加州率先探索大型分布式能源并网新路径

推动大型配电系统资源（如社区太阳能和大型零售店屋顶光伏阵列）并网改革的倡导者表示，消除并网障碍的努力正在加速推进。这些资源，尤其是1兆瓦至5兆瓦范围内的项目，能够在无需重大电力系统升级的情况下，灵活满足电力需求峰值。然而，在当前并网实践下，提高系统承载能力的成本使得许多需要系统升级的项目在经济上不可行。

加州率先实施灵活并网

加州公共事业委员会（CPUC）于3月24日批准的有限发电配置文件（LGP）选项，将是新兴的“灵活并网”创新在配电系统资源中的首个全州性实施。这些创新还包括工商业客户自有的屋顶太阳能和太阳能加储能系统，分析师和利益相关方对此表示认同。

“LGP选项允许开发商在电力系统拥堵期间安排出口限制，以防止过载，”并网改革倡导组织——州际可再生能源委员会（IREC）的律师、Shute、Mihaly和Weinberger律师事务所合伙人Sky Stanfield表示。但她补充说，出口削减造成的损失将小于升级电力系统承载能力的成本。

包括纽约、伊利诺伊和科罗拉多在内的其他州的政策制定者，正在朝着为这些大型配电系统资源制定更灵活的并网实践迈进。

电力研究院（EPRI）分布式能源并网项目经理Nadav Enbar表示，灵活并网“预先定义”了年度削减百分比。他补充说，“核心计算”在于，在电力系统承载能力拥堵的高峰期，是升级成本更经济，还是对配电系统资源发电进行计划外削减的成本更经济。

倡导者和分析师表示，灵活并网选项允许项目通过接受有限的削减来更快并网，这有助于实现政策目标。但他们也承认，美国配电系统快速变化的动态将使保护可靠性和保持开发商成本可预测性面临挑战。

并网成本问题

尽管缺乏验证性并网数据，但美国各地的利益相关方和分析师一致认为，轶事报告表明，配电系统资源的新并网选项似乎是必要的。

“随着分布式能源申请和渗透率的上升，往往会出现更多瓶颈和更长的等待时间，”IREC监管项目主任Mari Hernandez表示。她补充说，公开来源报道了缅因州、马萨诸塞州、明尼苏达州和其他州的配电系统并网积压问题。

加州公共辩护办公室在2023年4月报告称，一项针对特定地点的分析显示，“更精细的LGP”将为该州电力系统增加“可观”的发电量。

美国能源部2021年《太阳能未来研究》显示，到2050年美国分布式太阳能潜力高达200吉瓦，但该研究并未就并网问题得出结论，国家可再生能源实验室（NREL）可再生能源政策与市场分析经理Jeffrey Cook承认。

项目开发商提供了最有力的证据，表明需要简化并网选项。

“在纽约，配电升级成本通常使开发商成本翻倍，”Nexamp并网战略与政策总监Benjamin Piiru报告称，有些成本“甚至增加了六倍”。他补充说，如果没有伊利诺伊州的灵活并网试点项目，“我们可能会放弃一个项目，而不是支付5000万美元的升级费用。”

加州庞大的输电系统并网申请积压已影响到配电系统项目并网，Forefront Power市场开发高级经理Victoria Moroney补充道。因此，绝大多数1兆瓦至5兆瓦的项目被推迟，而LGP“可以成为一个可行的替代方案”，她说。

公用事业公司和倡导者表示，LGP选项将很复杂，而且只有依靠加州投资者拥有的公用事业公司多年来绘制其配电系统的工作才能实现。

有限发电配置文件详解

IREC的Stanfield表示，LGP允许开发商在预计其所在位置出现电力系统拥堵时，自愿安排减少项目发电量，而不是支付扩容费用。LGP之所以可行，是因为加州投资者拥有的公用事业公司每月更新的、针对特定地点的配电系统托管容量分析地图，Stanfield说。

利用这些地图，加州分布式能源供应商“将首次在美国”能够通过“基于系统状况提出出口时间表”来消除支付扩容费用的要求，Stanfield说。

“公用事业公司需要确保必要的功率控制技术能够维持开发商的承诺，”Stanfield承认。CPUC的命令将LGP实施推迟到“分布式能源功率控制系统根据美国保险商实验室（UL）标准3141获得认证后的九个月”，她补充道。

Stanfield补充说，随着LGP调度增多，系统负荷和供应的变化可能导致新的拥堵点。CPUC通过允许公用事业公司在出现“持续负荷下降”时，在LGP时间表之外削减项目发电量来解决这一问题。

CPUC的命令允许发电项目业主每天安排两个时段，在此期间其发电量可降至其容量的100%以下——基于特定并网点的配电系统容量模式。如果每月更改，这将为项目创造最多24次发电变更。

