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題圖:電力工業(yè)結構演變【1】
長期來看,價格制定人員在密不透風的屋子里寫寫算算形成的價格政策給社會與經濟帶來的系統性風險一定要低于不完善的市場機制帶來的市場動蕩嗎?
比價格更加重要的是價格形成機制,比機制更重要的則是想象。
價格政策制定與市場機制設計的本質都是在想象未來。但通過市場機制設計來形成價格機制的維度顯然要更高,但是維度高意味著什么?小劉還沒有想清楚。
不可調度的風與光,能源終端用途的電氣化,帶來了供需不平衡在空間與時間分布的不確定;價格升降則反映供需不平衡的空多。
風光之外,物理上可調度的電力系統和若隱若現的市場機制同樣是影響供需不平衡的重要因素。所以判斷一個185,900 平方公里面積的地理區(qū)域的能源系統運轉效率,僅憑幾張A4紙的信息是不是少了些?
武斷一些,市場的本質是增加或恢復信息,除此之外,別無他物。
朱同學推薦的《發(fā)展中國家的分布式能源利用改善:如何借鑒全球行業(yè)領導者的經驗?》是一篇好報告,不過這些所謂全球行業(yè)領導者還是有些太自以為是了,發(fā)展中國家之所以無法做到報告中的種種,小劉自己的觀察,并不全是因為知識或技能層面的不知道,還因為多數群體的信念不同。
3.2 發(fā)展中國家可以借鑒的主要經驗教訓
盡管如前所述,發(fā)展中國家和發(fā)達國家的電力行業(yè)背景不同,但發(fā)達國家的經驗為發(fā)展中國家推廣和整合分布式能源提供了寶貴的啟示。
首先,發(fā)達國家通常也是分布式能源發(fā)展的領導者,并在設計和部署這些技術方面獲得了豐富的經驗。這些知識可以通過技術援助計劃、培訓研討會和其他能力建設舉措轉移到發(fā)展中國家。
其次,發(fā)達國家在部署分布式能源方面往往經歷了一個反復試驗的過程,并在此過程中獲得了最佳實踐和經驗教訓。這些知識可以與發(fā)展中國家分享,幫助他們避免常見的陷阱,確保分布式能源的成功部署。(小劉:誰來判斷到底是幫助?還是PUA?)
第三,發(fā)達國家往往處于分布式能源技術創(chuàng)新的前沿,可以獲得太陽能光伏一體化、電池儲能和智能電網技術等領域的最新進展。發(fā)展中國家可以通過部署最新技術從這些創(chuàng)新中受益,并利用它們超越傳統的電網基礎設施。
第四,發(fā)達國家也制定了支持分布式能源部署的創(chuàng)新政策框架。發(fā)展中國家可以借鑒這些政策,結合本國國情,為分布式能源的部署創(chuàng)造更加有利的環(huán)境。
下面我們提供來自開拓市場的十個經驗借鑒,這些經驗借鑒可以幫助發(fā)展中國家以有效的方式整合分布式能源(表 2)。我們遵循與案例研究相同的框架,以強調從回顧中汲取的每種協作類別的國際經驗借鑒。
表2 協作領域與國際經驗借鑒
經驗1:使配網公司的激勵措施與分布式能源的增長和無縫集成保持一致。
分布式能源的推廣和整合在很大程度上依賴于配電網絡內適當的制度框架和治理結構的存在。如果能源部門機構(特別是非捆綁式配電公司(小劉:非運營銷售一體))未能做好充分準備,以有效管理和利用分布式能源的價值,就會在電網邊緣帶來破壞的風險 。
在發(fā)達經濟體,20世紀90年代的重組努力導致具有競爭性的發(fā)電部分與被視為自然壟斷的輸配電網絡分離。例如,在英國,配電在法律上和功能上與發(fā)電分離。澳大利亞遵循了類似的模式,將垂直整合的公用事業(yè)分拆為發(fā)電、輸電、配電和零售的不同實體。隨后引入了橫向重組和私有化,以促進發(fā)電和零售領域的競爭。作為歐盟單一電力市場監(jiān)管的一部分,分拆過程也被強制執(zhí)行,成員國必須遵守。
