配电网络：可负担性难题中的意外破局者

Pier LaFarge是公用事业服务公司Sparkfund的首席执行官。

过去一个世纪，为满足经济增长需求，美国公用事业和监管机构将电网建设至峰值容量——足以应对全年最高负荷的50至100小时。从许多方面看，这是一项历史性的基础设施成就：美国电网提供了全球最廉价、最充裕的电力，几乎100%的时间保持运行，在许多州，其成本占GDP比重不足3%至4%，却为其他经济部门奠定了基础。在规模和经济价值方面，很少有公共用途、高度监管的机构能与之媲美。

然而，如今由先进制造业、电动汽车、云计算及人工智能新需求驱动的负荷增长，意味着我们需要以比过去100年更快的速度扩展电网，以支撑现代经济。快速增长将给电价带来巨大压力，公用事业必须采用新工具，将可负担性挑战转化为经济机遇，避免民众在食品杂货与电费账单之间艰难抉择。

好消息是，电网的增长可以惠及所有人。若管理得当，对电池、需求响应等新兴技术及现有线路升级的投资，有助于在现有电网上销售更多电力，将已支付的线路固定成本分摊至更多售电量，从而降低每个人的电价。

这正是配电网络成为意外英雄之处——作为新增容量增长的平台，同时提升可负担性和可靠性。

从现有配电网络获取更多价值

如何实现？通过投资电池、负荷灵活性、电网增强技术及其他分布式解决方案，我们可从现有电网获得超过200吉瓦的额外容量——这是Brattle Group近期研究的估算结果。

Brattle Group的另一项研究发现，年度系统利用率提升10%——即在已付费的线路上销售更多电力——可使电价降低高达4.8%，未来十年为消费者节省1100亿至1700亿美元，公用事业收益增加23%（激励对基础设施的进一步投资），并将新负荷接入时间（工厂和计算设施的供电时间）提前数年。

长期以来，配电网络一直是被动的输送网络和成本中心，需要持续投资以更换老化基础设施并容纳日益增多的间歇性可再生能源。实际上，过去二十年中，配电网络已成为美国许多地区电力支出增加的主要原因，推动了全国近三分之一的电价上涨。

要使配电系统成为新增容量增长的平台、提高电网利用率并帮助降低电价，我们必须以正确方式部署合适的资产。并非所有分布式资源都设计为作为公用事业基础设施运行。

要创造配电系统价值，需要真正的配电系统资产

许多分布式资源旨在为个体客户创造价值——如节省电费、备用电源、弹性——这些资产有时也用于惠及更大系统。但要成为真正的配电基础设施，公用事业需要那些100%为系统利益而运营的资源。它们必须能够像依赖容量库、变压器或电压调节器一样，对资产进行可视化、规划、认证、调度和依赖。

Xcel Energy的Capacity*Connect项目体现了这种公用事业主导的分布式容量基础设施方法，这些容量完全为电网和所有客户的利益而运营。通过分布式容量采购，该公用事业正在明尼苏达州战略性地部署高达200兆瓦的表前分布式电池，单套规模为1至3兆瓦，以提升电网可靠性并满足日益增长的电力需求。这些电池将作为专用配电设备，致力于改善整个系统。

电池是电子时间机器：当系统有充足电力时充电，在需求最高时、电网最需要的地方放电。在分布式容量采购中，公用事业确定表前电池的部署位置，与部署合作伙伴及本地供应商生态系统合作，然后将这些资产作为认证容量整合到运营中。由于分布式电池可增量扩展，公用事业可以随负荷增长精确增加容量，利用现有电网。

作为首个获得州公用事业委员会批准的公用事业所有、运营的电池部署，Capacity*Connect开创了先例，证明分布式电池是下一代配电基础设施。

公用事业所有权确保分布式电池收益共享

利用受监管的公用事业模式部署分布式电池，可确保电网基础设施投资惠及公众，而不仅仅是那些负担得起的人。公用事业拥有的电池所产生的每一美元电网价值，在超过其监管回报后，都将返还给该地区的所有客户。

在明尼苏达州，Capacity*Connect项目预计将收回成本并有所盈余，为住宅客户在20年内平均每月节省17美分。每个作为电池部署地点的社区组织和本地企业，每月还可获得场地使用费。这是来自公用事业的20年月度年金，让社区切实参与本地基础设施增长创造的财富。该项目首个确认的场地是一座教堂，每月获得数千美元以支持社区公益工作。

尽管存在常见误解，公用事业所有权并不排除竞争。竞争性市场价格发现和创新已融入每次公用事业主导的资产采购中。例如，分布式容量采购中超过80%的价值通过竞争性招标实现，包括本地和区域供应商及承包商。这推动了高薪就业、本地经济增长和劳动力发展，这也是Capacity*Connect获得本地工会、工程采购建设公司以及消费者倡导和劳动力发展组织支持的原因。

受监管的公用事业对公共基础设施的所有权，为共享利益创造了强大框架。将该模式扩展到新型配电设备——如电池——并非革命性举措，而是受监管公用事业系统设计之初的运作方式。

从试点走向规模化

分布式容量的时代已经到来。配电网络已成为容量增长和电网利用率提升的新平台，而非推高电价的成本中心。我们可以在降低电价、增强电网的同时实现电网扩展。技术可经济地规模化，经济效益显著，明尼苏达州的监管机构已树立了公共利益审批的先例。规模化部署的分布式容量，正是公用事业应对当前负荷增长的方式：快速、更廉价、更充裕、更可靠，惠及所有用户。

更正：本文已更新，修正了Pier LaFarge姓名的拼写，并澄清了对Sparkfund的描述。