為避免氣候危機(jī)的最壞影響,我們必須立即從污染嚴(yán)重的化石燃料向無排放的能源過渡。而成本效益需求靈活性計(jì)劃——改變電力消費(fèi)以適應(yīng)清潔和廉價(jià)的能源,正迅速成為實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的必要支柱,與可再生能源、能源效率、建筑電氣化和車輛電氣化并駕齊驅(qū)。
然而,成本效益需求靈活性計(jì)劃的廣泛部署仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。在此,我們將探討有哪些挑戰(zhàn)及實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃所需的技術(shù)、政策、市場(chǎng)機(jī)制和公平戰(zhàn)略,從而為每個(gè)人帶來公平和能夠負(fù)擔(dān)的清潔經(jīng)濟(jì)。
工作原理
我們家里有很多電器設(shè)備,如熱水器、熱泵、電動(dòng)汽車充電器、家用電池等,這些電器設(shè)備可以制造得更“靈活”,使電力公用事業(yè)公司可根據(jù)風(fēng)能、太陽能等無排放能源在低成本供電時(shí)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)它們,而該調(diào)節(jié)是對(duì)我們沒有影響的。
如電力公用事業(yè)公司可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)我們家里的熱水器或電動(dòng)汽車,使它們避開電網(wǎng)需求高且電費(fèi)貴的白天,轉(zhuǎn)而在風(fēng)能充足的夜晚充電,當(dāng)我們?cè)缟闲褋頃r(shí),水也熱了,電動(dòng)汽車也充好電了。
成本效益需求靈活性計(jì)劃可通過利用低成本電力而減少建造昂貴的發(fā)電和輸電基礎(chǔ)設(shè)施,從而大大節(jié)省用戶的成本。
據(jù)美國洛基山研究所和布拉特爾小組專家估計(jì),到2030年,成本效益需求靈活性計(jì)劃可幫助我們將清潔能源使用量提高40%,且避免每年高達(dá)150億美元的發(fā)電、輸配電基礎(chǔ)設(shè)施的投資等。
電力需求的可塑性至關(guān)重要
今天,電力生產(chǎn)主要是根據(jù)用戶的需求來供給的,當(dāng)有電器設(shè)備使用時(shí),電力公用事業(yè)公司和電網(wǎng)運(yùn)營商就會(huì)啟動(dòng)發(fā)電廠。這種單向的供需關(guān)系不是明智的用電方式,因?yàn)橛脩粲秒姇r(shí)不會(huì)注意到昂貴和污染的電力,因此,需要供需之間更為動(dòng)態(tài)的相互作用。
如果美國要在2050年前實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放,預(yù)計(jì)電力需求將增加2~4倍。為此,迫切需要對(duì)電力需求進(jìn)行智能管理,這可通過需求靈活性計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)。
開啟成本效益需求靈活性計(jì)劃路線圖
目前,美國已成功實(shí)施了許多小規(guī)模的靈活性計(jì)劃,展示了這一潛力。隨著熱泵、熱水器這些靈活使用的電器在家庭越來越普遍,大規(guī)模采用需求靈活性計(jì)劃時(shí)代已到來。
然而,我們需要克服四類障礙以開啟需求靈活性計(jì)劃潛力:
(1)技術(shù)上:家用電器需要更智能
為了讓電力公用事業(yè)公司利用清潔廉價(jià)的電力對(duì)用戶家中的水進(jìn)行預(yù)熱,就需熱水器接入互聯(lián)網(wǎng),即要求熱水器具有一個(gè)功能類似USB的通信端口,以插入公用事業(yè)公司提供的小型通信設(shè)備或模塊。然而,許多熱水器都沒有合適的端口來接口該設(shè)備。為解決這個(gè)問題,需要制訂家電標(biāo)準(zhǔn),要求所有新的熱水器都有一個(gè)通用接口。華盛頓州最近通過了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),明年生效。
(2)社會(huì)方面:無需注冊(cè)程序——自動(dòng)注冊(cè)
大規(guī)模采用需求靈活性計(jì)劃需所有或大多數(shù)用戶的參與,需制訂標(biāo)準(zhǔn),以便智能家電在默認(rèn)情況下以需求靈活性的模式安裝,且在不減少服務(wù)的情況下為客戶節(jié)省開支。
(3)經(jīng)濟(jì)上:需要電力市場(chǎng)更準(zhǔn)確的價(jià)格信號(hào)
電力市場(chǎng)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)價(jià)格對(duì)公用事業(yè)公司將客戶需求及時(shí)轉(zhuǎn)移到清潔、廉價(jià)的電力是非常必要的。盡管許多客戶支付統(tǒng)一的電費(fèi),但公用事業(yè)公司可根據(jù)供需情況實(shí)時(shí)購買一天中漲跌不一的電力。然而,許多電力市場(chǎng)電價(jià)受外部因素影響并不能準(zhǔn)確反映實(shí)時(shí)供需情況,故政策制定者和電網(wǎng)運(yùn)營商可鼓勵(lì)實(shí)時(shí)發(fā)送準(zhǔn)確價(jià)格信號(hào)的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì),從而最大限度地從需求靈活性中獲益。
(4)公用事業(yè)委員會(huì)應(yīng)審查該計(jì)劃
每啟動(dòng)一個(gè)新的需求靈活性計(jì)劃,必須通過“成本效益測(cè)試”,即啟動(dòng)和運(yùn)行該計(jì)劃與將提供的效益進(jìn)行比較,決定該計(jì)劃是否有價(jià)值。不幸的是,數(shù)學(xué)常常排除環(huán)境和客戶利益,導(dǎo)致不平等的評(píng)估,低估了需求靈活性的益處。為此,建議做一個(gè)成本效益分析的新框架供公用事業(yè)委員會(huì)審議。
(5)優(yōu)先考慮資源不足的社區(qū)
為充分啟動(dòng)需求靈活性計(jì)劃,各方必須以公正和公平的方式走到一起。公用事業(yè)公司還應(yīng)與當(dāng)?shù)亟M織合作,更多地了解所服務(wù)社區(qū)的需求,建立共同目標(biāo)并據(jù)此跟蹤進(jìn)展和衡量成功。此外,公用事業(yè)公司還應(yīng)提供多種語言的資料,經(jīng)常在網(wǎng)上和現(xiàn)場(chǎng)舉辦信息會(huì)議,向客戶解釋需求靈活性計(jì)劃等。
在應(yīng)對(duì)氣候變化的斗爭(zhēng)中,21世紀(jì)是改變游戲規(guī)則的十年,戰(zhàn)略部門和公共事業(yè)應(yīng)開始制訂正確的需求靈活性標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)劃,為成本效益和公平的清潔經(jīng)濟(jì)鋪平道路。
李人茜 編譯