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落基山研究所

电网会变成可选的吗?

多年来,低成本的太阳能+电池系统被认为是一个遥远的可能性,这种边缘技术不太可能在短期内对主流电力传输构成威胁。到目前为止,电池成本一直是制约因素。

但由于能源行业各种因素的共同作用,现实情况是,价格实惠的电池存储将比大多数人意识到的要早得多。当与太阳能光伏发电相结合时,即将到来的更便宜的电池存储将有可能从根本上改变电力格局。

尽管电网捆绑太阳能最近成本大幅下降,但直到最近,太阳能+电池系统才被认为在经济上是可行的。然而,同时下降的电池成本,日益成熟的太阳能+电池系统和这些技术的使用率正在改变这一切。最近的媒体报道、市场分析和行业讨论——包括2013年1月爱迪生电气协会的“颠覆性挑战”(PDF)——甚至暗示,有一天,低成本的太阳能电池系统可以让客户切断他们的电源,从一个电网连接到另一个有缺陷的电网。

但是,尽管越来越多的人在讨论太阳能+电池系统作为一种可能的选择,在遥远的未来的某个时间点,目前还缺乏详细的分析来量化何时何地。直到现在。

电网缺陷的经济学

落基山研究所,荷马能源和科恩雷兹尼克认为能源本周发布"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该报告考虑了5个具有代表性的美国地区(纽约、肯塔基、德克萨斯、加利福尼亚和夏威夷),试图说明在哪些地区电网将率先实现和最后实现平等。这些地理分布涵盖了一系列太阳能资源潜力、零售公用事业电价和太阳能光伏普及率,考虑了商业和住宅地区特定的负荷概况。

该报告分析了四种可能的情况:一种是更保守的基本情况,另一种是更激进的情况,即考虑技术进步与成本加速下降,在能源效率方面的投资与负荷管理相结合,以及技术驱动的成本下降、能源效率和负荷管理相结合。即使我们的基本情况的结果是引人注目的,但综合改进的场景尤其如此,因为效率和负载管理减少了所需的系统大小,而技术改进降低了系统的成本,复合成本下降,并大大加速了网格均一性。

报告结果显示:

•对于少数快速增长的公用事业客户来说,太阳能+电池电网平价已经或即将到来。目前,夏威夷的商业用户使用的是电网平价,最早将在2022年迅速扩展到住宅用户。10年内,在纽约和加利福尼亚等地,电网平价将增加数百万的居民和商业用户(见上面的图3和图4)。

•即使在电网的整体缺陷成为广泛的经济问题之前,公用事业公司也将看到太阳能加电池系统蚕食他们的收入。客户对提高电力可靠性和低碳发电的需求等因素,正在推动早期采用者超越电网平价,包括那些安装更小的依赖电网的太阳能电池系统,以帮助降低需求费用、提供备用电力和产生其他效益。这些早期的活动可能会加速臭名昭著的效用死亡螺旋——自我强化的价格上行压力,使进一步的自我生成或完全背叛经济更快。

•因为电网平价在典型的公用事业电力资产的30年经济寿命内,该指标为传统的公用事业商业模式时日无多。基于kWh销售的“旧”成本回收模式,即公用事业公司收回成本,基础设施投资获得允许的市场回报,将变得过时。公用事业公司必须重新思考他们目前的商业模式,以留住客户,并抓住这种分布式投资将带来的额外价值。

其结果是深远的,尤其是在美国西南部这样的地理区域。在这个国家的地区,保守的基准案例显示,太阳能加电池系统在2024年降低了公用事业零售电价,而这是最昂贵的1 / 5负荷;在更激进的假设下,离网系统被证明比该地区从今天起仅仅十年的所有公用事业销售的电力更便宜(见下图ES3)。

行动的号召

代表着数十亿美元公用事业收入的数百万客户将发现,如果他们选择这样做,他们将处于一个成本有效地从电网中退出的位置。事实证明,所谓的“效用死亡螺旋”不仅是一种假想的威胁,而且是一种真实的、近在眼前的威胁。在可预见的未来,太阳能加电池系统的电网平价即将到来,这预示着传统公用事业商业模式的最终消亡。

虽然公用事业公司可以而且应该把这看作是一个威胁,但他们也可以把太阳能加电池系统看作是一个为电网和他们的商业模式增加价值的机会。美国的电网正处于一场伟大变革的风口浪尖,电网的未来不需要是中央发电和分布式发电之间的非分之交。它可以而且应该成为一个兼具两者优点的网络。

有确定电网平价何时何地发生,重要的下一个问题是如何公用事业、监管机构、技术提供商和客户可能共同努力,重塑市场——无论是在现有监管框架或一种进化的监管环境下,利用和最大化价值的新来源,构建未来的最好的电力系统,提供客户和社会价值和支付能力。这些破坏性的机会是作者正在进行的工作的主题,在即将发表的报告中进行了介绍。

本文最初发表于RMI出口。用电分布图像由Jarous via在上面

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