为什么并网太阳能和电池储能的组合对所有人都有利

落基山研究所最近的报告，《网格叛逃的经济学》探索了太阳能+电池系统与电网实现经济平衡的潜力。这一分析得出了一个惊人的结论:与在全国多个地区从你的公用事业公司购买电力相比，太阳能加电池系统在成本上更具竞争力，而且比传统上认为的要快得多，客户也更多。这意味着顾客可以选择成为自己的电源供应商。事实上，是三月摩根士丹利(Morgan Stanley)报告强烈增强了这种可能性。

然而，太阳能和储能的发展趋势可能会使一些客户从经济上脱离电网，同时也开启了发展和优化我们的并网电力系统的令人兴奋的前景。将太阳能储能混合动力车整合到电网中远不是切断电线，而是创造了一个强大的组合，可以为多个并网客户和服务提供商实现价值最大化，包括太阳能储能客户本身。

如何?将分布式存储与PV耦合在一起，可以做的不仅仅是为客户提供备份源或不间断电源。这种组合将原本被动的能源转变为灵活的容量，在对安装它的客户最有价值的时候提供电力。当与电网连接时，分布式太阳能储能混合动力车可以提高可靠性并实现价值交换，为所有人带来好处。客户和公用事业公司都可以从需求响应、减少高峰负荷、平滑可再生发电和提供辅助服务中获益。

认识到这一价值主张，公司如eLab成员Sunverge将太阳能和电池储能结合起来，为客户、公用事业和社会提供多种价值流。最近，我与Sunverge公司负责产品的副总裁史蒂夫·沃尔福德(Steve Wolford)讨论了联网太阳能加电池系统是如何帮助电网向未来电力系统过渡的。

弗吉尼亚·莱西:让我们从Sunverge的系统开始。包括什么，它是如何工作的?

史蒂夫·沃:Sunverge太阳能集成系统(SIS)是一种简单、智能、低成本的分布式能源存储系统，可捕获太阳能并在最需要的时候提供。它将电池、电力电子和多种能源输入组合在一个ul认证的设备中，该设备由运行在云中的软件控制。它是为消费市场设计的实用级产品。

SIS装置与太阳能一起安装在家庭和企业。每个SIS向站点提供电力，而每个SIS单元的能源都被汇集到云中。通过这个虚拟池，公用事业或其他供应商可以提前预留和调度能源，并实时请求能源。

这个平台可以为多个组带来好处。能源消费者以更低的成本获得更可靠的电力。公用事业降低电网管理和能源输送成本。能源零售商通过向市场提供增值产品和服务来增加收入。整个社会都在加速采用太阳能、风能和电动汽车。关键是将生成和存储放置在离消费者最近的地方，以便为各方获取最大的价值。

我们经常得到这样的回应:“哦，你在帮助人们脱离电网。实际上，我们的目标恰恰相反:我们希望加强电网和公用事业与客户的关系。在这个过程中，我们帮助公用事业公司为这些客户提供更好的服务。我们的信念是，电网是一种社会福利。为了每个人的利益，应该使它更强大、更有弹性。

VL: Sunverge商业模式的一个重要方面是，它的灵活性符合市场应用的要求。您能否详细介绍公用事业公司、客户和第三方正在探索的应用程序类型和所有权结构?

西南:我喜欢将我们的商业模式描述为一系列的层次。

第一层是产品本身，它在现场和网格上工作，协调和优化能源输送。在实时感知和一些复杂算法的基础上，我们运行的应用程序可以减少消费者的账单，在电网宕机时提供备用电力，为配电网提供稳定性和支持，向ISO或其他市场出售电力和更多。SIS同时运行多个应用程序——目前在全球服役的200多个设备中的每一个都在同一时间做至少三到四件独立的事情。该系统还通过寻找每千瓦时能量分配的最高值来协调这些应用的值。

第二层回答了一个问题:对于给定的项目，如何最好地在消费者、公用事业公司和供应商之间划分所有这些价值?简单地说，消费者需要得到明确和引人注目的利益，而实用程序和供应商需要赚钱。

我们与公用事业公司合作设计和实施项目，不仅在我们的平台上提供一系列服务，而且还向终端客户提供正确的激励机制，无论是关税、支付还是其他账单机制。也许最重要的是，正确的客户体验。你必须关注用户界面，这里我指的不仅仅是屏幕上显示的内容。这是关于全方位的参与，从营销到安装再到支持等等。

最后，第三层回答了这个问题:什么所有权和操作模型最好地支持所有这些?一个关键因素是融资的选择。Sunverge至少通过三种方式为项目融资。第一种选择是公用事业公司将我们的系统置于受监管的资产基础中。第二是为公共事业公司资产负债表上的资产提供资金。第三种方法是使用来自第三方的结构性融资，使用与美国太阳能行业使用的相同的机制。我们还可以混合和匹配选项，以最好地满足我们的客户和合作伙伴的期望结果。

该产品支持所有这些安排。考虑到我们不仅可以直接、实时地控制每个单元的操作和配置，而且还可以控制整个单元的运行，我们可以确保整个系统随着时间的推移适应不断变化的条件，以最大化交付的价值为标准。

让我们假设一个公用事业部署我们的SIS单元在一个电网下降很多的社区。对这些消费者来说，提供备用电源是一个关键的卖点。但接着说，该地区的配电基础设施逐渐升级，可靠性就不再是所有相关方面的担忧了。公用事业公司可以立即将这些单位用于客户账单削减、投标电力进入应急储备市场或其他应用。

如果公用事业公司或消费者投资于单一用途技术只是为了提供备用电源，他们将被锁定在该技术的局限性中，正如他们所说，这些成本将被消化。有了SIS，公用事业公司和消费者都能从技术中获益，这些技术可以改变和适应。考虑我们的主要价值命题是一个“期权”价值不是一个延伸。

VL:自Sunverge于2009年成立以来，您如何看待太阳能光伏电池系统的需求变化?谁在购买这些系统，为什么?