缺乏適當的分拆形式使得激勵配網公司整合分布式能源變得具有挑戰(zhàn)性。在許多發(fā)展中國家,配網公司的活動范圍通常既包括電網運營又包括電力零售(Poudineh 等,2021)。因此,這些國家的配網公司無法從最終用戶擁有的 DER 的激增中受益,從而阻礙其部署。此外,缺乏分拆可能會阻礙零售領域創(chuàng)新商業(yè)模式的出現,并阻礙將分布式能源有效整合到現有電力系統中。
這個問題給分布式能源帶來問題的一個顯著例子是印度。在印度,配網仍然是捆綁式的,配網運營和零售功能捆綁在一起由配電公用事業(yè)公司執(zhí)行。這一困境的根源在于配電公用事業(yè)公司依賴能源銷售來產生收入, 導致其經濟利益錯位(Poudineh et al.,2021)。從本質上講,批準的每個并網分布式資源,配網都是正在批準自己的收入損失。因此,協調配電公用事業(yè)和電力公司的利益至關重要。分布式能源旨在激勵配網整合這些資源。
幸運的是,印度現在已經認識到這個問題,并正在采取措施。例如,私營配網公司塔塔電力正在實施“綠色”太陽能微電網項目,以支持農村工商業(yè)消費者。最初重點關注 10,000 個微電網,相當于大約 300 MW,該公司正在探索取代現有的電網線路,而不是僅提供電網部署之前的臨時解決方案(BNEF,2021)。在這種情況下,微電網的電力成本比柴油發(fā)電低約 20%, 對于某些農村地區(qū)的商業(yè)和工業(yè)用戶來說,柴油發(fā)電是除微電網之外的唯一選擇,這會提供顯著的優(yōu)勢。此外,在森林茂密的偏遠地區(qū)或沿海地區(qū),維護微電網對塔塔電力更劃算。澳大利亞和加利福尼亞州的配電公司也越來越多地部署邊緣微電網作為一種彈性措施,并更好地服務于其管轄范圍內的消費者。這些例子表明,配電公司可以以創(chuàng)新的方式部署分布式能源,以維持其電力供應、消費者基礎、同時防止業(yè)務中的去中介化和收入損失。
從長遠來看,發(fā)展中國家需要考慮配電網的分拆,因為這可以讓各方之間公平競爭,并有利于分布式能源等新技術融入電網。當發(fā)電和配電分拆時,第三方公司可以更容易地提供電力、分布式能源的安裝、維護和運營等服務。這可以加快分布式能源的部署,并增加創(chuàng)新和節(jié)約成本。然而,在發(fā)展中國家實施分拆需要仔細的規(guī)劃和管理。制定明確的計劃和管理至關重要。分拆路線圖,包括時間表、利益相關者參與和監(jiān)管框架。監(jiān)管框架應定義不同利益相關者的角色和責任,并為各個實體的運作制定規(guī)則和指南。監(jiān)管框架的透明度和可預測性,以及明確的機制。發(fā)達國家通常分階段實施分拆,每個階段都經過仔細規(guī)劃和執(zhí)行。發(fā)展中國家可以借鑒這種做法,確保有一個全面的計劃來指導分拆進程。
經驗2:為配電網公司提供激勵措施,以提高其成本表現和技術性能,以及數字化和電網現代化投資。
激勵配電網絡改善其成本和性能至關重要,特別是在許多發(fā)展中國家,這些電網經常面臨能源損失高和財務狀況不佳等挑戰(zhàn),阻礙了現代化所需的電網投資。許多國家配電網, 例如在印度,除了實施一些試點項目外,公司尚未完全實現運營數字化。數字化的缺乏使配電公用事業(yè)公司無法有效地消納分布式能源或準確評估這些資源在成本節(jié)約方面的效益。無法進行實時能源損失監(jiān)控,從而阻礙了他們通過獲取分布式能源就地發(fā)電在減少饋線損耗方面的積極影響。
