微电网可以节省过时的事业吗？

从超级台风桑迪，劳埃德最近的报告（PDF) on the potential for major system damage due to geomagnetic storms, to cyber attacks on utilities and the grid (such as the one that hit San Jose earlier this year), the last 12 months have brought a redoubled focus on the fragility of the U.S. electric grid.

这显示出脆弱性提供了一个很好的提醒，尽管美国率先提前进入了电气时代，我们的系统，因此是最古老的地球上之间。我们的业绩表明发生故障的网络 - 一个高尔文电力行动的报告（PDF）发现，美国电网经历三倍的频率和系统中断时间比较的地方，如德国和丹麦的10倍。

无论是通过体力下降，自然灾害或恶意误导，我们的电网是受到越来越多的威胁能够并且将会导致更频繁的故障。同时，我们的集中式架构主要是基于枢纽 - 轮辐发电和输电仅增加了系统的脆性。

一个解决方案受到越来越多的关注这些新兴的基础设施挑战是利用微网：小的，自我平衡的网络，有能力fractally从大电网掰开自主操作，然后无缝作为整体的一部分再结合功能一经请求。这样的网络具有公共耦合到电网的单个点，并且包括生成的两个源（如柴油和/或气体发生器，分布式太阳能和分布式风力资源）以及能够以协调的方式进行管理的电负载。需求响应和能源效率 - 以及越来越多的存储和电动汽车 - 通常身材突出的设计和操作灵活地管理所述微电网的供需要求。

今天，美国有近1500兆瓦的发电微型电网运行的，但这样的系统帮助解决可靠性问题，提高了大电网的性能，他们也 - 样分布式能源资源，如屋顶太阳能光伏 - 可能威胁传统的实用的商业模式。

还有价值存在！

我们看到几个引人注目的方式是微电网创造价值添加剂的现状。

•微电网可以聚集互补分布式能源。通过给定的微电网内的供给和需求资源的匹配，就可以量身定制该网络的性能，以提供特定的操作或环境的性能特点。例如，个人微电网可设计为可中断，或发生源和负载，或可靠性和电能质量的一个特定的水平，或环境排放状况，甚至效率提高到macrogrid销售服务，最大限度的经济价值。通过这种方式，微电网来建立一个商品化的电力系统定制，以个别客户的质量需求。

•与市场挂钩的微网为客户提供期权，可以帮助降低成本和风险。传统的电客户往往是公用事业的定价结构，任人宰割的价格接受者。在效率客户的投资和分配资源，如太阳能光伏发电提供一些电力客户，但微电网代表完全翻转脚本的能力。微电网电力看跌期权在客户手中，并开辟了如何管理能源的风险和成本优化的选择。地方如白橡，美国食品和药物管理局的校园，已经都出现了什么是可能的。今天白橡木优化现场电力生产基于网格的成本和现场发电机的燃料成本。由于白橡加入到使用生物燃料的能力在其校园扩大燃料来源，它继续走多元化风险与市电的依赖唯一的关联，并降低安全风险，对一个或两个燃料类型的现场的依赖有关。

•微电网促进更多的私人资本输液以补充现有的资源。全球微电网部门预计从$ 10十亿在2013年的十年末增长到$ 40十亿。许多在微电网投资将来自客户，因为在美国，它代表根据Navigant公司在全球市场的64％的微电网市场，是客户驱动。由于电力公司面临募集巨额资金，以取代老化的基础设施，符合环保的负担和可再生能源的标准和部署智能电网技术 - 预计到2030年增加至2万亿$ - 在微网客户不断增长的投资可以缓解对公用事业的压力，率，同时现代化电网。

•微电网提高了电力系统的效率。微电网依靠靠近它必须服务于要求发电设备。越是微网依靠其发电设备来满足需求，能源较少的单位从中央发电站向客户发货。这减少了传输和分配系统中的典型的7-10％的损失，通过减少总代要求潜在地节省能源成本。

当然，这仅仅是一个首发名单。其他值将大小取决于具体应用而变化。今天，成本效益并不引人注目，但对于选定的客户，如大学和那些对可靠性和能源安全问题的高值，但作为微电网成本下降和新的机遇打开赚钱的好处，微电网经济学应军事设施提高客户的广泛大片。

“微municipalization”的挑战

在过去一年里，分布式发电、能源效率和需求反应背后日益增长的势头所产生的长期影响得到了相当多的注意。由于管理净能源计量方面的挑战，这些商业模式问题可能在太阳能发展中最为明显。

然而，微电网调整应用率和辩论卖自发电返回到电网苍白的权利相比，为客户彻底倒戈公用事业的后果成为可能。在传统的结构化的市场中，这将叛逃敲效用成本回收的做法进行倾斜。在重组的市场，它引入了新的批发市场参与者和运行动态的变化。激活微电网的过程类似于电网资产的municipalization的影响 - 只在规模要小得多 - 即，一旦聚集，可能会带来大的变化。

