命性的意义,通过将配电网整合到模型中,并与输电系统共同优化电网。不管你是否关心气候变化,不管你是否想减少排放量,不管你是否关心当地社区的健康和恢复能力,部署DERs都会降低系统成本,可以在2050年前为脱碳电力系统节省大约5万亿美元。

DERs的部署带来四大好处:

首先,如果对公用事业规模的能源没有那么大的需求高峰,那么你就不需要20%到25%的容量只在高峰时期运行。不建这些调峰电厂,或者提前关闭它们,可以节省很多钱。

第二,更为平稳的需求曲线意味着系统中的所有发电机都将更加稳定地运行,上下坡度更小,更接近其满负荷,有助于实现其价值最大化。

第三,更高水平的需求曲线意味着输电瓶颈将减少,输电资产将得到更有效的利用。

第四,为配电系统注入分布式可再生能源系统可以使电网运营商获得更大的稳定性和更多的选择。

模型显示,由于DERs的发展,当前的电力市场如果不改革,在未来10到20年内基本崩溃。这是因为两个原因:

首先,DERs将减少需求高峰,许多调峰工厂将不建或将被关闭,调峰资金将枯竭。

第二,DERs导致风能和太阳能的边际成本为零,以0美元的价格进入市场,意味着参与发电的发电商零利润。

这里的模型只涉及了DERs对整个电网性能和成本的贡献,没有包括其他吸引客户的许多好处:停电后的恢复能力、暂时脱离电网的能力、独立于公用事业和国家监管机构、减少个人温室气体排放,以及最重要的是降低电费。




责任编辑: 李颖

标签: 分布式电源 电力市场改革

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