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电力公司客户过渡到太阳能发电的未来选择可以维持电网连接，也可以选择经济有效地发电离网。但是，这种现实的影响才刚刚开始。
在新的太阳能时代的来临之际，对搁浅资产的担忧使电力公司的利益相关者在夜间处于忙碌状态。同样令人不安的是，没有财务能力升级到太阳能的低收入和固定收入电力用户将发现，由于电网缺陷增加，随着电价上涨，他们将无法应付更高的水电费。
预测不断上升的太阳能时代
只有了解美国与太阳能日益增长的恋爱关系带来的经济影响的明智路线图，我们才能朝着社会公正和经济上可行的方向前进。落基山研究所（RMI）发布的新报告《负载缺陷经济学》提供了此路线图。
注意到电网电力的零售价格正在攀升，而太阳能光伏和电池的成本却在下降，《负载缺陷经济学》预测了未来10至15年公用事业可能面临的电力负载和收入损失。新报告清楚地详细说明了对公用事业公司和监管机构的影响以及可能的前进方向。
预计太阳能加电池系统将在美国未来的电网中扮演重要角色。但是确切的角色尚不清楚。零售定价结构，公用事业业务模型和监管框架都在稳步发展，这些演进过程的结果将在很大程度上决定电网在太阳能时代的发展中所遵循的轨迹。
专注于电网负荷和销售收入经济学
正如报告作者所指出的那样，太阳能加电池系统正日益成为业主的一种经济高效的选择。并且，随着这些公用事业客户确定并采用经济上最佳的太阳能配置，他们对满足电力需求的电网的依赖性大大降低，而太阳能光伏发电以显着降低的成本满足了他们的大部分需求。尽管这听起来像是S.O.S.从沉没的船上，报告作者对此提供了保证：
“虽然这种客户选择的存在具有重要意义，但实际上选择缺陷的客户数量可能很小。更有可能发生的情况是客户对并网的太阳能加电池系统进行投资。由于此类系统将从网格资源中受益，因此它们的尺寸可能会更优化，从而使其更小，更便宜，对更多客户而言经济实惠，并且采用速度更快。更具体地说，系统配置和经济性将随着时间的推移而发展，以及可以代表多少客户，负载和收入，这是该分析的重点。”
RMI负责人兼报告作者James Mandel指出：“这些发现对于客户和技术提供商而言应该是令人信服的。”Mandel继续说道：“无论将来的零售电价如何昂贵，投资于这些并网系统的客户都可以将电费控制在“峰值”或以下，从而节省了每月的水电费。
RMI经理和报告的合著者Leia Guccione解释说：“这并不是全部风险。”“由于这些太阳能加电池系统是并网的，它们可以为电网提供价值和服务。我们不必仅将它们视为威胁。”
电力负载缺陷增加的含义
尽管如此，在探讨增加负荷缺陷的影响时，该报告指出：“即使只有一小部分客户采用这种系统，公用事业公司也可能面临中央发电的千瓦时销售损失，这有可能破坏正在进行的电网投资和维护所需的收入。例如，在美国东北部，到2030年，最大的住宅和商业负荷偏差总计将达1.4亿兆瓦时，每年达350亿美元。”
然而，实际上，报告的作者似乎赞成公用事业公司采用太阳能友好型监管改革和太阳能并网战略，以减缓不可避免的电网死亡的到来。根据该报告，即使是流行的“净能量计量”（NEM）策略和最近提出的“固定能量收费”，也不足以控制最终的负载偏差：
净能量计量是一项有争议但普遍的政策，已成功支持了分布式太阳能光伏发电在美国的增长。有人认为，它加剧了电网的负载损失（净计量的太阳能光伏发电客户迅速达到零净电网购买量），并且废除了净计量将保留电网负载。