由于缺乏分拆的、非成本反映的電網電價、交叉補貼、商業(yè)的效率損失以及缺乏優(yōu)化成本和電網運營的管理激勵,發(fā)展中國家許多配電公司的財務狀況進一步緊張。因此,當分布式能源對電力系統有利時,有效的監(jiān)管框架對確保配電網有動力和能力整合分布式能源是必要的。
有多種方法可以激勵配網公用事業(yè)公司提高其成本和技術性能。其中一種方法是基于績效的監(jiān)管(PBR),它將公用事業(yè)公司的收入與其績效與特定指標(例如減少配電損失、提高可靠性或增加分布式能源接入)聯系起來。PBR 可以納入對達到績效目標的經濟激勵或對未能實現績效目標的懲罰。
另一種方法是使用基于激勵的合同,為達到或超越績效目標提供經濟獎勵。這些合同可以設計為實現特定成本或技術基準提供激勵,例如減少能源損失或增加分布式能源接入。此外,績效對標可以用于將公用事業(yè)公司的績效與類似公司進行比較。通過與同行開展對標,配電網絡公司可以確定需要改進的領域并努力實現更好的績效。
英國在監(jiān)管配電網方面的經驗提供了寶貴的啟示。自由化后,英國的電網公司受到基于激勵的價格上限監(jiān)管的經濟監(jiān)管,即“RPI-X”模式。在這種模式下 ,價格上限根據零售價格指數減去年度效率系數“X”進行調整(Littlechild,2003)。隨著時間的推移,英國的監(jiān)管方法從僅僅關注成本效率轉向更加以結果為導向的框架,在技術進步和增加的推動下電網的資本密集型投資(Jamasb,2020)。
為了反映這些不斷變化的市場狀況并鼓勵創(chuàng)新和改善成果,監(jiān)管機構 Ofgem 在 2020 年引入了 RIIO(收入 = 激勵 + 創(chuàng)新 + 產出)模型. RIIO模型旨在激勵公用事業(yè)公司創(chuàng)新并滿足消費者和社會不斷變化的需求。它被廣泛認為是最全面的基于績效的監(jiān)管體系,允許公用事業(yè)公司利用不斷增長的服務經濟,包括在配網和零售層面的DER公司和其他運營的第三方 (AEE Institute,RMI,2018)。
RIIO 模型包括促進創(chuàng)新和有利產出的四個主要特征:多年費率計劃、總支出(totex)方法、績效激勵和創(chuàng)新基金(AEE Institute,RMI,2018)。RIlO 模型 (RIIO-1) 通過實現更高的成本效率、滿足績效目標以及通過提供的資金促進創(chuàng)新的采用,超出了最初的預期。然而,由于低于預期的資本成本以及 Ofgem 和電網公司之間有關成本的信息差距(CEPA,2018),電網公司獲得的回報高于 RIIO-1 價格控制設定時的預期(部分)。
為了吸取 RIIO-1 的經驗教訓,Ofgem 現在推出下一代監(jiān)管框架 RIIO-2。這一新的框架迭代考慮了以前的經驗,更重要的是,重點關注為全系統解決方案做好電網層面的準備,以實現凈零碳排放(Ofgem,2020)。通過在先前模式的成功基礎上再接再厲并解決挑戰(zhàn),RIIO-2旨在進一步推動創(chuàng)新并為英國可持續(xù)能源的未來提供必要的成果。
經驗3:隨著分布式能源的增長,公平考慮、負荷和電網缺陷以及公用事業(yè)螺旋式死亡風險變得重要
