紐約州電力系統(tǒng)存在三個(gè)方面的問(wèn)題：基礎(chǔ)設(shè)施陳舊脆弱、峰值需求不斷增長(zhǎng)、技術(shù)創(chuàng)新接受速度遲緩。如何解決這些問(wèn)題？紐約州政府果斷地選擇了創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)之路。

 

　　2014年，紐約州出臺(tái)了一項(xiàng)頗具雄心且影響深遠(yuǎn)的電力部門改革行動(dòng)——能源愿景改革（REV）。自此，紐約州一舉成為美國(guó)電力部門改革浪潮中的領(lǐng)先者。以多方合作的方式，數(shù)百名利益相關(guān)方（包括分布式資源企業(yè)、用戶組織及其他利益相關(guān)方）參與了一系列工作組、技術(shù)研討會(huì)以及討論會(huì)，幫助紐約州完成了“能源愿景改革”行動(dòng)的規(guī)劃與決議。

 

　　“能源愿景改革”行動(dòng)的一個(gè)中心原則就是將分布式能源資源，如需求響應(yīng)、屋頂太陽(yáng)能、能效、微電網(wǎng)等這些目前尚未完全開(kāi)發(fā)的重要資源充分利用起來(lái)，結(jié)合傳統(tǒng)資源，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行，改善電網(wǎng)應(yīng)對(duì)斷電情況的彈性服務(wù)能力，使用戶能夠更靈活地管理自身能源使用情況。

 

　　要開(kāi)發(fā)這些分布式資源，需要讓它們成為電網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行中不可或缺的工具。“能源愿景改革”行動(dòng)需要開(kāi)發(fā)現(xiàn)代化電網(wǎng)（這既促成了分布式資源的整合，也是分布式資源整合的結(jié)果），并活躍分布式資源市場(chǎng)來(lái)優(yōu)化投資。此外，這一行動(dòng)還需要為州內(nèi)電力公司提供經(jīng)濟(jì)可行的財(cái)務(wù)模式來(lái)推廣這種發(fā)展模式的應(yīng)用，逐漸摒棄傳統(tǒng)商業(yè)模式。

 

　　將分布式資源納為電網(wǎng)資產(chǎn)

 

　　與燃?xì)饣蛉济弘姀S不同，分布式資源規(guī)模小，用戶分散，并且一般由用戶而不是電力公司持有和運(yùn)行。過(guò)去，分布式資源的這些特點(diǎn)使電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)者很難預(yù)測(cè)何時(shí)何地能夠怎樣可靠地利用它們。然而，隨著技術(shù)進(jìn)步和清晰價(jià)格信號(hào)的出現(xiàn)，整合起來(lái)的分布式資源可以三種形式向電網(wǎng)提供價(jià)值，這也是“能源愿景改革”行動(dòng)希望實(shí)現(xiàn)的。

 

　　首先，分布式資源能夠降低峰值用電需求，比如運(yùn)用需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)將用能需求轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)整體需求量較低的時(shí)段。通過(guò)使用智能恒溫控制器和建筑整體能源管理系統(tǒng)等技術(shù)，用戶能夠在不中斷服務(wù)的前提下降低用電需求，為電網(wǎng)帶來(lái)可觀價(jià)值。例如，通過(guò)運(yùn)用分布式資源來(lái)降低每年用電需求量最高的100小時(shí)的用電需求，紐約州能夠延遲系統(tǒng)升級(jí)并降低能源成本，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約資金12億－17億美元。通過(guò)充分發(fā)揮分布式資源的潛力，紐約州能夠改善負(fù)荷系數(shù)，從而改善基礎(chǔ)設(shè)施利用率，減少過(guò)量投資的同時(shí)保證系統(tǒng)可靠性。

 

　　其次，分布式資源不但可以整合起來(lái)延遲或替代發(fā)電廠建設(shè)，還能夠延遲或替代其他傳統(tǒng)電網(wǎng)的投資，如輸電線路和變電站。紐約州的電力公司已確定了14種所謂的非常規(guī)發(fā)電方式替代方案，有望利用分布式資源替代已規(guī)劃的特定電網(wǎng)投資。其中被人熟知的項(xiàng)目是在紐約市的布魯克林和皇后區(qū)。

 

