网络计费历史和逻辑-第1部分

罗伯托·韦佐拉（Roberto Verzola）

[Roberto Verzola是Crossing Over的作者：《能源向可再生电力的过渡》，由弗里德里希·艾伯特·史蒂芬（Friedrich Ebert Stiftung）出版，于2015年3月23日发行。该书的在线版本以及该帖子的文章都可以免费下载。可以通过[email protected]与作者联系。所有参考资料均在电子书中指明。]

净计量是鼓励快速部署分布式可再生能源（RE）的最有效方法之一。如果FIT费率低于电力零售价，则净计量甚至比上网电价（FIT）更好，后者是目前可再生能源行业的宠儿。

一切如何开始

1979年，美国马萨诸塞州发生了世界上第一个网表连接，当时28岁的建筑师兼太阳能先驱史蒂芬·斯特朗（Steven Strong）在他的两个建筑项目中安装了太阳能光伏（PV）面板，这是一个有270个单元的公寓大楼，名为Granite放置一个附加的5kWp系统，以及能源部资助的一个名为Carlisle House的太阳能房，其设计中集成了PV系统。鲍勃·约翰斯通（Bob Johnstone）在他的《改用太阳能》一书中讲述了Strong的创新故事：

卡莱尔之家被称为具有被动式太阳能供暖系统。.。在其朝南的屋顶上安装了126块太阳能发电板，能够产生高达7.3千瓦的电能。更准确地说，光伏板是屋顶。...

卡莱尔大厦的设计是在必要时从电网汲取公用电源。相反，当太阳能电池输出的电能超过房屋使用的电能时，多余的电能将反馈给公用事业公司。装在饭厅墙上的一个小电表以千瓦为单位讲述了这个故事。当公用电源被使用时，它向前运行。但是当PV抽出多余的功率时，它向后跑了。...

关于Strong的创新，奇怪的是，“他忘了告知当地公用事业公司波士顿爱迪生（Boston Edison）他打算将多余的电功率输入其配电网络的计划。”电力公司没有意识到网络计量已经开始。一直都有潜力。Strong只是第一个发现和使用它的人。约翰斯通（Johnstone）继续讲述史朗（Strong）的故事：

“斯特朗向建筑物的共同所有人提到了他的担忧，这是一家爱尔兰裔开发商彼得·奥康奈尔（Peter O’Connell）。后者毫不犹豫。他问斯特朗，是否已经准备好启动太阳能系统。得知情况就是这样，O’Connell只是简单地扔了开关。一事无成，一切都按计划进行。

“ 1979年6月。..奥康奈尔（O’Connell）邀请卡特（Carter）参加那年9月在Granite Place举行的盛大开幕式。总统接受总统后，开发商邀请了当地的许多要人，包括州长，州能源部长和波士顿爱迪生公司的高级管理人员。但是卡特不得不在最后一刻取消比赛，派丹尼斯·海斯代替。太阳能研究所所长在致辞中向公用事业表示了祝福，该公用事业允许将建筑物的光伏面板的电力馈入电网。州能源部长说的基本相同。当公用事业主管发言时，他们别无选择，只能称赞该项目。至少暂时而言，互连不再是问题。

“..。电力公司很高兴能从被视为支持可再生能源而产生的积极宣传中受益。在这么多的宣传与关闭有故障的核电站（例如位于波士顿鳕鱼湾的波士顿爱迪生的朝圣发电站）相关联的情况下，这尤其受欢迎。1983年，公用事业公司委托斯特朗在马萨诸塞州的布鲁克莱恩（Brookline）建造了一座太阳能节能房屋。这座房子被戏称为“ Impact 2000”，随后成为公共电视连续剧的主题，这是电力公司的一次出色的公关妙招。