分布式能源的普及引發(fā)了對公平性的擔憂。在此背景下,公平是指分布式能源部署效果在不同消費群體(尤其是低收入群體)之間的公平分配。隨著越來越多的最終用戶采用屋頂太陽能和電池,他們對電網的依賴降低。然而,不公平的電網費率設計可能會導致較小的用戶群體(通常是那些無力承擔分布式能源安裝費用的用戶)承擔了固定系統成本的負擔。(小劉:電動汽車的普及也帶來了類似的問題。)
當分布式能源業(yè)主與電網斷開連接并完全依靠自己的發(fā)電和儲能時,就會發(fā)生電網叛逃。另一方面,當大型能源消費者減少電力需求或自己發(fā)電以避免高零售電價時,就會發(fā)生負荷叛逃。這些行為具有顯著的分布性影響,影響固定成本的回收、電網穩(wěn)定性、可靠性以及傳統公用事業(yè)的財務生存能力。在電網服務質量不合格、成本高昂的國家,電網叛逃的風險尤其高。新興的電網邊緣解決方案重點關注低收入經濟體城市地區(qū)的住宅消費者,他們要么無法接入電網,要么盡管已連接但仍得不到充分服務。這些解決方案使用與電器捆綁的小型分布式能源技術提供創(chuàng)新和定制服務,專為消費和意愿較低的客戶而設計【7】(【7】根據洛克菲勒基金會(RF,2020)的數據,雖然目前有 8 億人無法用上電力,但約有 28 億人的電力供應不可靠或服務不足。提供廣泛的接入需要結合不同的電氣化模式,包括電網擴建、微電網和獨立系統。微電網還用于廣泛的接入以外的其他目的,例如提高與主電網連接的微電網的供電可靠性。) 此外,依賴柴油發(fā)電機組的商業(yè)和工業(yè)消費者也越來越多地采用新興的 DER 技術。此外,在這種情況下,富裕消費者叛逃電網的風險很高。
例如,在非洲地區(qū),與歐洲、北美和澳大利亞的類似情況相比,電力行業(yè)的兩個特征將加速“公用事業(yè)死亡螺旋”(Hendam 等,2021)。首先,消費最高類型的用戶補貼著最低類型的用戶。當高能耗的消費者退出電網時,公用事業(yè)的財務缺口增加的速度遠快于總體銷量的減少。第二, 當公用事業(yè)公司采用“公平關注”限價(對低收入消費者的分配影響)時,成本回收變得更加難以實現,特別是在“捆綁”配電的情況下。
確保電網固定成本以公平的方式在最終用戶之間分攤,需要結合考慮不同客戶群體的不同需求和情況的策略。固定費用是每月固定的上網費用,可以確保所有客戶均需繳納電網固定成本,無論其能源使用情況如何。通過實施固定收費,公用事業(yè)公司可以確保 DER 所有者支付公平份額的電網固定成本。為防止固定收費的負面影響,政府可以向低收入客戶提供有針對性的援助,以確保所有客戶都能獲得負擔得起的能源,并公平分攤固定電網成本。
總體而言,確保電網固定成本以公平的方式在最終用戶之間分攤需要采取多方面的方法,考慮到不同客戶群體的不同需求和情況。通過實施費率結構、固定費用、低收入客戶計劃、ToU的組合 定價和能源效率措施,公用事業(yè)公司可以確保所有客戶以公平公正的方式為電網的固定成本做出貢獻。
經驗4:需要輸配電系統運營商之間的協作框架
許多國家電力系統當前的運行模式無法適應分布式能源的快速增長。TSO和DSO之間缺乏協作,無法有效管理分布式能源。因此,迫切需要建立新的運行架構,可以以更有效的方式協調 DER整合(Atkinson,2021)。
一個關鍵方面是創(chuàng)建直至電網邊緣的可見性。目前,配電公司缺乏對分布式能源輸出的實時了解,包括電池儲能、屋頂光伏陣列和社區(qū)光伏電站。他們也缺乏對整個電網的全面了解, 跨越配電變電站設備、饋線電路和分布式能源,這妨礙了它們監(jiān)測潮流、電壓和識別系統運行潛在瓶頸的能力。因此,優(yōu)先開發(fā)能夠虛擬化電網并提供實時監(jiān)測功能的軟件系統至關重要。
