2023年,分布式能源将发挥更新、更大的作用,这将带来三大进步

本文是 Utility Dive 2023年美国电力行业展望系列文章的一部分。所有文章的汇总可 在此查看.
分析师表示,尽管面临 挑战,2023年建设未来配电系统的工作将加速推进,并为分布式能源资源(DER)带来三点新见解。
电力系统相关方一致认为,关于 客户采用DER 以及 配电系统控制技术的需求仍存在不确定性。但数据明确表明,电动汽车、充电基础设施以及客户自有的太阳能、电池和热泵,还有智能恒温器、家电和其他设备的普及率正在快速增长。
美国公共电力协会政策研究与分析总监Patricia Taylor表示,电力公司预计客户将在“2023年通过各种不同技术和终端用途部署和探索用于电气化的DER”。她还补充说,随着“间歇性可再生能源取代退役的传统基荷电源”,DER的“负荷灵活性”价值正日益凸显。
相关方指出,即使一些州监管机构在2022年降低了住宅太阳能等DER的补偿标准,他们也在2023年为太阳能加储能等DER增加了机会,以提供可靠性和韧性。
曾任波特兰通用电气高管的Generac市场与项目副总裁Josh Keeling表示,“可靠性几乎在所有地方都备受关注,这使得曾经规避风险的监管机构、电力公司和其他相关方对DER更加开放”。他补充说,这种紧迫感“将推动2023年做出推进DER的重要决策”。
为满足联邦和州的电气化及脱碳政策,公用事业代表、分布式能源倡导者和政策分析师一致认为,2023年分布式能源聚合将在批发市场和配电系统层面取得重大进展。一些专家表示,2023年也可能看到新的社区和消费者利益相关者在推动增长方面发挥更核心的作用。
数据表明增长
尽管供应链受限,根据 《2022年第四季度太阳能市场洞察报告》 (来自Wood Mackenzie和太阳能产业协会),美国住宅太阳能2022年第三季度“历史性”的1.57 GWdc增长比2021年第三季度高出43%。 该报告预测,2022年估计的5.8 GWdc装机容量预计将在2023年达到约6.2 GWdc,并在2027年达到7.5 GWdc。
Wood Mackenzie警告称,《通胀削减法案》税收抵免和附加条款的不确定性可能限制增长。但报告补充说,“住宅太阳能的基本面强劲”,因为“客户渴望能源独立和节省开支”以抵消不断上涨的零售电价。
美国住宅储能2022年第三季度新增装机161 MW/400 MWh也创下纪录,大幅超过2021年第三季度的111 MW/258 MWh, Wood Mackenzie和美国清洁电力协会发布的《2022年第四季度储能监测报告》显示。报告补充说,2022年住宅储能年装机容量估计不到1.5 GW,到2026年可能超过2.2 GW。
根据 ,美国电热泵的销售也将稳步增长。。根据 美国能源信息署2022年3月3日发布的《年度能源展望》.
,2021年美国超过1300万台电热泵(包括地源热泵)预计在2022年将达到近1400万台,2023年达到1430万台。据估计,2015年至2022年北美能效投资增长15%,使2021年美国能源消耗降低了30%,并应支持持续减少, 根据12月20日的一份行业报告.
爱迪生基金会电力创新研究所2022年4月的数据 预计到2022年底,美国78%的家庭将安装超过1.24亿只智能电表。持续的市场增长预计到2028年收入将达到近33亿美元, 2022年2月《财富商业洞察》报告预测.
截至2022年6月,美国已售出超过270万辆电动汽车, 自然资源保护委员会10月报告称。电动汽车在美国轻型车市场1%的份额正在增长,2022年上半年电动汽车销量比2021年上半年增长41%,而同期轻型车总销量下降了22%, 汽车创新联盟2022年9月13日 的报告称。
美国电动汽车市场2021年价值282.4亿美元,到2028年将达到1374.3亿美元, 另一份2022年2月《财富商业洞察》报告预测。但消息人士一致认为,新的公共充电桩安装并未跟上电动汽车的增长步伐。
为纠正2022年年中发现的每33辆电动汽车对应一个充电接口的比例问题,监管机构正在简化公用事业公司和 由联邦资助的国家电动汽车基础设施计划,北卡罗来纳清洁能源技术中心,或简称NCCETC, 2022年11月电动汽车政策更新 报道称。
NCCETC政策与市场副主任Autumn Proudlove及其他监测各州监管活动的人士补充说,在所有分布式能源技术领域,预计2023年将出台新的加速部署政策。