我们的发现表明，消除净计量仅会延迟不可避免的重大负载损失。并网的太阳能加电池系统将逐渐但最终会导致几乎全部的负载损失，即使在没有净计量的情况下也是如此。但是，一些公用事业公司最近提出的固定费用并不能“解决”问题。与我们的“有”和“无” NEM场景类似，住宅固定费用可能会改变（即延迟）并网太阳能和太阳能+电池系统的经济状况，但可能不会改变最终的负载缺陷结果。相反，客户可能会等到经济因素和其他因素达到临界点，并且从电网依赖状态转向“离网”太阳能+电池系统的“跃变”，从而为电力服务提供更好的经济效益。
负荷缺陷经济学的主要发现
《负载缺陷经济学》报道的主要发现如下：
•太阳能+电池系统迅速变得具有成本效益
从公用事业客户的经济角度来看，纯电网系统配置在短期内会演变为“加电池+太阳能”，然后从长期来看会演变为“加电池+太阳能+电池”。该报告指出：“这种分析的并网系统对客户而言经济更快，在重大资产的经济寿命和成本回收期内，相当大的公用事业负荷损失。在我们的五个地区中，有三个仅采用小型的仅太阳能系统就很经济，十年之内所有地区都将如此。新客户将在未来10到15年内在我们的三个地区发现最经济的太阳能加电池系统配置。”
•太阳能光伏发电取代了为大多数客户供电的电网
公用事业客户最初从电网获得大部分电力。随着时间的推移，随着电网零售电价的上涨以及太阳能和电池成本的降低，客户从逻辑上减少了对电网的采购，直到电网仅充当备用角色。同时，太阳能加电池系统最终将为大多数客户提供电力。例如，在纽约州威彻斯特县，我们的分析显示电网的贡献率从今天的100％下降到2030年的约25％，到2050年不到5％，到2050年才下降到商业客户的水平。相反，太阳能光伏的贡献显着增加以弥补差异。
•在当前的费率结构和业务模式下，潜在的大千瓦时叛变可能会破坏电网投资的收入
该报告的作者估计，电网每年需要大约1000亿美元的投资，在2010年至2030年之间需要2万亿美元。预计该年度投资将通过售电收入收回。他们指出，但是，对系统经济的重大影响可能来自千瓦时销售收入的相对较小的下降。“值得注意的是，我们的分析表明，并网的太阳能加电池系统对于大量客户而言变得经济实惠，并且这些系统有潜力为越来越多的客户提供电力。假设客户采用遵循最佳经济原理，那么电网潜在的kWh缺陷数量就很大。”
例如，该报告预测到15年后的2030年，美国东北地区最大的千瓦时销售侵蚀可能是什么：
住宅：
每年约5,800万兆瓦时（占公用事业用电量的50％）960万客户154亿美元商业广告：
约8300万兆瓦时（占公用事业商业千瓦时销售的60％）190万客户194亿美元重大意义与新兴机会
尽管上述发现可能产生巨大影响，但报告也认识到了新出现的机会。尽管预计与电网连接的客户将造成巨大的电力负荷损失，但客户的并网太阳能加电池系统“可以潜在地向电网提供收益，服务和价值，尤其是当这些价值流被新的货币化评级结构，业务模型和监管框架。”至关重要的是，只要不因收费和/或零售电价结构的变动而鼓励并网发电，并网用户有望保持与电网的连接。
报告作者认为，电力系统市场的参与者和其他利益相关者都面临着深远的影响，这些影响包括以下几点：
•对于投资于太阳能光伏和太阳能加电池系统的客户，选择的出现是个好消息。
报告分析表明，“利用智能的太阳能加电池投资，客户可能会看到峰值电价出现，从而避免了电网供电的价格上涨。”但是，传统的电网供应客户将看到零售价格上涨带来更高的定价，而有缺陷的客户（离网用户）将面临更大，更昂贵的独立式太阳能加电池系统的必要性。
•对于中央发电和输电的所有者和运营商（例如独立发电商和商业电厂），报告结果可能是个坏消息。