DSO 使用的軟件系統應促進與 DER 提供商、聚合商和 TSO 的有效溝通和協作。DSO 需要增強其能力,以支持聚合商啟動 DER、注冊服務提供以及評估協調 DER 運行的系統影響。此外,DSO 的軟件平臺應實現分層控制和互操作性。DSO 可以承擔全局協調角色,而不是采用自上而下的命令和控制方法,從而允許聚合者自由地創(chuàng)造性地利用 DER。這種方法類似于互聯網運營的去中心化本質 。
發(fā)展中國家有多種 TSO 和 DSO 之間的協作模式。然而,由于許多國家的治理結構和缺乏分拆,中心化方案在電力部門發(fā)展的現階段往往更為有效。在該機制中,TSO 負責滿足輸電和配電網絡的系統需求,利用兩個層面的發(fā)電設施。在此模型中,配電網的作用是確保配電網的可靠性并為 TSO 提供可見性。隨著配電行業(yè)的發(fā)展和配電網絡變得更加復雜,可以實施去中心化的方法,DSO 在協調分布式能源資源方面發(fā)揮著關鍵作用。
總之,TSO 和 DSO 之間的有效協作對于解決電力系統中 DER 日益增多所帶來的挑戰(zhàn)至關重要。通過建立新的運營架構,增強對電網邊緣的可見性,促進與 DER 提供商和聚合商的協作,以及實施分層控制 和互操作性,各國可以駕馭不斷變化的能源格局并釋放分布式能源的全部潛力。
經驗5:上下電網的分時(ToU) 電價。
ToU 電價是對整合DER有價值的工具,通過協調消費者和生產者間的行為,有效地減少了可變可再生能源發(fā)電削減的需要(Poudineh 等人,2021)。通過將發(fā)用電轉移到系統價值最高的時期,ToU 電價降低了與高峰需求相關的發(fā)電容量、備用需求和電網加強的投資需求。
許多發(fā)展中國家已經認識到 ToU 電價的重要性,并開始嘗試這種方法。例如,巴西實施了 ToU 電價和激勵驅動的需求響應計劃 (DRP),以鼓勵不同電壓水平的消費者做出需求響應(Cunha,2021)。DRP 的目的是減少和調整需求負荷,在市場的集中優(yōu)先排序中取代火力發(fā)電機組。然而,巴西經驗凸顯了確保消費者參與和遵守 ToU 計劃的挑戰(zhàn)。初步嘗試的結果顯示,消費者參與減少負荷拍賣的程度有限,部分原因是規(guī)則的復雜。我們正在努力重新調整 DRP 并吸引更多的參與者。令人鼓舞的是,最近的調查顯示消費者對該計劃的興趣有所增加。
發(fā)展中國家可以從發(fā)達國家吸取重要教訓,了解在實施 ToU 電價時進行客戶教育的重要性。與客戶進行清晰有效的溝通至關重要,因為習慣于固定電價的人可能不熟悉 ToU 電價。此外,可靠的電價計量基礎設施對于準確測量一天中不同時間的能源消耗是必要的,這可能需要投資新的計量基礎設施。
ToU電價的實施可能會產生社會影響,特別是對低收入家庭。高昂的高峰時段電費可能會給低收入家庭將能源消費轉移到非高峰時段帶來挑戰(zhàn)。因此,考慮潛在的社會影響至關重要,電價設計的靈活性對于滿足不同客戶群的獨特需求可能是必要的。例如,為住宅、商業(yè)和工業(yè)客戶提供不同的 ToU 電價選項可以激勵不同行業(yè)的能源效率。
經驗6:需要消除聚合障礙
聚合在促進小型分布式能源(DER)參與電力市場方面發(fā)揮著至關重要的作用,盡管其實施在世界許多地區(qū)(特別是發(fā)展中國家)相對滯后。然而,聚合的重要性正日益被人們所知曉。