　　據(jù)預(yù)測(cè)，到2018年夏季，那兩個(gè)區(qū)的用電需求將會(huì)超出電網(wǎng)容量幾乎70兆瓦。當(dāng)?shù)仉娏韭?lián)合愛(ài)迪生（ConEd）最初計(jì)劃投資12億美元升級(jí)一座變電站，但該電力公司最終與紐約市政府合作開(kāi)展了“布魯克林、皇后區(qū)用電需求管理項(xiàng)目（BQDM）”，以此尋求非傳統(tǒng)、更清潔、更具彈性且更經(jīng)濟(jì)可行的方式來(lái)滿足不斷提高的用電需求。

 

　　在該項(xiàng)目中，聯(lián)合愛(ài)迪生承諾投資2億美元用于基礎(chǔ)設(shè)施和本地分布式資源建設(shè)——還不到預(yù)估成本的20％——從而延遲對(duì)12億美元變電站升級(jí)的需求。在提出這項(xiàng)替代方案時(shí)，聯(lián)合愛(ài)迪生積極響應(yīng)監(jiān)管部門對(duì)于“能源愿景改革”行動(dòng)政策方向發(fā)出的信號(hào)，并承諾項(xiàng)目不但能夠?yàn)橛脩魩?lái)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還能提供重要的案例經(jīng)驗(yàn)供參考。

 

　　這個(gè)為期四年的項(xiàng)目開(kāi)展已有兩年，投資2400萬(wàn)美元（其中1200萬(wàn)美元作為用戶參與補(bǔ)助），資助了多個(gè)能效計(jì)劃，以創(chuàng)新的競(jìng)拍方式購(gòu)買22兆瓦裝機(jī)的需求響應(yīng)資源，并采用新的手段吸引用戶參與。為了讓項(xiàng)目對(duì)電力公司有吸引力，監(jiān)管部門批準(zhǔn)通過(guò)了表現(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，電力公司能夠通過(guò)滿足特定結(jié)果（如分布式資源的多樣性）來(lái)獲得高額回報(bào)。

 

　　“布魯克林、皇后區(qū)用電需求管理項(xiàng)目”是紐約州該類項(xiàng)目的首創(chuàng)，目前整個(gè)紐約州都在測(cè)試這類項(xiàng)目的效果。例如，聯(lián)合愛(ài)迪生在其另一個(gè)示范性項(xiàng)目中通過(guò)整合分布式太陽(yáng)能光伏資源和電池儲(chǔ)能資源創(chuàng)建了一座“虛擬電廠”，與一座傳統(tǒng)電廠的運(yùn)營(yíng)方式一樣，向電網(wǎng)提供諸如容量和調(diào)頻等重要服務(wù)。聯(lián)合愛(ài)迪生與兩家私營(yíng)企業(yè)合作，將1.8兆瓦太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝到了300個(gè)用戶家中，并加入了云技術(shù)保證電力公司能夠直接控制這套整合系統(tǒng)。除了為用戶提供價(jià)值（降低用電成本，并在系統(tǒng)斷電時(shí)仍能保證電力供應(yīng)）外，也能為電網(wǎng)帶來(lái)真正的益處。在紐約，用電需求高峰一般出現(xiàn)在下午5點(diǎn)之后，但此時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電量已經(jīng)開(kāi)始下降。如果電網(wǎng)能夠?qū)⑻?yáng)能電力保存在分布式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中，然后在晚間用電高峰期將其釋放，即可大大減輕電網(wǎng)的壓力。同時(shí)，對(duì)這些資源的直接控制進(jìn)一步提高了電網(wǎng)公司運(yùn)行的可靠性。

 