监管审查
NCCETC报告称,整个2022年,政策制定者审议了超过600项与交通电气化相关的政策行动,如财政激励、市场开发和监管等。
2022年全年还有近600项影响配电系统现代化的政策举措, NCCETC 2022年10月发布的第三季度电网现代化政策更新显示。NCCETC报告称,行动包括公用事业商业模式改革、智能电网和智能电表部署、配电系统规划、储能和分时电价等。
NCCETC 10月份的太阳能政策更新补充说,仅在2022年第三季度,就有40个州和哥伦比亚特区正在就净计量(NEM)或其他分布式能源补偿、费率和计费结构制定政策行动。
NCCETC的Proudlove表示,支持弱势社区获取分布式能源的政策在所有技术类型中也有所增长。
Proudlove表示,另一个可能在2023年获得更多监管批准的“总体趋势”是分时电价(TOU),并增加低价低谷时段。 此类分时电价,以及 创新的需量电费结构 她补充说,这些措施可以防止公共或快速充电桩产生高额电费账单,从而增加驾驶电动汽车的节省和吸引力。
像缅因州这样的更广泛改革 有益电气化费率 可能会在2023年变得更加普遍,Proudlove表示。她说,缅因州并非简单地改变分时电价,而是仔细修订了针对电动汽车驾驶者和电池储能所有者的需求费用,以改善经济性,并降低了热泵费率以鼓励采用。
三大电网现代化趋势——基于绩效的监管、储能费率设计,以及 公用事业的全源竞争性采购 ——可能在2023年通过一系列新的监管举措得到推进,包括批准伊利诺伊州的绩效激励措施 伊利诺伊州 以及新墨西哥州的 竞争性招标 要求,NCCETC表示。
最后,2023年将推进加利福尼亚州在其 CalFUSE 和 High DER 程序中推动分布式资源进入市场的工作,NCCETC和利益相关方一致认为。这对近期市场活动的影响将微乎其微,但监管对话可以增进对 分布式能源需求灵活性(由实时定价和市场架构支持)如何参与并为系统可靠性和客户带来益处的理解,他们表示。
加利福尼亚州 12月15日的决定 关于净计量政策降低了客户对出口发电的补偿,并可能在2023年收缩该州全国领先的太阳能市场,Wood Mackenzie报告称。
但该决定在2023年对州和全国的影响不一定完全是负面的,因为它还扩大了 分布式能源的可靠性价值 当与分布式存储相结合时,一些利益相关者表示。
普劳德洛夫表示,北卡罗来纳州和南卡罗来纳州可能在2023年推出零售电价净计量电价的后续关税,提高对支持系统需求的分布式能源的补偿。她补充说,其他州正在增加对分布式能源(如电池存储)的补偿,将其纳入需求响应计划,以提供系统弹性并降低成本。
最后,得克萨斯州监管机构于1月批准了 “分布式能源资源聚合试点项目” ,以评估该州批发市场中的分布式能源聚合,普劳德洛夫表示。其他州的规划同样在“抢先”联邦能源监管委员会的 第2222号令 在批发市场中使用分布式能源的努力,普劳德洛夫表示。

批发市场的进展
区域输电组织和独立系统运营商于2020年9月被责令“消除分布式能源参与容量、能源和辅助服务市场的障碍”,依据是 FERC第2222号令.
FERC观察人士一致认为,该命令何时以及是否能使分布式能源聚合与传统能源、容量和辅助服务市场资源竞争,可能会在2023年变得更加明朗。
批发市场整合的规则应随着分布式能源技术的规模和服务的类型而演变, GridLab和先进能源经济组织(AEE)的分析师在2022年1月的一份报告中 表示。报告称,关键问题将是互联程序、成本和效益评估,以及批发和零售市场双重参与的管理和协调。
AEE董事总经理Caitlin Marquis表示,系统运营商关于实施第2222号令的合规申报原定于2021年7月19日截止,但只有加州ISO和纽约ISO提交了申报。她补充说,FERC对PJM、ISO-新英格兰、中大陆ISO和西南电力池延期请求的裁决可能会在2023年出台。
最近获批的 NYISO市场设计 于2019年提交,Foley Hoag律师事务所顾问Devlyn Tedesco表示,该设计可能会在2023年允许DER及DER聚合体参与NYISO的能源、容量和辅助服务市场。
“多州组织在制定合规计划时面临更多挑战,因为每个州都有自己的法规,”Marquis承认。跨广泛地理区域的竞价以及同时参与批发市场和零售公用事业计划尤其复杂,这使得在2026年前实施第2222号令成为一个“合理”的预期,她说。
一些专家表示,第2222号令可能是通过联邦法规推动DER增长的途径,但通过州级在配电系统层面的监管行动,可能实现更重大的DER整合。
Sunrun政策总监Chris Rauscher表示,Sunrun之所以能在2022年参与ISO-NE容量市场,是因为“第2222号令之前的竞价途径”。但第2222号令“不会为Sunrun开辟新的机会,因为 最低资产规模和 市场参与要求 不符合住宅DER的运营模式”,他说。 不适合住宅分布式能源(DER)的运营模式,他说。
然而,客户对DER成本节约、可靠性和韧性的需求,是“向监管机构和政策制定者发出的明确信号,要求他们寻找整合这些资源的方法,”Marquis、Tedesco和Rauscher一致认为。