例如,在巴西,與 ANEEL 第 792/2017 號決議相關的試點 DRP 已明確將聚合商納入合格實體,無論它們是配電公司還是獨立聚合商(CCEE,2021)。各種機構,例如電能交易商會( CCEE)進行了模擬,以評估在存在適當價格信號的情況下 DER 聚合對配電網絡的影響。
雖然聚合商尚未積極參與巴西批發(fā)市場,但正在討論如何重組或調整系統以適應未來高水平 VRE 和 DER 的場景,這相當合理。巴西配電商協會 (ABRADEE) ),例如,通過其“國家電力能源局(ANEEL)監(jiān)管的電力能源部門研究和技術開發(fā)計劃”支持研究活動,該計劃探索輸電和配電系統運營商與聚合商的交互行為(Ramos、Del Carpio、Filho、 和托爾馬斯奎姆,2020)。
該概念設想聚合商或VPP進入,在“混合 DSO 模式”下直接參與批發(fā)市場,提供一系列服務。這些服務包括市場調峰、系統靈活性和 TSO 平衡服務、電網阻塞緩解和為 DSO 提供的電壓控制服務,以及為平衡責任方 (BRP) 提供的服務。在這個概念中,VPP 可以由聚合商、BRP 或第三方進行管理。
小劉:TSO-DSO協作模式
分布式能源的聚合帶來的好處不僅僅是參與電力市場,特別是在可能不存在此類電力市場的情況下。例如,在發(fā)展中國家,捆綁式分布式能源為促進電氣化和增加電力供應提供了寶貴的解決方案。特別是迷你電網(Mini-grid),可以服務位那些“電網之外”的社區(qū),并最終連接到主電網,轉變?yōu)榍度胧降拿阅汶娋W并作為分布式資源提供貢獻(Graber 等人,2018)。
然而,許多發(fā)展中國家在建立支持分布式能源聚合的監(jiān)管框架方面面臨挑戰(zhàn)。缺乏明確的規(guī)則和指導方針,導致聚合商難以進入市場,分布式能源業(yè)主難以參與聚合計劃。而且,有效的分布式能源聚合所需的技術基礎設施也很困難。包括通信系統、數據管理平臺和控制系統,在許多發(fā)展中國家可能不足。
除了監(jiān)管和技術壁壘之外,創(chuàng)新的商業(yè)模式對于吸引分布式能源所有者參與聚合計劃并為聚合商創(chuàng)造價值也至關重要。發(fā)展中國家可以借鑒發(fā)達國家在分布式能源聚合方面的經驗,找出成功的商業(yè)模式并進行調整以適應本國的情況。通過學習這些經驗,發(fā)展中國家可以營造有利于分布式能源聚合的環(huán)境并利用其潛在效益。
經驗7: 消除定價扭曲,設計有效的零售電價以激勵有效的行為,并促進去中心化的有效增長。
稅收、征稅和補貼(taxes, levies, and subsidies)等價格扭曲嚴重影響分布式能源的增長。在發(fā)達經濟體,高額零售電價是由旨在收回環(huán)境和社會政策成本的巨額稅費和附加費推動的。有趣的是,這反而推動了分布式能源的部署。住宅屋頂太陽能光伏系統作為房主尋求抵消其高能源成本的方式。
相比之下,發(fā)展中國家面臨著不同的情況。例如,在印度,住宅、機構和農業(yè)客戶的電價有意設定為低于平均服務成本(ACS)。這些補貼的部分資金來自國家財政的轉移支付, 但主要是通過對商業(yè)和工業(yè)客戶(或 C&l)征收交叉補貼附加費。此外,配電公司還背負著傳統的購電合同,即使沒有電力需求,這些合同也需要固定付款。
這些扭曲不僅損害了分布式能源的競爭力,而且導致配電公司財務不穩(wěn)定的惡性循環(huán)。其結果是配電資產運營和維護不善、電網基礎設施現代化投資不足、服務質量下降。這種情況進一步增加了分布式能源的風險。隨著分布式能源技術成本持續(xù)下降,消費者越來越多地轉向表后BTM解決方案、迷你電網或本地能源市場。