南加州爱迪生公司（Southern California Edison）认为LGP有助于实现清洁能源目标和保护可靠性，但它们增加了“运营复杂性”，该公用事业公司发言人Jeffrey Monford表示。他补充说，CPUC下令允许的特殊负荷损失削减、要求的UL硬件认证以及有限的调度变更将确保可靠性。

但公用事业公司“仍需要开发系统和运营实践来实施LGP”，而这种复杂的实施将需要CPUC“清晰及时的”指导，Monford说。

Nexamp的Piiru表示，加州的LGP规则“是迈向灵活并网的重要第一步”，并且“可能改变游戏规则，因为它允许对项目的财务可行性进行精细计算”。但他补充说，在更灵活的并网规则下，开发商的决策“可能更容易，因为这些规则设定了每年削减的特定最大百分比”。

开发商、公用事业公司和分析师表示，更灵活的并网规则已经在推进中。

更灵活的并网方式

大多数利益相关方同意，及时且经济高效的并网可以通过给予开发商更大利益和公用事业公司更多控制权的方式实现。灵活并网是一系列方法，“可能并非总是正确的选择，但确实扩大了项目开发商的选择范围”，社区太阳能接入联盟（Coalition for Community Solar Access）并网与电网整合政策高级总监Samantha Weaver表示。

加州的LGP是“频谱的一端”，而纽约、伊利诺伊和其他州正在试点的更灵活方法则处于“频谱的另一端”，Weaver说。灵活并网要求公用事业公司拥有先进的通信和分布式能源管理系统（DERMS），“以处理计划外但有上限的削减”，Weaver继续说道。对于这些方法，电价、削减规则和上限将很重要，她补充道。

联邦爱迪生公司（Commonwealth Edison）的灵活并网试点“成功实现了6.75兆瓦的太阳能容量”，在2022年的七个月中仅有17天削减事件，该公用事业公司发言人David O'Dowd报告。试点表明“削减事件和持续时间并非广泛可预测”，并且安排它们“将导致不必要的削减”，他补充道。

IREC的Hernandez表示，DERMS管理的灵活并网也很有价值，因为大多数州的托管容量分析（包括纽约和伊利诺伊州）不足以用于并网。她补充说，需要制定国家标准，以确定数据报告频率以及如何验证数据报告以供并网决策使用的要求。

Nexamp的Piiru表示，升级成本分摊也可以在试点中进行测试。当多个项目接入同一馈线且需要升级时，“所有开发商，而不仅仅是最后一个申请者，可以分摊成本”，他补充道。

Xcel Energy的灵活并网试点预计了科罗拉多州参议院第24-218号法案，该法案呼吁该州监管机构和利益相关方“现代化能源配电系统”，其牵头提案人、民主党州参议员Chris Hansen表示。该法案于5月22日由科罗拉多州州长Jared Polis签署。

该公用事业公司正在审查现有政策并收集利益相关方反馈，Xcel发言人Kevin Coss报告。它将在“未来六个月内”最终确定“小规模示范试点”的计划，以评估“更广泛部署所需的政策和技术考虑”，他补充道。

“灵活并网是一种工具，”参议员Hansen说。“随着科罗拉多州削减的增加，它为项目开发商提供了激励，增加储能选项，以在高峰需求时段（发电不被削减时）增加其发电的使用，从而增加项目对系统和分布式能源建设者及所有者的价值，”他补充道。

最终，需要新技术来解决灵活并网方法中的潜在复杂性，Hansen、Xcel和其他人一致认为。

待解难题

在某些条件下适用于并网的解决方案，在其他条件下可能会成为并网的障碍。“电力系统运行的动态使得精确的削减预测变得困难，”EPRI的Enbar说。“即使开发商在不受限制的位置并网，允许完全出口，其他并网项目最终也可能耗尽该馈线的所有容量，并要求开发商支付升级费用，”他补充道。

但开发商之间升级成本分摊“并非易事，因为他们的收入将被修改，”Enbar说。“灵活并网可以作为一种有效的过渡措施，同时进行升级建设和成本分摊的协商，”他说。

定义“灵活并网产生的削减与需求响应等电网服务计划产生的削减之间的区别”也至关重要，太平洋西北国家实验室电力基础设施与建筑部门首席研究员兼项目经理Karyn Boenker表示。

“拥有灵活并网协议的开发商可能面临削减和财务损失，而保护系统可靠性的需求响应计划是自愿且有补偿的，”Boenker说。政策制定者必须决定“如何区分对两者的补偿”，监管机构必须决定“由费率支付者还是开发商支付”所需新技术的费用，她补充道。

但依赖系统升级的“当前规范”消除了“潜在的创新”，NREL的Cook说。“并网流程可以量身定制，最佳实践将根据分布式能源渗透水平、公用事业公司、客户和开发商的特征与偏好、电力系统的属性以及其他因素而有所不同，”他补充道。

“可能会有复杂的难题需要解决，但简化的配电系统并网可以节省数十亿美元，减少排放并大幅提高可靠性，”科罗拉多州参议员Hansen回应道。