配电系统的进步
Sunrun的Rauscher表示,在公用事业主导的“自带设备”(BYOD)项目和虚拟电厂(VPP)中聚合的DER“已成为经过验证的电网资源”。他补充道:“面临可靠性挑战的公用事业公司正在向DER供应商寻求解决方案。”
DER供应商和公用事业代表表示,到2023年,BYOD项目和VPP的可靠性和韧性潜力的系统整合,可能更多由州法规而非FERC第2222号命令推动。
Sunrun于11月宣布的一个VPP计划于2023年由 PREPA(波多黎各主要电力供应商)运营,Rauscher表示,该VPP通过每年约260天放电太阳能充电电池,将实现接近“基础负荷资源”的可靠性。他还补充说,由于VPP位于客户的屋顶和车库中,它们可以在“没有并网排队、选址和许可或政治反对问题”的情况下建设。
为应对到2045年超过3吉瓦DER的预期需求,普吉特海湾能源公司(PSE)正在开发一个由“复杂软件应用”组成的“平台”,以管理 一个“不断发展的”VPP,PSE战略计划经理Elaine Markham表示。
马克姆表示,PSE的虚拟电厂平台将首先整合类似自带设备的需求响应项目,随后扩展至电池储能和多分布式能源虚拟电厂类项目。她补充说,随着客户获得分布式能源以及技术不断演进,将整合更多的聚合商和新技术。
美国公共电力协会的泰勒表示,所需系统技术的数量“取决于公用事业公司及其所在社区的目标”。在公共电力公司中,“正在进行更多的分布式能源试点项目,” 尤其是在交通电气化领域,并且正在分享重要的经验教训,”她补充道。
调度 Sunrun聚合的东湾社区能源公司(即EBCE)已安装的1500套太阳能加储能系统,并不需要昂贵的系统技术,EBCE首席执行官尼克·查塞特表示,他曾是加州公用事业委员会的工作人员。他补充说,2023年,EBCE将以“客户优先”的方式扩展其虚拟电厂和受管理的电动汽车充电项目。
亚利桑那公共服务公司(APS)计划在2023年扩展 智能恒温器自带设备项目以及 多分布式能源聚合商住宅电池虚拟电厂项目 ,APS发言人耶西卡·德尔·林孔表示。萨克拉门托市政公用事业区(SMUD)也有类似的 虚拟电厂 计划,并将于今年扩展与通用汽车、福特和大众合作的 电动汽车受管理充电试点项目 ,SMUD发言人加马利尔·奥尔蒂斯表示。
2023年的许多分布式能源聚合工作也包含公平目标。
Avista公用事业公司将启动一个 美国能源部支持的互联社区项目 在2023年,Avista发言人凯西·菲尔德表示,为了“公平地”整合来自并网高效建筑的公用事业调度的VPP。而一家公共电力公用事业 能源转型社区工作组 正在努力推进 DER整合 和 公平性,APPA的泰勒表示。
这种对公平性的关注正促使 电力系统监管和规划中出现新的声音。

这些新的声音推动了
分析师表示,2023年,地方领导人更深入地参与DER相关的监管和立法决策将变得更加普遍。
“公用事业、配电系统及其规则应服务于社区的需求,而不是相反,”加州社区能源联盟协调员阿尔·温鲁布在 Gridworks主导的 加州高DER未来研讨会(去年六月).
上对州机构和公用事业代表表示。地方政府、社区和部落领导人“在能源和气候问题上的详细参与可能引领加州能源政策的演变,”Gridworks执行董事马修·蒂斯代尔表示。“放眼全球、立足本地对一些政策制定者来说是新鲜事,但听取地方领导人的意见可以让他们从新的角度看待挑战,”他补充道。
根据 近期一份DER行业分析,需要一项汇集各类利益相关方意见的“全国性倡议”来构建DER整合框架。“DER技术正趋于成熟,恰逢可靠性需求变得紧迫之时, 但平衡地方与中央的控制和利益 仍然是一个悬而未决的问题,”Generac的基林补充道,他共同撰写了这份分析报告。
“公用事业倾向于集中控制,但分布式能源技术发展如此迅速,似乎有必要进行某种聚合”以保护配电系统的运行,基林补充道。市政、社区和地方领导人在解决这个悬而未决的问题上可以发挥关键作用,因为他们与监管机构或公用事业领导人有着不同的视角,而且“这可以带来新的方法,”他说。