解決價格扭曲對于 DER 推廣計劃的成功至關重要。然而,在發(fā)展中國家設計和實施高效的零售電價存在各種障礙,特別是如果這些電價導致某些客戶的成本增加。由于擔心客戶對選民的影響,可能會出現來自客戶、政客和其他利益相關者的抵制。
此外,發(fā)展中國家可能缺乏必要的制度和監(jiān)管框架來支持實施高效的零售電價,監(jiān)管機構可能缺乏執(zhí)行電價監(jiān)管的能力或權力。
客戶意識也是一個關鍵問題。發(fā)展中國家的客戶可能對高效零售電價的好處的認識和理解有限。如果對這些好處沒有清楚的了解,客戶可能會抵制改變其電價結構。
此外,還有其他挑戰(zhàn)需要考慮。零售電價依賴于準確和最新的能源消耗數據,而這在發(fā)展中國家很難獲得。有限的計量基礎設施和數據收集系統阻礙了能源消耗的準確跟蹤和有效的電價實施。一些發(fā)展中國家也可能缺乏相應領域的技術專家。
發(fā)展中國家可以在電價設計、透明度、利益相關者參與、數據分析和支持性監(jiān)管框架等方面學習發(fā)達國家的經驗。通過將這些經驗教訓適應本國國情,發(fā)展中國家可以釋放零售電價改革的潛在好處,包括:減少能源消耗,提高可負擔能力,增加能源獲取渠道。
經驗8:消除DER參與多個市場(包括輔助服務市場)的障礙并疊加收入流。
分布式能源對于電力系統和消費者的價值取決于多種因素,包括集中式電力服務的成本和可靠性、電價和補貼設計、電網服務的效率以及能源、容量和輔助市場的存在性和復雜性。一個關鍵方面是 DER 提供商(包括聚合商)通過參與多個市場并提供一系列服務來“疊加”收入流的能力。
為了有效地疊加收入流,分布式能源業(yè)主和運營商必須仔細管理其資產的運營,以確保他們能夠參與多個市場而不影響性能或可靠性。這通常需要復雜的控制系統以及與其他市場參與者的協作。在設計良好的電力市場中,分布式能源可以通過出售自己生產的額外能源參與批發(fā)電力市場。他們還可以根據需要提供容量或提供電網服務,例如阻塞管理和無功功率支持。這些服務可以出售給電網運營商,生產可再生能源的分布式能源可以出售可再生能源,并向那些努力實現可再生能源目標的公用事業(yè)或實體提供綠證。憑借正確的監(jiān)管和市場框架、技術專長和財務資源,來自多個市場的收入流疊加變得可行。
發(fā)展中國家可以借鑒發(fā)達國家的經驗,促進分布式能源參與電力市場。標準化技術要求是重要一步,包括分布式能源的通信協議、數據交換、監(jiān)測和控制規(guī)范。鼓勵分布式能源的聚合也是關鍵, 隨著其規(guī)模和容量的增加,使它們對市場參與更具吸引力。通過合并較小的資產,聚合分布式能源可以提供參與市場所需的能力。
為了消除市場參與障礙,發(fā)展中國家可以簡化市場規(guī)則和程序,降低交易成本,并確保服務提供商獲得可靠和準確的市場數據的公平補償。這可能需要制定新的市場結構和法規(guī),實施基于市場的定價機制 ,并建立服務績效標準。
通過采取這些戰(zhàn)略,發(fā)展中國家可以營造有利于分布式能源積極參與多個市場的環(huán)境,有利于建設更加可靠和可持續(xù)的電力系統。標準化技術要求、鼓勵分布式能源聚合和虛擬電廠、容量建設支持和簡化的市場規(guī)則和程序是充分發(fā)揮分布式能源在電力市場潛力的關鍵因素。
經驗9:采用與其滲透階段成比例的監(jiān)管工具來整合分布式能源。