图1。史蒂文·斯特朗（Steven Strong）发现了净计量

这就是所谓的网络计量的开端。不久，美国各地的太阳能和风能先锋公司也将其装置连接到了电网。斯特朗最终因他的太阳能作品获得了许多奖项。美国住房和城市发展部授予他Granite Place奖金156,000美元； 《时代》杂志在1999年将他命名为环境“星球英雄”；美国太阳能协会（American Solar Energy Society）在2001年授予Strong协会的最高荣誉-查尔斯·格里利（Charles Greeley Abbot）奖，以表彰其“在太阳能应用方面取得的成就”。

净计量意味着奇偶定价

净计量是一个非常简单但功能强大的想法：一个单一的电表，当电力从电网流入房屋时会向前运行，而当电力以另一种方式流动时会向后运行。默认情况下，输入电源的价格与输出电源的价格相同。这称为平价定价。

让我们看看在网络计费方案下会发生什么。让我们从一个尚未在屋顶安装太阳能电池板的专业RE消费者开始。假设他和一个邻居各自消耗200 kWh，每月总计用电400 kWh。进一步假定其中的300 kWh由基本负荷发电公司（genco）产生，而100 kWh由峰值genco产生。这400 kWh由一家输电公司（transco）和一家配电公司（DU）分配。

假设pro-RE客户随后安装了足够的太阳能电池板，一个月内可发电50 kWh，全部用于自耗；没有多余的出口。现在，他仅需要从电网获得150 kWh。现在，峰值发电功率仅需产生50 kWh，从而将两个发电功率的总输出降低到每月350 kWh。这也将Transco和DU的总电力减少到350 kWh。由于他们的一位客户自行发电，峰值genco和transco / DU失去了一些市场。但这与客户决定通过更频繁地关闭空调来节省电力的情况一样，使他们失去了市场。（参见图2。）

图2。太阳能光伏输出仅供自用

从收益方面来看，降低产量的发电公司现在排放的温室气体和局部污染更少，这对整个社会都是有益的。此外，峰值发电公司的发电量减少，其价格始终高于平均水平，也降低了电网电力的平均发电成本，这是所有DU纳税人都以较低的电力零售价格获得的收益。

现在假设亲RE客户将其RE输出进一步提高到100 kWh。但是，他只能使用50 kWh。因此，剩余的50千瓦时（他的剩余电量）会自动进入电网。

如果使用水泵将额外的50加仑的水引入管道系统，也会发生类似的情况。假设您所有的管道已经装满水，所有的水龙头都已关闭，并且没有止回阀以防止水流出，那么您的50加仑剩余水将通过水表流出，以寻找阻力最小的路径-一个开放的点击。当多余的水排到外面的分配管中时，水表会向后旋转，从而使您的用水量减少50加仑。那些50加仑的水最终将通过打开水龙头在最近的邻居的水表上进行记录。仪表反转是否会给水务公司造成任何损失？否，因为打开水龙头后，邻居的仪表中发生了等效的向前运动。当您的水表倒转时，赔偿责任就被简单地转移给了您的邻居。

同样，最近的邻居在打开某些设备后会消耗掉所输出的太阳能盈余，并将其记录在邻居的电表上。（实际上，盈余可能会在几个邻国之间分配。为了简化说明，我们仅假设一个邻居。）尽管他从电网进口了150千瓦时，但他的电表却以出口量倒转了。因此，他的电表读数（他的净能耗）现在仅为100 kWh。他的邻居本月仍消耗200 kWh，但其中50 kWh现在是清洁的可再生电力。

由于任何出口盈余都在邻居的计量表上记录，因此这完全抵消了他的等价于其出口额的债务，并将债务转移给了邻居。实际上，可再生能源出口商从公用事业获得了50 kWh的不可再生电力，并用50 kWh的可再生电力替代了该电力，该电力由公用事业交付给他的邻居。电表的逆转完美地反映了责任的转移，这使得净计量成为解决所有问题的最简单方法。这是大多数反对净计量的人都错过的一个非常重要的观点：出口计量表中的任何反向运动都会记录为邻居计量表中的向前运动。因此，DU在此过程中不会丢失任何内容。责任只是从可再生能源出口商转移到他的邻居。（参见图3。）