报告分析预测，随着太阳能+电池系统的采用，来自中央发电的销售下降将加速，资产搁浅的风险确实存在。如报告所述，“仍在经济寿命和成本回收期内的现有资产将承担越来越少的剩余负荷，需要提价以支付成本和回报。同时，规划中的资产不会看到未来的需求来证明其容量和发电量的合理性。”在放松管制的市场中，高峰价格峰值的下降也有可能降低，此外，预计太阳能加电池系统将蚕食辅助服务市场。
•对于配电网运营商（例如纯电线公用事业），分布式太阳能光伏和电池的出现是个好消息。
预计具有太阳能和电池系统的配电网客户将为电网提供价值，包括升级延期，缓解拥堵和辅助服务。但是，报告指出，为了充分利用这些机会，需要发展新的商业模式，定价时间表和监管改革。
•对于垂直集成的公用事业公司，这些系统将使当前的业务模型紧张，因此需要进行调整。
需要新的商业模式来充分利用太阳能光伏和电池的日益普及。报告作者预计，配电公司将面临类似的挑战，这些公司的收入取决于电力的销售量。
搁浅资产与集成电网
落基山研究所和Carbon War Room的首席执行官Jules Kortenhorst指出：“当今的电力系统正处于隐喻的道路上。有利于最终电网叛逃的定价结构，业务模型和监管环境是其中一条。”该报告的作者解释说，这条路线有利于电网缺陷，从而导致价格螺旋上升。这条路径导致不可避免的搁浅的网格资产搁浅。
对于越来越多的客户而言，采用离网太阳能加电池选项将变得越来越有吸引力，从而导致留在电网上的客户的价格飞涨。特别是，低收入和固定收入客户将被迫承受电力零售价格上涨的不成比例的负担。沿着这条路，电网侧和客户侧的资源都达到了过度建设和未充分利用的地步，这是资产搁浅的典型例子，在电表的两侧都留下了多余的资本。
另一方面，RMI首席执行官科滕霍斯特（Kortenhorst）解释了这种可能的未来：“在另一条道路上，这些相同的因素被适当地视为交互式电网的一部分，具有较低的全系统成本，并且是可靠，有弹性，可负担和低碳的基础未来的网格中，使客户拥有选择权。”
这种替代方式有利于商业模式，监管改革和稳定的价格结构，正如报告作者所建议的那样，“分布式能源，例如太阳能光伏和电池及其固有的利益和成本，应适当地作为价值的一部分进行评估。一个集成的网格。”报告称，这种集成的网格提供了未来，在网格和客户方资源的协作下，资本和实物资产的生成和使用效率将大大提高。
优化太阳能时代的未来网格
进入不断上升的太阳能时代的这两个途径并非一成不变。有足够的空间进行创新思维，创业计划和社会公正战略。但是，今天所做的决定很可能使我们走上越来越难以纠正的道路。优化未来电网的时间框架相对较短，并且对于一些已经普遍使用太阳能且具有吸引力的地理区域而言，缩短时间变得越来越紧迫。
Kortenhorst总结了确定最佳前进道路的迫切需求：“这就是为什么RMI专注于新的公用事业业务模式，纽约等地的监管改革以及加速采用屋顶太阳能和其他DER的原因-以便未来的电网可以在未来数十年内为客户提供可靠，清洁，负担得起的电力。”
落基山学院（Rocky Mountain Institute）成立于1982年，是一个“独立的，非营利性的思考与做事的坦克”。RMI与企业，社区和机构合作，倡导先进的基于市场的解决方案，以推动从化石燃料到高效能和可再生能源的高成本效益的污染。他们的工作旨在加速和扩展可复制的解决方案，这些解决方案将全球能源使用转变为一个清洁，繁荣和安全的未来。
单击此处下载RMI的新报告“负载缺陷的经济学”。
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