如何将太阳能作为电网资源

当我经过一个城市的住宅区和商业区时，我很有趣地注意到哪些家庭和企业的屋顶上安装了太阳能电池板，然后思考为什么这些特定的建筑是使用太阳能的。

业主或居住者是否比他们的邻居更有环保意识或更关心气候?或者他们对自给自足和能源独立感兴趣?或者也许他们只是有财务手段跳上一个坚实的经济投资与较高的前期成本，但引人注目的长期ROI?

这些原因并非太阳能独有。同样的道理也适用于为什么有些房子有草坪，有些房子有耐旱的景观，或者为什么有些房子有节能窗户，而有些房子只有单层玻璃。

这里的不同之处在于，我们所说的太阳能光伏是电网的一个相互连接的部分，它能够直接影响从街道上的变压器到数百英里外的发电厂的运行。

利用分布式光伏可以更好地利用现有的电力系统，这不仅使光伏对安装它的个人客户更有价值，而且还可以降低电网的运营成本，从而使所有客户受益。

评估的机会

在实践中，可以说现在分布式PV的部署是相当随意的。光伏板安装在客户需要的任何地方。毫无疑问，这是一件好事。

重要的是，任何想要它的人都可以获得太阳能光伏，无论是在房主自己的屋顶上还是通过共享的太阳能项目．但在战略上部署分布式光伏还有一个尚未开发的机会，这样它就可以在正确的时间、正确的地点提供正确的服务。

分布式光伏发电可以在许多方面为电网创造收益和成本，并且有许多潜在的策略优化这些效益和成本，使PV的效用最大化作为电力系统资源。特别是，目前可以执行的两项战略是:

选址在热点地区

电网的一些区域——热点——比其他区域更加拥挤。就像高速公路一样，当每个人都在同时使用电网时(比如在炎热的下午打开空调)，电力“交通”就会积聚并产生问题。

公用事业公司最终不得不增加运力，比如给高速公路增加一条车道，这是很昂贵的。但分布式光伏通常可以安装在热点以抵消负载，这就像把一些汽车从高速公路上带走一样。

如果做得好，PV可以在一天中合适的时间让足够多的汽车离开道路，这可以推迟或避免昂贵的产能投资的需要。

负载看齐

不同地区的电力需求往往在不同的时间达到高峰。

这是真的在宏观尺度(想想天气可以不同俄勒冈州和德克萨斯州之间某一天)和微观尺度(比如如果一方的城市包括住宅,在这里,每个人都要下午5点到家,打开烤箱,而另一边是工厂运行从早上7点到下午4点)。

同时，光伏板在给定时间产生的电量取决于它的倾斜角度(平vs直)和方向(东vs南vs西)。正如安装太阳能光伏在正确的地方分布的网格可以减轻最拥挤的“高速公路”,所以太阳能可以减少电网的“高峰期”通过电子汽车的道路在正确的时间一天通过匹配的倾斜和方向PV本地电网的需求和/或系统。

这不仅有助于产能投资，还可以抵消高成本的“峰值”发电厂(以及许多其他好处)。

利用太阳能作为电网资源

为了从这些机会中获取价值，以增加运营效益，公用事业公司和太阳能公司将需要协作优化分布式光伏部署。RMI最近的报告“通向新的太阳能商业模式的桥梁”帮助解释如何:

确定最佳的时间和地点

为了成功地增加价值，公用事业公司和太阳能公司可以积极合作，确定最有利的具体地点和光伏配置。

太阳能公司可以贡献他们在光伏项目上的经验，以帮助筛选项目的经济可行性和安装可行性，而公用事业公司可以利用他们的电网运行知识和更广泛的系统需求来筛选运行兼容性。

一旦确定了最佳位置，就可以通过各种方式进行沟通;例如，公用事业公司可以为单个项目发出征求建议(RFP)的请求，或者发送定价信号来指导开发。

合并多个项目类型

一个包含PV战略部署的模型不需要局限于单一类型的项目。这些概念同样适用于各种项目，从屋顶太阳能装置到配电变电站的大型共享太阳能阵列，以及客户、公用事业和第三方所有的安排。

在实践中，物理限制、系统需要和现有规章可能限制可能项目的范围，但定价信号和征求建议书的设计应考虑到各种项目类型。

提供物质保障

为了实现在指定地点的机会，光伏项目满足预期的性能是很重要的。

公用事业公司必须确保设计用于优化运营效益的分布式光伏系统能够高确定性地按照预期运行，并且不会损害可靠性。

定价信号或rfp应该明确这些预期，为太阳能公司在设计、采购和安装项目设备时提供明确的目标。然后，该实用程序可以管理网格集成并监视项目性能，以确保项目满足规定的性能规范。

优先考虑教育和外联

由于确定光伏部署的最佳位置和配置过程的复杂性，清晰透明的沟通对该模型的成功至关重要。

作为一个值得信赖的声音，公用事业公司将有责任教育客户和太阳能公司的项目设计特点，优化分布式光伏发电的时间方面。

可能性包括直接向特定客户拓展，开发突出目标区域的地图，并从感兴趣的各方征求应用。太阳能公司同样可以向客户解释举办一个项目的好处，包括收入、公共关系和教育机会。

寻找新的模型

一些现有的公用事业工作已经包括了其中的一些组件。

例如，在纽约公共服务委员会(PSC)的要求下，爱迪生公司提议通过使用包括光伏在内的需求和公用事业方面的资源组合来避免10亿美元的变电站投资。

的布鲁克林-皇后区需求管理(BQDM)项目将通过在布鲁克林-皇后区热点地区采购52兆瓦的非传统解决方案来应对预计的负荷增长，以减少该地区的峰值负荷。BQDM方案还包括6mw的传统公用设施侧措施，两个新的变电站变压器和91 MW的负载转移。

总的来说，方案和相关措施是预计成本(PDF)大约5.05亿美元。虽然5亿美元的投资削减通常可能不是一个受监管的公用事业公司很有吸引力，纽约PSC(认识到BQDM计划的一致性该州的能源远景改革正在进行中)为Con Ed的股本回报率(取决于业绩)增加了100个基点。

将概念转化为行动

这里概述的所有战略部署概念今天都可以在美国大部分地区实施，无需额外的监管改革。

首先，公用事业和太阳能公司应该开始讨论如何设计新的太阳能商业模式，将这些概念结合起来，同时解决任何问题。

通过这种协作过程，他们可以确定如何最好地塑造业务模型的几个特定方面，以适应他们的情况。这些特定于情况的方面包括用于指导部署、数据收集和共享的机制，以及公司在安装长期运行和维护中的角色。

然而，涉众可以采取一些行动来简化这个过程，并确保所有涉众的需求得到满足。

在某些情况下，需要实施监管机制来鼓励公用事业优先考虑分布式光伏发电，因为它是成本最低的选择，而且必须确保公用事业同时优化电网价值和客户价值。

在其他地方，公用事业公司和太阳能公司都可以为监管机构提供指导，制定合理的物理保障规则。此外，公用事业公司可能需要开发或采购新的工具来实现分布式光伏资源的整体规划和运营管理，并且必须采取步骤跨内部和外部筒体工作。

利用分布式太阳能作为电网资源，造福电网和社会，有明确的途径。但为了实现并最大化分布式光伏发电为电网提供的价值，公用事业公司和太阳能公司在调整新的太阳能商业模式时进行合作将是很重要的。最终，分布式光伏可以用来更有效地运行电网，降低运行系统的成本，使每个人都受益。

本文最初由落基山研究所发表RMI出口．