电力系统各部分的municipalization是集中式工具，用于多种原因，而不是其中最重要的是有价值的客户流失往往会遇到反对的一个主题。1980年和1997年间，对电力资产的municipalization至少40个提案在17个州被做了。虽然这些在最近几年有所放缓，科罗拉多州博尔德的持续高调municipalization努力不断进步，并且是在一个高度互联的运营和财务系统掰资产相关的挑战提醒。

但是考虑到这一挑战的复杂性，并将其降低到电网上的单个客户:校园、医院甚至个人住宅。洒在目前较低的天然气价格、可再生发电成本下降,偏爱比网格可以提供清洁能源,渴望弹性和性能保证超出效用,或任何替代的愿望,和你有潜在的“micro-municipalization”发生——创建微型电网,给客户选择脱离大电网,在某些方面，这相当于将电网资产市政化，从公用事业公司手中接管。(我们使用“微型市政化”这个术语仅仅是一个比喻，暗示微型电网的建立对现有公用事业商业模式的潜在影响;任何微型电网的最终所有权可以是公有的，也可以是私有的。)

需要明确的是，这些客户并不一定要“缺陷”本身（无论做市政公用事业，谁经常保持批发合同，与他们的服务境外供应商），但自给自足的选项，微电网提供与前景在其他供应选择主机的中心值优化极其诱人的一些客户。为了找到潜在的利益，与客户交谈东北部和大西洋中部，那里的冰风暴和飓风已经离开个人馈线和在某些情况下，整个社区没有权力为天在过去十年中多次或其他墨西哥湾沿岸，在那里每个飓风事件威胁到一个漫长而缓慢的路径，以恢复对毁坏的社区。在这种威胁的眼神，微电网接入会出现一个合理的保险。

这个客户需求的规模可能相当可观。如果Navigant公司对微电网发展预测上面引用的证明是正确的，美国可能是一个产仔主要公用事业的，每年大约25十亿$资产等值。当然，这种资金将被广泛地分布在全国各地。而随着最近宣布由NRG和SolarCity公司寻找市场融合的自发电和存储解决方案，简单，微电网获得的数据包可以被强制在近期讨论的前景是必然的。

正是这种前景，将迫使人们以前所未有的速度讨论商业模式。挑战不在于微型电网的激增是否会在短期内“吃掉”公用事业公司的午餐。然而，关键客户的流失和(或)收入的减少很可能会让你开始“吃甜点”，这可能会让你在为剩下的大部分客户服务时失去一点财务上的吸引力。

原则，以帮助微电网蓬勃发展

从历史上看，公用事业抵制municipalization，并推而广之，微电网。待机，棘轮和离境费用，而意图推理，往往成为在实践中的惩罚性。But if we believe that there is real value to be gained for both grid and customer through the deployment of microgrids, shouldn’t it be in everyone’s interest to create business models that encourage their development (such as business models highlighted in an NRRI paper by Tom Stanton)? We think so, and offer a set of principles for consideration by all that can help navigate the regulatory juggernaut and speed the advance of rational microgrid development.

多重考虑形状所有玩家的机会，并确定业务模型是否以及如何将新涌现。这些措施包括税率设计（如何微电网的成本和收益分配，其中资金来源，什么类型的绩效激励机制存在，如何管理传统电网的成本），供应商参与规则（谁被允许拥有微电网，什么样的产品和服务是允许的，他们如何在市场约束），客户的资格（这允许客户以微电网摆在首位，做什么样的权利，他们在二级市场），如何规划围绕微电网（优化并行投资，在提供的角色“定义孤岛的技术方面）的互操作性未来的”智能电网和规则。虽然这方面的考虑相当的阵列，我们的指导原则可以帮助减少在该问题的各方面利益相关者之间的比对过程中不必要的摩擦。

•定义微电网，并阐明现有政策如何适用于它们。招聘头号监管是确定一个明确的定义（或定义，如果一个尺寸适合所有人的方法被证明不足）的微电网。如果一个微网被归类为分布式能源资源，独立电力生产商或完全不同的东西？或大或小的能微电网才把它不再是一个微网？只有经过这样的问题都回答可以调节，实用，客户和私人发展作出的现行规则和规章如何抑制正义或incent微型电网在合理的商业案例存在的地方。除了澄清现有的规则如何适用，监管机构显然必须阐明处理遗留工具的资产类型将收到。

•采用并实施网格范围的互操作性标准。安全和微观到宏观电网有益联需要采取的确保了系统的物理完整性，并允许独立和组合系统的经济，环境和经营业绩联合优化的标准协议。IEEE 1547.4是一个有前途的标准化选项，虽然有可能在这个或其他协议在一段时间内编纂的额外要求。

