美国能源部(U.S. Department of Energy)最新研究显示,通过更智能的试点项目设计,公用事业在应对负荷增长和可负担性等挑战时,可更高效地应用创新技术。

劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)6月发布的一份关于试点项目设计的报告指出,当前的试点往往重复、结论不明确,且缺乏清晰的规模化路径。

报告称:“安全是公用事业的首要任务,因此它们对新技术的应用持谨慎态度,但快速验证好想法至关重要。”面对日益增长的需求(尤其是来自数据中心的负荷),部分公用事业已开始加速行动,以应对新增发电和储能可能无法及时跟上的风险。

盐河项目(Salt River Project)5月3日利用Emerald AI软件进行的数据中心负荷灵活性演示,已促成在PJM互联系统内的规模化部署公告。许多公用事业正在寻求实现这种“创新速度”的途径。

南加州爱迪生公司(Southern California Edison)清洁能源与需求响应总监Chanel Parson表示:“由于客户采纳、期望和技术正以指数级速度演变,现在比以往任何时候都更需要将创新项目和试点快速推向规模化。”她补充道,公用事业扩展解决方案的速度越快,“就越能跟上变化”。

LBNL研究发现,公用事业正与监管机构合作,寻找能加速创新的试点设计。为应对快速增长的电动汽车渗透率,太平洋煤电公司(Pacific Gas and Electric)于1月启动了针对1000名客户的受控充电项目,该项目已接近下一阶段,智能计量表供应商Itron全球营销副总裁Marina Donovan表示:“这表明了公用事业希望推进的速度。”

LBNL报告指出,通常被称为“监管沙盒”的简化试点框架可支持创新速度,并已验证新的价值主张及实施、运营、规划和投资方法。

障碍包括财务和监管方面的不利因素

试点是创新的关键,但根据LBNL 2022年的另一项分析,与其他更具创新性的行业相比,公用事业在新技术和新方法上的投资往往不足。

部分公用事业已通过逐步扩大试点取得成功。佛蒙特州投资者所有的公用事业Green Mountain Power发言人Kristin Carlson表示,其试点“为当前的发展奠定了基础”。她补充说,在2025年6月的一次高峰中,该公司的分布式储能虚拟电厂(VPP)项目在1小时内为客户节省了“约300万美元”。

但与传统试点一样,该公司的VPP项目增长缓慢:2017年从20个客户起步,如今已有5035个参与者,提供超过75兆瓦的可调度峰值资源。南加州爱迪生公司发言人Jeff Monford表示,该公司也逐步培育了其VPP创新。其与Sunrun于2020年推出的5兆瓦Power Flex太阳能加储能VPP试点,现已拥有多个供应商,容量达25兆瓦,并计划在2027年后继续扩展。

LBNL分析发现,公用事业的财务不利因素是加速创新试点计划的主要障碍。分析师指出,为获得投资成本回收的批准,公用事业必须向监管机构证明其拟议技术将使客户受益,这抑制了其对未经证实工具和方法的试点投资,而倾向于“历史上提供稳定商业环境的现状”。此外,传统试点框架往往未明确试点参数,导致指标误导、结果偏差或不确定、重复、参与者纠纷、审批和实施延迟,以及缺乏明确规模化路径等问题。

Generac Power Systems高管、前马里兰州公共服务委员会委员Anne Hoskins表示,这些挑战可通过更好的政策来克服。例如,试点框架可包括成本限制、时间表、经验分享要求以及已完成项目的明确后续步骤。她说:“监管机构可以创建‘沙盒’框架,以快速批准符合指导方针的创新试点项目。”她补充说,这可能是测试新技术、工具或方法的低成本途径。

AI pilot growth
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试点大型负荷灵活性

近期试点中涌现的一项关键创新是数据中心灵活性。尽管这一概念仍较新,但已被能源部长Chris Wright采纳,他呼吁联邦监管机构简化灵活数据中心的并网审批。

盐河项目5月与电力研究院(EPRI)DCFlex计划的参与者合作,公开演示了数据中心灵活性的潜力。EPRI新兴技术主管Anuja Ratnayake表示,作为计划中的首个演示,它表明在不损害参与数据中心价值主张的前提下,灵活性是可以实现的。她指出,与LBNL描述的严格、可重复的试点流程不同,亚利桑那州的演示是“一次特定的受控测试”,具有预定条件,并计划在2026年年中前分四步在实时运营中测试该软件。

Emerald AI的第四次演示计划于2026年年中在弗吉尼亚州PJM系统上的96兆瓦Aurora AI工厂进行,将在全规模、实时、真实条件下进行,以展示软件在规模化下能提供多少灵活性。Emerald AI首席执行官Varun Sivaram表示,AI公司缺乏耐心,因为数据中心并网速度将决定通用人工智能何时开发。然而,根据11月PJM市场监测报告,系统运营商必须首先确认数据中心灵活性的确定性,才会将其作为更快并网大型负荷的解决方案。该报告质疑灵活性作为美国最大电网运营商可行解决方案的可行性。Sivaram表示,Emerald AI简化的四步演示流程旨在让公用事业有信心更快连接灵活数据中心。他相信,一旦灵活性在规模化下成功演示,“这个谨慎的行业将打开闸门,更快行动。”

