獨立配電網崛起 電網如何應對“負荷”和“用戶”脫網

 隨著技術的進步，分布式和儲能技術的應用越來越廣泛。國家已經看到了分布式與儲能的發展前景，并作出了相應部署。國家“十三五”規劃綱要將儲能、分布式能源和新能源汽車列入戰略性新興產業發展行動計劃。能源、電力和可再生“十三五”規劃中也將太陽能的發展重點逐步由集中電站向分布式光伏轉移，明確提出要全面推進分布式光伏發電。加之近年來飛速發展的以電動汽車為代表的儲能技術，分布式加儲能系統在中國未來的前景十分廣闊。

在美國，分布式和儲能也處在飛速發展的階段，它們的發展已經開始給美國的能源系統帶來革命性的改變。儲能與分布式的結合已經開始顯著減少美國電網的銷售量，引發“負荷脫網”甚至是“用戶脫網”現象。

“負荷脫網”和“用戶脫網”的經濟性

用戶利用分布式發電或儲能系統，進行自發自用，從而逐步減少從電網購電量的現象叫做“負荷脫網”。用戶可以通過分布式+儲能系統實現能源自給自足，不從電網購電，只將大電網作為備用。更進一步地，隨著分布式發電和儲能系統成本的降低，用戶甚至能選擇通過過量裝機來完成備用，從而完全脫離電網，實現“用戶脫網”。

電網電價上升以及分布式和儲能系統成本降低使得這類趨勢越來越明顯。因此，落基山研究所開展了一系列的研究，評估了“負荷脫網”和“用戶脫網”的經濟性。研究分析預測了2050年前美國“用戶脫網”和“負荷脫網”的經濟性，通過分析模擬用戶自發電系統的度電價格與用戶從電網購電的零售價格相持平的時間點，預測脫網趨勢。

在非常保守的可再生和儲能技術假設下，研究結果仍表明美國的有些地區已經具備了“負荷脫網”甚至是“用戶脫網”的條件。如電網電價較高的夏威夷，商業用戶利用分布式光伏和儲能系統滿足自己的全部電力需求（用戶脫網）的度電成本已經比從電網購電的零售電價便宜。而其他地區的脫網平價時代的會在30年內陸續到來。這意味著，如果現在我們不能意識到并合理應對脫網趨勢，電力系統可能會為未來脫網的負荷進行過度的基礎設施建設，造成投資浪費和置產閑置。研究顯示“負荷脫網”和“用戶脫網”將大幅削減電網的售電量，使電力公司陷入固定資產單位成本越來越高的困境。即便是在用戶大規模脫網的情況發生之前，早期脫網用戶的增多也會觸發電力公司售電量和電價間的惡性循環，售電量的下降伴隨著電價的攀升，進而使太陽能發電+電池儲能的脫網系統更具吸引力，從而引發進一步脫網。可以看出電力公司以售電為主業的傳統商業模式將會受到極大的挑戰。

無獨有偶，世界的其他地區也開始出現分布式+儲能系統帶來的“脫網”趨勢。例如在可再生發展進展迅速的歐洲，德國柏林附近的費爾德海姆鎮就憑借鋰電池系統和附近的可再生能源達到了能源獨立，脫離了大電網。在中國，分布式光伏項目已經成為新的節能環保熱點，多地開展的“低碳”、“零碳”試點也少不了分布式和儲能的身影。這些都會導致“負荷脫網”，甚至最終引發“用戶脫網”。尤其是現階段中國的工商業電價遠遠高于居民用電，這使得分布式光伏在中國已經具備良好的經濟效益。此外，中國積極推進的電改放開零售側、微電網系統、以及能源互聯網等都是“脫網”的助力。

電網企業該如何應對這一變化

落基山研究所的這項研究的本意并不是想鼓勵用戶進行負載脫網和用戶脫網，也不認為自發自用電價低于零售電價，用戶就一定會馬上“脫網”。而是希望通過量化分析論證了脫網的經濟動機，讓電力公司正視脫網這個無可避免的未來，鼓勵電力公司積極地去應對這個問題。

分布式能源和儲能帶來的“脫網”趨勢把電網和電力公司推向通往未來的岔路口：一邊是“脫網”，電網公司固守傳統經營模式，利用定價結構、商業模式和監管手段等抵制分布式接入電網系統；另一邊是“整合”，利用創新的商業和管理模式使分布式資源融入電力系統，將他們視為電網的有機組成部分。

有些電力公司已經開始偏向“脫網”路徑，通過提高對分布式光伏用戶的固定收費，或降低其輸出電力的價格來削弱分布式發電/儲能系統的經濟性。然而，由于“用戶脫網”情景不和大電網連接，其經濟性完全不受電網定價機制的影響，此類手段只能延緩“負荷脫網”的速度，不能改變最終“脫網”的結果。相反，當經濟效益和其它因素達到一定臨界點時，用戶可能會從至少還與電網保持連接的“負荷脫網”直接躍升至完全脫離電網的“用戶脫網”，這將使電網公司的售電量遭遇斷崖式的下降，造成大量電力基礎設施投資的浪費。隨著分擔電網資產的負荷越來越少，電網供應電價上升，促使聯網用戶尋求分布式解決方案來降低電價，進一步造成“脫網”，從而電價螺旋式攀升，形成惡性循環。在這一情景下，電網和用戶側分布式資源都將面臨過度建造但利用率較低的問題，使得電表兩端的投資過剩。

另一些電網公司則在努力探索“整合”路徑。盡管聯網分布式系統可能導致大量負荷流失，但該系統能潛在地降低整個系統的成本，向電網提供諸多附加服務和價值，對未來建立可靠、彈性、經濟的低碳電網做出貢。尤其是在輔以新的費率結構、商業模式和監管框架時，電網和分布式相輔相成，資金和實體資產得到高效利用。美國的E.ON和RWE等電力公司正在積極地尋求新的商業模式，從傳統的火電發電經營轉向側重于電網運行和分布式可再生能源的新業務模式。與此同時，紐約州和加州等州的電力系統也在優化系統補償機制，希望通過合理的市場機制結合分布式對系統帶來的成本與收益，為用戶和電網提供最優的解決方案。

兩條路徑間雖然并非鐵板一塊，但今天的決策將引領我們進入某一個軌道，隨后再想做大方向性改變就會面臨諸困難。這個決定的影響將會十分深遠，而留給我們的時間已經不多了。在中國，電力系統改革正在尋找融合可再生能源的市場化解決方案，這正是選擇路徑的關鍵時刻。應該借著電改的東風，將分布式融入市場體系，利用市場化理清各類補貼關系，通過開放的零售市場增加良性競爭，催生創新的能源服務商業模式，最終為中國電力體系創造安全、高效、靈活、經濟的未來。（作者系美國落基山研究所研究員）

原標題:獨立配電網崛起，電網如何應對"負荷"和"用戶"脫網