•努力合理评估微电网的成本和收益，并相应地定价。微电网的商业模式基础上的成本和收益这个技术提供给电网部分的前提。这包括服务，如黑启动能力，频率调节，并从能量汇在片刻的通知，转移到源的能力。但这些服务应该对任何额外的基础设施或具有许多半自治微型电网融入macrogrid相关的运营成本进行权衡。在评估这些成本和收益的大小，并设法通过现有的或新的定价办法是鼓励，使网格最有意义的情况下微电网的发展，同时也为客户投资提供公平的补偿至关重要赚钱他们最初的努力，他们的自有资金在微电网​​。

•取下事业公司的不利因素，并考虑基于绩效的激励机制，激发发展。作为代表，以减少由配电公司服务的需求的一种技术，对于追求实用程序或微网支持投资潜在不利因素。然而，微电网出现真正的机会在节约成本和提高可靠性和电能质量的形式传递系统为客户带来利益。当评估和规划揭示这些机会，实用程序应该被允许去追求并投资于他们。除了释放的效用了投资于微型电网，建立和加强对成本，可靠性和电能质量基于绩效的激励可以提供胡萝卜，一些实用程序可能需要探索微电网的机会。而且，正如效用诱因，使通过基于绩效的激励措施有针对性的微电网的投资，高度分化的定价可以通知客户和开发人员，其中微电网的投资将减少配送系统成本。

•允许在批发市场基础广泛的微电网的参与。在某些情况下，将最有意义的微电网参与，并在批发市场提供服务。为了方便客户参与，明确的业务和市场标准存在的必要，但不限制客户获得发展微电网。在市场，如加利福尼亚州，路径参与在传输级别连接微电网是足够清晰，但情况变得更复杂而微妙，当微电网连接到配电系统，并希望参与到批发市场。在这种情况下，消费者必须在ISO和配电公司之间进行导航。简化并降低了微型电网，既大又小，即是在市场的分布水平的竞争不断加剧连接到批发市场参与的障碍，提高了微电网的经济情况，并提供了新的资源，电网运营商平衡系统。在丹麦，在博恩霍尔姆岛的，市政公用正在测试市场，鼓励许多小客户的参与。在这个市场中，价格变化每五分钟的路程，就可以参与，参与者不需要竞标进入市场的参与，极大地简化了任务小型住宅和商业客户的需求或供应资源的大小没有限制。

•一体化微电网到更广泛的电网规划进程。双方的输配电系统规划代表了评估微电网方案并将其纳入系统设计的重要机遇。这些资源规划过程可以提供的方式，尽量减少系统成本微型电网的针对性部署的基础上，管理负载的形状和向电网提供有价值的辅助服务。传输规划过程典型地包括非透射的替代品（NTAS），其中微网应该包括在内。虽然NTAS的考虑是远远不够完善，它代表审议微电网的明确的切入点。结合微型电网为其他综合电网规划工作的优化潜力的资产（无论是传统的综合资源规划由电力公司在34个州完成，或者一起集成分销计划的新兴学科）提供了一个机会来评估和实施成本最低的分配方案，如能源效率，分布式能源和微网。

你能“微归市有”市政公用事业或合作社？

所以说到“微市政化”，我们不得不问自己，微电网是否也对公有电力构成了类似的挑战。我们的观点是，任何公共资助的基础设施项目都需要在面对像微电网这样的强大错位力量时进行仔细的重新思考。然而，我们看到了一个明确的机会，市政电力供应商和合作社可以带头展示如何切实整合和促进这些项目。

事实上，这就是科罗拉多州柯林斯堡正在发生的事情。在这座拥有15万人口的城市，市政公用事业公司是多方利益相关者共同努力的一部分，目的是开发一个2.5平方英里的净零能源区。该地区，堡垒，将生产或获取的电力，可再生能源，因为它的消费。FortZED的首批项目之一展示了分布式能源资源(如太阳能光伏)和需求响应的协调，以减少20%的高峰负荷。接下来，团队将在此基础上构建并测试将这些资产作为孤岛微电网的使用。随着团队推进微电网的发展，市政公用事业公司也在与RMI及其电力创新实验室(e-Lab)合作，研究在全市范围内扩大分布式可再生资源投资的新方法。柯林斯堡没有逃避或忽视微电网给公用事业公司带来的挑战，而是正面应对这些挑战，寻找它们为公用事业公司及其客户带来的机遇。

需要明确的是，我们都在努力微电网融入我们的电力网络的早期阶段。在RMI，我们看到了新的附加价值，这些资源可以提供早期证据，增加灵活性，操作和刺激导致更多的弹性和更便宜的电力动态电力市场。有了正确的商业模式，这些成果可以实现更快的速度和所有更大的利益。

编者按：要了解更多有关微电网和可持续发展和技术的融合，一定要检查出必威体育2018VERGE SF10月14-17日。

这篇文章最初发布在落基山研究所的博客，RMI出口。

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