美国能源部(U.S. Department of Energy)最新研究显示,电力公司可通过更智能的试点项目设计,简化创新应用流程,以应对负荷增长和可负担性等挑战。

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,当前的试点项目往往重复、缺乏结论性,且缺少清晰的规模化路径。

报告称:“安全是电力公司的首要任务,因此它们对新技术或新方法持谨慎态度,但电力公司能够快速测试好点子至关重要。”

面对不断增长的电力需求(尤其是来自数据中心的负荷),部分电力公司已开始加速行动,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)于5月3日使用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(PJM Interconnection)中宣布的规模化部署。许多电力公司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:“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,因为客户采用、期望和技术正以指数级速度发展。”她补充说,电力公司越快扩展解决方案,“就越能跟上步伐”。

LBNL研究发现,电力公司正与监管机构合作,寻找加速创新的试点设计。

为应对快速增长的电动汽车渗透率,太平洋天然气与电力公司(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,智能电表供应商Itron全球营销副总裁Marina Donovan表示。“这表明电力公司希望以这样的速度前进,”她说。

LBNL报告称,精简的试点设计框架(通常称为“监管沙盒”)可支持创新速度。这些框架已验证了新的价值主张以及实施、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,与更具创新性的行业相比,电力公司往往对新技术和新方法投资不足。

一些电力公司在逐步扩展试点方面取得了成功。

佛蒙特州投资者所有的电力公司Green Mountain Power的发言人Kristin Carlson表示,该公司的试点“为我们现在所处的位置奠定了基础”。她补充说,在2025年6月的一次峰值期间,Green Mountain Power的分布式储能虚拟电厂(VPP)项目为客户“在一小时内节省了约300万美元”。

但与该公司的VPP项目一样,大多数传统试点增长缓慢。Carlson说,该项目始于2017年的20个客户,目前拥有5035名参与者,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,该公司也一直在培育其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,目前已有多个供应商,容量达25兆瓦,并计划在2027年后继续增长。

LBNL分析发现,电力公司的财务不利因素是加速创新试点计划的关键障碍。

LBNL分析师表示,为获得投资成本回收的批准,电力公司必须向监管机构证明其拟议技术将使客户受益。这阻碍了电力公司对未经证实工具和方法的试点投资,并偏向于“历史上为其提供稳定商业环境的现状”。

分析师还指出,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,以及关键的——缺乏清晰规模化路径的试点。

Generac Power Systems高管、前马里兰州公共服务委员会专员Anne Hoskins表示,这些挑战可以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,这可以成为测试新技术、工具或方法的低成本途径。

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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。尽管这一概念仍相对较新,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。

盐河项目与电力研究院(EPRI)DCFlex计划参与方于5月合作,成为数据中心灵活性潜力的关键公开演示之一。

EPRI新兴技术执行总监Anuja Ratnayake表示,作为计划中一系列演示的首个,它表明在不损害参与数据中心价值主张的前提下,数据中心灵活性是可以实现的。

与LBNL描述的严谨、可重复的试点流程不同,亚利桑那州使用Emerald AI软件的演示是“一次特定的受控测试”,Ratnayake说。它设定了预定条件,并计划在2026年年中前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PJM系统弗吉尼亚州96兆瓦Aurora AI工厂进行,将在全规模、实时、真实世界条件下进行,Ratnayake表示。这将展示该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能开发出来。

但根据11月PJM市场监测报告,数据中心灵活性的确定性必须得到证明,系统运营商才会接受其作为更快速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精简的四步演示流程(挑战逐步升级)旨在让电力公司有信心更快连接灵活数据中心。他表达信心,一旦灵活性在规模化下成功演示,“这个谨慎、小心的行业将打开闸门,更快前进。”

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“我希望看到电力公司使用我们的沙盒”

州监管机构和受监管电力公司也在努力通过试点实现创新速度,但成效不一。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报告称,政策指令和愿景声明可以确定一个“利益相关者可以团结并努力实现”的目标。它指出了新泽西州能源总体规划、夏威夷2014年《关于夏威夷电力公司未来的委员会倾向》及其2024年后续文件,以及哥伦比亚特区PowerPath DC等例子,这些都推动了“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,LBNL表示。具体而言,它将监管审查限制在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,其中包括一个创新试点项目框架,使该电力公司能够扩展多个试点。

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。

Allen说:“电力公司不愿偏离已知框架,但行业需要应对不断增长的电力需求等新兴因素。”沙盒概念“在监管过程中创造了做好事的空间。”

密歇根州2019年的Power Grid计划包括90天试点审批流程和电力公司与利益相关者合作的激励措施,LBNL表示。但根据密歇根州试点数据库,在该计划指导下,试点“尚未推进到全规模项目”,研究人员补充道。

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件实现。“我希望看到电力公司使用我们的沙盒,”她说,并补充说“不断增长的电力需求可能会让电力公司更有兴趣利用其快速试点框架。”

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”计划——也代表了沙盒框架的重要努力。

随机对照试验(RCT)是客户自有设备聚合商Renew Home倡导的一种沙盒之外的创新速度方法。Renew Home首席执行官Ben Brown表示,RCT数据可以近似客户智能设备带来的价值,完全绕过试点流程。

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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型受到关注,该框架正准备评估其已完成的首轮试点。

LBNL表示,2023年,康涅狄格州公用事业监管局(PURA)启动了首轮试点,此后每年将启动新一轮。该框架要求四个阶段:提案、选择、部署和最终评估。

LBNL论文称,为减少部署障碍并促进合作,IES允许由供应商、电力公司或电力公司-供应商合作主导试点。

前PURA主席Marissa Paslick Gillett(她监督了该设计)表示,IES旨在克服监管障碍,并为试点过程“带来成果”提供监管确定性。它还提供了“创新的监管环境”。

Gillett说:“过程中内置了‘快速失败’的心态,必须达到里程碑才能获得持续资金。”她补充说,规模化尚未明确定义,但康涅狄格州有立法允许PURA强制电力公司扩展在监管过程中已证明可行性的试点项目。

“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,”监管咨询公司Current Energy Group联合创始合伙人、康涅狄格州计划独立管理员Matt McDonnell表示。

McDonnell说,IES将典型试点的时间从至少四年缩短到两年。其三条参与路径都包含费率payer保护,他补充道。

Piclo的电网灵活性市场最近与Eversource Energy和United Illuminating合作完成了首个IES周期。在最终报告中,两家电力公司和Piclo都认为市场启动速度比预期快,吸引了比预期更多的灵活性提供商。

“但建立市场最重要的部分是连续性,”Piclo首席执行官James Johnston说。“如果有第二年,并且有五年收入机会的前景,参与者就会增长。”

然而,康涅狄格州的电力公司并不信服。Eversource Energy报告称,Piclo试点在提供商参与、地点特异性、成本效率和运营方面存在不足。

由于缺乏可视化和控制客户自有资源的系统基础设施,Piclo的市场对康涅狄格州来说为时过早,Eversource和United Illuminating均得出结论。United Illuminating表示,Piclo的解决方案“随着市场条件和电网需求的发展”可能可行。

前PURA主席Gillett表示,对负荷增长、可靠性和可负担性的担忧使得更好地利用电网变得重要。

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“将为如何解决这种电力公司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。委员会已表示致力于尽快做出最终裁决。