美国分散型光伏发电扩大 “消费者占主动”的时代来临

今年为第9届的北美最大光伏发电综合活动“Intersolar North America（北美国际太阳能技术展）”（2016年7月11～13日），在美国加利福尼亚州的旧金山举行。

本次活动的许多演讲都以光伏发电、蓄电池等分布式能源（Distributed Energy Resources：DER）今后的普及，以及与电网（输配电网）的整合等相关话题为内容。

电力消费者将发挥积极作用

美国住宅用光伏发电市场的领跑公司——美国Sunrun的创始人兼首席执行官（CEO）Lynn Jurich，在活动的开幕式上发表了主题演讲。美国Sunrun是专门的交钥匙住宅供应商，其在全美15个州累计销售了30亿美元以上的住宅用光伏发电系统。还提供着租赁等金融服务。

Jurich的演讲以“电力部门：电力消费者占主动的时代”为题，讲了分布式能源电网的优点等。意思是，电力消费者（需方）将由只是从电力公司买电的被动立场，变为可利用光伏发电、蓄电池等分布式能源，而在电力市场上发挥发电、售电等更积极主动的作用。

Jurich说：“消费者自己‘拥有决定能力’的时代已经到来。消费者会希望掌控自己购买或是选择的服务，业务部门不理解消费者的需求，就无法赢得客户”（图1）。

图1：美国Sunrun的创始人兼首席执行官（CEO）Lynn Jurich在北美国际太阳能技术展的开幕式上发表主题演讲（出处：Solar Promotion International GmbH，July 2016）

未来将会膨胀的电力基础设施的总投资成本

接着，Jurich谈到了将来会不断膨胀的电力基础设施的总投资成本。美国研究机构The Brattle Group的数据表明，1989～2009年的20年间，对电力基础设施（发电、输配电网）的投资是5230亿美元。在之后的20年间（2010～2030年），设想这个数字会膨胀到约3倍的1.5万亿美元（图2）。

图2：美国不断膨胀的电力基础设施成本（出处：引用The Brattle Group的“国电力行业的结构转变，Transforming America’s Power Industry”的数据）

但美国每年的耗电量并没有增加。Jurich对现场的与会者发问：“大家觉得膨胀的成本负担会落到谁的身上？““答案是电力消费者。但消费者估计承受不了（维系成本所需要的）电价上涨”（Jurich）。他暗示消费者将会更多地选择分布式能源。

最近几年，美国的多个州对为普及分散型光伏发电作出了突出贡献的净计量电价制度，都在作调整。调整的理由之一，就是消费者间的不公平感。光伏发电系统的所有者可以利用光伏发电抵消自家的耗电量，以减少电费支出。

但这样，其承担的包含在电价中的输配电网运营维护、管理费等支出就减少了，这部分费用将会转嫁到家中没有光伏发电设备的电力消费者身上，使所有者与非所有者承担的金额上出现不公平。

分布式能源对社会有利

光伏发电的普及，真的会对电力消费者造成“成本上涨”吗？分散型光伏发电（住宅、商业及工业用）建设量在美国排名第一的SolarCity，以该公司在加利福尼亚州的业务为模型作了分析。

分析表明，在2020年之前，分布式能源将会产生超过10亿美元的净社会效益（图3）。以这一数据为依据，Jurich说：“虽然有人说分散型光伏发电会增加其他消费者的成本，但清洁能源会使总体成本降低。”

图3：分布式能源给加利福尼亚州创造的社会效益超过了10亿美元以上（出处：SolarCity）

在美国第一个废除净计量电价制度的夏威夷州，Sunrun目前正提供着并设蓄电池和光伏发电的服务。服务叫作“Sunrun BrightBox”。Jurich说，其比夏威夷州的电力公司的电价还要便宜。

电力公司将成“配电网平台提供商”

美国的电网正在不断改变，随着分布式能源的大量引进，今后还会有更大的变化。各州政府、电力公司不构建适应电力消费者与电网“变化了的新关系”的新型商务模式是不行的。

电力公司面临着老化的输配电网的维持与经营，以及升级费用上涨、电力销量降低等重大课题。与此同时，作为州与国家，乃至全世界推行的气候变暖防治措施的一环，电力公司还必须促进节能、可再生能源的普及。

因分散型光伏发电的引进，迄今的“单向”式电力销售模式将被取代，“双向”模式开始形成。电力消费者除了自主发电，在电力富余的时候，还可以通过配电网售电（图4）。

图4：“设计21世纪的配电网”，单向的电网模型，因分布式能源的导入而变为双向（出处：SolarCity）

随可再生能源电力向供电网的逆流不断增加，还造成了电力供应不稳定的新问题。但，电力消费者通过利用蓄电池和节能型的分布式能源，可以调整需求峰值，在供电少的时段从蓄电池放电等，成了维持电力系统供需平衡的“参与者”。

随着这些变化，电力公司或许将会从单纯的供电者变成“配电网平台提供商”，以更高的效率整合分布式能源，形成并经营新的电网。