西南:市场在过去18个月里急剧加速。这是一个全球性的市场。目前，我们在加州、夏威夷、澳大利亚、新西兰、德国和韩国都有项目，在中西部、东海岸和日本也有发展前景。我们坚信，这只是冰山一角。

这是一个多方面的市场。我们视我们的客户为公用事业公司，而能源消费者——无论是家庭还是企业——则是“客户的客户”。同时兼顾这两方面对我们的业务模式至关重要。

我们正与主要公用事业公司合作，推出针对消费者的太阳能和储能项目。对消费者的价值主张是更便宜，更可靠，绿色电力。对公用事业公司的价值主张是多方面的:公用事业公司通过向消费者出售服务获得新的收入来源，降低管理配电网的成本和复杂性，并可以通过将电力和能源投标到频率调节、应急储备和批发市场来寻求进一步的收入。

当你解开这些价值流时，就会发现很多复杂的东西——具体的电价、负荷状况、配电网的年龄和状况、地理位置、开放市场的成熟度、监管环境、可用的激励措施等等。Sunverge的部分价值来自于管理这种复杂性。

但市场上最强大的推动力与一个更基本的问题有关:面对来自各方的激烈竞争，公用事业公司将如何保护自己的业务?毫不夸张地说，我们看到了一场屋顶之战，以及在这些屋顶下生活和工作的客户之战。我们的公用事业客户不仅明白这一点，他们还积极采取行动加入游戏。

VL:在世界各地和美国，您看到的太阳能和电池并网系统采用的趋势和驱动因素是什么?

西南:对于消费者来说，高零售电价是一个明显的驱动因素。在电网相对不可靠的地区，备用电力是另一个卖点。而且，随着越来越多的人意识到，当电网崩溃时，独立的太阳能装置也会随之崩溃，越来越多的消费者市场对可靠性感兴趣。你知道，这个广告很好地说明了这一点:下一场大风暴的第二天，尽管附近的每个家庭都有太阳能屋顶，但只有一间房子的灯是亮的。

在公用事业方面，峰值需求、网络拥堵、电网老化、发电源(核电、煤炭)的损失以及对可靠性的需求都是驱动因素。再加上太阳能和风能并网的高渗透率，你就有一些严重的网络问题需要解决。

在一个特定的市场中，总有特定的需求。在澳大利亚，你会发现与世隔绝的社区远离中央电网，但公用事业公司对当地居民和企业负有服务义务。考虑到距离遥远、柴油价格高、太阳能成本低，通过增加存储和控制技术为每个城镇创建一个微电网具有明显的当前价值。

这个解决方案的一个有趣方面是继续使用柴油燃料——我们还没有达到采取“所有时间都可再生”战略的经济程度。因此，Sunverge面临的一个设计挑战是如何将柴油发电机组集成到我们的系统中，同时在整个能源结构中始终优先使用太阳能。这种“混合”解决方案在许多不同的地区和政策中都有应用。

VL:随着越来越多的人采用太阳能，我们已经看到了一些潜在的摩擦源，比如在加州，公用事业公司不愿意对有电池系统的太阳能客户进行网络测量。你认为未来会出现哪些障碍?你认为克服这些障碍有什么必要?

西南:我们一直在与加州的CPUC和其他机构就这个问题进行密切合作。这个障碍和其他类似的障碍正在迅速下降。事实上，实际摩擦的来源往往比人们想象的更平凡，涉及计量和计费的实际技术问题，而不是更大的政治或意识形态冲突。并不是说后者不存在，但我们认为它们被过分强调了。

考虑一下CPUC最近提出的决定。当与可再生能源配对时，通过消除额外的互连或备用存储成本，它为Sunverge正在做的事情打开了一扇大门。

我们克服这种“摩擦”的主要策略是公开分享信息。当我们在圣地亚哥、檀香山或纽约开会时，如果有人提出这类问题，我们的第一反应是，“让我们谈谈我们在萨克拉门托、奥克兰和墨尔本正在做什么来解决这类问题。”然后，更好的是，我们让我们的客户就这些问题相互交谈，交换信息、经验和最佳实践。

在更广泛的范围内，开放辅助和电网服务市场，允许存储设备以比传统发电更低的容量和更短的时间尺度参与进来，仍有工作要做。但公平地说，这是电力行业的新领域，在将新技术应用于电网方面存在固有的、合理的谨慎。好消息是，现在有证据表明，这些技术结合的产品在实践中是如何工作的。

维吉尼亚:在太阳能和电池成本持续下降的情况下，你下一步打算做什么?

西南:各种项目从各个角度向我们袭来。根据目前的关税和太阳能和电池系统的价格，许多公司都有强大的、可量化的投资回报率。随着未来两家公司的价格继续下跌，这对我们和市场上的其他人来说，将意味着在全球更多地区有更多不同的机会。

这故事最初出现在RMI的博客上，并经许可转载。顶部图像的太阳能安装Nate Byrnes在Shutterstock报道