图3。邻居使用的太阳能光伏盈余

对于那些难以理解净计量价格问题的人来说，另一个有用的类比是考虑与液化石油气储罐类似的情况。假设您从一个远方的供应商处订购了三个液化石油气储罐，每个储罐要收取高额的交付费用（视距离而定）。当水箱到达时，您才刚刚开始操作后院沼气池。因此，您现在只需要两个而不是三个坦克。因此，您与您的隔壁邻居进行安排，让他取而代之的是第三辆战车。当然，他将为油箱和运费支付费用。因此，您只需将第三个储罐的责任转移给邻居，供应商就不会在交易中损失任何东西。

在净计量下，无需安装任何新的公用事业设备或对其计费和会计程序进行任何更改。该方案本身就是简单性，即使对于只能负担非常小规模光伏系统的低收入消费者也可以使用。他们所需要的只是太阳能电池板和可与电网同步的特殊“并网”逆变器。无需电池。

此外，政府根本不需要为净计量计划提供任何补贴。它只需要确保受影响的基因组，transcos和DU不会设置人为障碍，以使亲RE消费者很难将其剩余物发送到电网并使用该计划。

净计量表鼓励即使在没有政府补贴的情况下，亲可再生能源电力用户也可以花自己的钱来建立光伏系统。反过来，这些太阳能光伏所有者为其他用电者和整个社会带来以下好处：

1）他们帮助逐步淘汰以化石燃料为基础的发电厂，这些发电厂会造成当地空气和水的污染，排放会改变气候的温室气体，并取代当地社区；

2）用便宜的电代替昂贵的峰顶发电厂产生的电，因此有助于降低平均电费；

3）通过从源头消耗电力，他们减少了系统损耗，这有助于进一步降低公用事业的平均电费，这些公用事业将系统损耗转移给了纳税人；

4）它们发电而无需在现有的高压输配电线路上增加任何额外的负载，也不需要建造新的线路；

5）通过依靠当地可获得的阳光代替进口燃料来帮助改善该国的能源安全；

考虑到政府在强制实施该法规方面所需的相对较少的努力，这将带来很多好处。净计量不需要任何政府补贴。但它需要政府使公用事业远离屋顶太阳能所有者和小型风力涡轮机所有者。

这个想法在1980年代逐渐传播开来。1981年，亚利桑那州公司委员会批准了低于100 kW的净计量，这是美国公共事业委员会（PUC）中第一个这样做的计量机构。次年，马萨诸塞州PUC也效仿。1983年，明尼苏达州成为美国第一个制定净计量法的州。随之而来的还有更多的州PUC和立法机关：1985年的印第安纳州和罗德岛州的PUC，1986年的爱达荷州和德克萨斯州的PUC，1987年的缅因州PUC以及1988年的新墨西哥州和俄克拉荷马州委员会。

但是，到这个时候，公用事业已经变得敌对了。他们现在将净计费视为对其业务模型的威胁。封闭队伍，他们将强烈游说反对该计划，并找到各种破坏该计划的方法，即使该计划被采纳为政策。战线正在被划定。

关于作者：罗伯托·韦佐拉（Roberto Verzola）拥有电气工程学位，自1980年代后期以来一直在信息技术领域工作。但是他在成年后的大部分时间里也一直是社会活动家，包括在1970年代被囚禁了三年。今年早些时候，他的书《穿越：由德国弗里德里希·艾伯特基金会的菲律宾办事处出版。Verzola是新成立的可再生电力策略中心的总裁，该中心是一个非营利组织，致力于帮助菲律宾地方政府建立示范社区，这些社区的100％的电力来自可再生能源。以对投资者和消费者都经济可行的方式。可以通过[email protected]与他联系。