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“我希望看到公用事业使用我们的沙盒”

州监管机构和受监管公用事业也在努力通过试点实现创新速度,但结果不一。研究人员和利益相关者表示,如果政策制定者设定明确目标并消除监管障碍,创新可以更快实现。LBNL报告指出,政策指令和愿景声明可以确定“利益相关者能够共同支持并努力实现”的目标。它提到了新泽西州能源总体规划、夏威夷2014年《关于夏威夷电力公用事业未来的委员会倾向》及其2024年后续文件,以及哥伦比亚特区PowerPath DC等例子,这些均推动了“雄心勃勃的能源目标”。

为进一步推进创新步伐,夏威夷委员会2020年的创新试点框架简化了试点实施,将监管审查限制在45天内,并减少了成本回收的不确定性。2019年,随着Green Mountain Power分布式储能项目的增长,佛蒙特州公用事业委员会下令制定多年期监管计划,其中包含创新试点项目框架,允许该公用事业扩展多个试点。VPUC专员Riley Allen表示,该计划的两个重要特点是要求提前通知利益相关者,并将成本增长限制在2%以内。他说:“公用事业不愿偏离已知框架,但行业需要应对日益增长的电力需求等新兴因素。沙盒概念‘在监管过程中为做好事创造了空间’。”

密歇根州2019年的Power Grid计划包括90天试点审批流程和公用事业与利益相关者合作的激励措施。但LBNL指出,根据密歇根州试点数据库,试点“尚未推进到全面计划”。密歇根州公共服务专员Katherine Peretick表示,进展仍通过较慢的一般费率案例实现。她说:“我希望看到公用事业使用我们的沙盒”,并补充说“日益增长的电力需求可能会提高公用事业利用其快速试点框架的兴趣。”

LBNL表示,另外两种模式——纽约的“改革能源愿景”和俄勒冈州的“智能电网试验台”——也是沙盒框架的重要努力。客户自有设备聚合商Renew Home倡导的随机对照试验(RCT)是一种沙盒外的创新速度方法。Renew Home首席执行官Ben Brown表示,RCT数据可近似客户智能设备的价值,完全绕过试点过程。

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康涅狄格模式

康涅狄格州的“创新能源解决方案”(IES)沙盒框架正作为潜在模式受到关注,该州正准备评估其已完成的第一轮试点。2023年,康涅狄格州公用事业监管局(PURA)启动了第一轮试点,此后每年进行新一轮。LBNL表示,该框架要求四个阶段:提案、选择、部署和评估。为减少部署障碍并促进合作,IES允许由供应商、公用事业或公用事业-供应商合作主导试点。

前PURA主席Marissa Paslick Gillett表示,IES旨在克服监管障碍,并提供试点过程将“产生成果”的监管确定性。她还说,它提供了“创新的监管环境”。Gillett说:“过程中内置了‘快速失败’心态,必须达到里程碑才能获得持续资金。”她补充说,可扩展性尚未明确定义,但康涅狄格州立法允许PURA强制公用事业扩大已证明可行性的试点项目。

监管咨询公司Current Energy Group联合创始合伙人、康涅狄格州项目独立管理员Matt McDonnell表示:“监管沙盒在现有监管框架内加速创新,IES计划是最好的例子之一。”McDonnell称,IES将典型试点的时间从至少四年缩短至两年,其三条参与路径均包含费率payer保护。

Piclo的电网灵活性市场最近与Eversource Energy和United Illuminating合作完成了第一个IES周期。在最终报告中,两家公用事业和Piclo均表示,市场启动速度比预期快,吸引的灵活性供应商也比预期多。Piclo首席执行官James Johnston表示:“但建立市场最重要的部分是连续性。如果有第二年,并有五年收入机会的前景,参与者将增长。”然而,康涅狄格州公用事业并不信服。Eversource报告称,Piclo试点在供应商参与、位置特异性、成本效率和运营方面未达预期。由于缺乏可视化和控制客户自有资源的系统基础设施,Eversource和United Illuminating均认为Piclo的市场在康涅狄格州为时过早。United Illuminating表示,Piclo的解决方案可能“随着市场条件和电网需求的发展”而可行。

前PURA主席Gillett表示,负荷增长、可靠性和可负担性问题使得充分利用电网变得重要。McDonnell说:“IES框架让PURA专员在两年内对沙盒中的试点拥有最终决定权。”他补充说,其对Piclo及每轮其他项目的裁决“将为如何解决公用事业与供应商参与者之间的分歧提供指导”。IES管理员的最终报告定于12月15日提交。委员会表示致力于尽快做出最终裁决。