將分布式能源納入電力系統需要采取分階段的方法,使監(jiān)管手段的水平與分布式能源在系統中的份額相一致。這種方法允許技術、市場和監(jiān)管方面的逐步調整,為電力系統規(guī)劃者提供足夠的適應時間。根據分布式能源的滲透率應用監(jiān)管工具,可以避免不必要的復雜性,直到真正需要為止。這不僅與監(jiān)管工具的類型有關,還與通過監(jiān)管提供的激勵強度有關。
電力系統的快速和廣泛的變化可能會帶來復雜性和風險。分階段的方法允許公用事業(yè)和利益相關者利用現有的基礎設施和資源,降低與建設新基礎設施相關的成本。它還有助于識別分布式能源整合中的潛在挑戰(zhàn)和后續(xù)機遇,此外,它還可以系統地評估分布式能源對電力系統的影響,從而調整監(jiān)管手段以維持系統穩(wěn)定性。
發(fā)展中國家必須從容量、需求和可靠性方面評估其當前的電力系統,以確定分布式能源整合的潛力和所需的監(jiān)管工具。建立支持分布式能源在每個滲透階段整合的適當監(jiān)管框架至關重要。該框架應解決互聯問題 、定價、激勵、聚合、技術要求和可靠性以及其他相關方面。
總之,分階段整合分布式能源的方法使發(fā)展中國家能夠以具有成本效益和可持續(xù)的方式實現其能源目標。它促進改善能源獲取,減少碳排放,并減輕大規(guī)模系統故障和對電網的意外影響的風險。通過應用與分布式能源普及階段成比例的監(jiān)管工具,發(fā)展中國家可以應對分布式能源整合的挑戰(zhàn),并釋放分散和有彈性的電力系統的好處。
經驗10:分布式能源部署的激勵措施:優(yōu)先考慮成本效率和綜合的系統考量。
對分布式能源部署的激勵和補貼應與更廣泛的市場一體化戰(zhàn)略相結合,確保增強的容量符合市場需求、電網同化能力和技術準備,防止容量過剩等問題。
盡管我們在本研究中沒有正式回顧西班牙的案例,但該經驗證明了 DER 整合涉及的固有復雜性,以及在促進 DER 行業(yè)可持續(xù)和強勁增長方面不可或缺的協調一致、適應性和平衡策略,需避免產能過剩、財政緊張和投資者的沉默抗拒諸如此類的陷阱。
2007 年和 2008 年,西班牙見證了太陽能光伏部署的顯著繁榮,這主要是由慷慨的上網電價補貼 (FIT) 推動(del Rio 和 Mir-Artigues,2014 年)。然而,這種快速擴張之后卻出現了急劇的蕭條,其特點是政府因成本不可持續(xù)而取消FIT,導致行業(yè)危機。FIT最初旨在促進太陽能光伏部署,確實促進了短期增長,但缺乏成本控制機制損害了其長期有效性,導致了不利的結果。對西班牙國內工業(yè)和整體可再生電力貢獻的影響。
FIT設計中的主要缺陷導致了這種情況,包括過于慷慨的電價結構以及缺乏補貼“遞減”選項來根據太陽能光伏項目的可變成本來調節(jié)支持。未能根據快速下降的技術成本迅速、適應性地調整政策、貨幣匯率波動和投資轉移等外部經濟變量加劇了危機。
這次政策動蕩的不良影響是廣泛的。太陽能光伏行業(yè)盡管獲得了可再生能源補貼的很大一部分,但只占可再生能源發(fā)電總量的一小部分。隨后的政策變化被許多人認為具有追溯力,而且修改不一致, 削弱了投資者信心,影響了工業(yè)生存能力,并導致該行業(yè)大量失業(yè)。
從西班牙的經驗中汲取的重要教訓強調了在可再生能源補貼設計中保持警惕的成本控制的重要性。政策應該具有彈性并適應技術成本、經濟因素和全球市場動態(tài)的可變性,以培育可持續(xù)和有彈性的可再生能源行業(yè)。