　　第三，分布式資源可以提供支持電力系統(tǒng)日常運(yùn)營(yíng)的各項(xiàng)服務(wù)，包括提高電網(wǎng)彈性。桑迪之后，一些重災(zāi)區(qū)由于處在長(zhǎng)島長(zhǎng)距離輸電線的最末端而被孤立；而另一些紐約市的市民則因?yàn)榈罔F系統(tǒng)停電被困在了曼哈頓。各個(gè)相關(guān)組織和部門如今正在計(jì)劃通過(guò)修建擁有互連分布式資源的微電網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)提高電力系統(tǒng)可靠性。作為“能源愿景改革”行動(dòng)的一部分，紐約市啟動(dòng)了共計(jì)4000萬(wàn)美元的“紐約大獎(jiǎng)”競(jìng)賽，到目前為止已資助了83項(xiàng)微電網(wǎng)可行性研究。一旦建成，這些微電網(wǎng)不但能夠在電網(wǎng)服務(wù)中斷時(shí)為“孤島”供應(yīng)電力，還可以被整合到更大電網(wǎng)的日常運(yùn)營(yíng)中，為其提供常規(guī)運(yùn)營(yíng)支持服務(wù)?，F(xiàn)在“能源愿景改革”行動(dòng)研究的一個(gè)基本問(wèn)題是如何最佳地協(xié)調(diào)、貨幣化和補(bǔ)償這些運(yùn)營(yíng)支持服務(wù)。

 

　　創(chuàng)建分布式資源市場(chǎng)

 

　　如果說(shuō)加利福尼亞州（另一個(gè)領(lǐng)先開(kāi)展電力部門改革的州）采用的是強(qiáng)制性手段整合可再生能源和分布式資源，那么紐約州則更傾向于采用市場(chǎng)化手段解決問(wèn)題。阻礙分布式資源進(jìn)一步普及的關(guān)鍵問(wèn)題是缺乏有效的機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)和定價(jià)小型分散資源對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的效益。

 

　　基于此，紐約州創(chuàng)建了一個(gè)新型的彈性競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)——分布式系統(tǒng)平臺(tái)（DSP），從而貨幣化系統(tǒng)價(jià)值和鼓勵(lì)用戶與私營(yíng)企業(yè)參與。作為分布式系統(tǒng)平臺(tái)，電力公司將拓寬其角色，整合分布式資源，并在批發(fā)電力系統(tǒng)和越發(fā)多樣化的零售市場(chǎng)（包括各種用戶負(fù)荷水平和新型能源服務(wù)）之間發(fā)揮橋梁作用。紐約州是第一個(gè)將分布式系統(tǒng)平臺(tái)類型市場(chǎng)制度化的州，這里的用戶將不再只是電力的消費(fèi)者——他們將積極參與電網(wǎng)的健康和穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，并幫助降低碳排放。

 

　　分布式系統(tǒng)平臺(tái)的一個(gè)主要目的就是支持將分布式資源向電網(wǎng)提供的價(jià)值定價(jià)，并補(bǔ)償用戶使用分布式資源的行為。當(dāng)分布式系統(tǒng)平臺(tái)模式投入運(yùn)行后，這些價(jià)值將有可能通過(guò)市場(chǎng)力量決定。與此同時(shí)，紐約州的利益相關(guān)方們采取了一種合作方式更直接地將價(jià)值貨幣化。

 

　　分布式系統(tǒng)平臺(tái)將創(chuàng)造一個(gè)市場(chǎng)機(jī)制，發(fā)出信號(hào)指明分布式資源的價(jià)值并鼓勵(lì)人們采用。這一舉措改變了消費(fèi)者的角色，曾經(jīng)的被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，消費(fèi)者的身份變成了通過(guò)分布式系統(tǒng)平臺(tái)提供能源服務(wù)的服務(wù)商。紐約州的電力公司正在研究如何應(yīng)用分布式系統(tǒng)平臺(tái)，這顯然需要電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和通信方面的同步提高。例如，電力公司和私營(yíng)企業(yè)要一起研究如何提高信息透明度，從而使用戶能夠做出明智的投資選擇，投資能夠提高電力公司和用戶分布式資源之間交流效率的智能基礎(chǔ)設(shè)施和電表。

 

　　創(chuàng)建分布式系統(tǒng)平臺(tái)市場(chǎng)和實(shí)施“能源愿景改革”行動(dòng)的其他措施能夠?yàn)殡娏編?lái)新的收入流，并最終成為穩(wěn)定的發(fā)展模式。在“能源愿景改革”行動(dòng)下，電力公司收入將取決于非傳統(tǒng)因素：相對(duì)于單純依靠資本投資收益的傳統(tǒng)模式，基于可能會(huì)出現(xiàn)的更多“獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制”，它們將能夠依靠提供系統(tǒng)效率、能效、改善數(shù)據(jù)獲取方式和信息互動(dòng)等服務(wù)的能力創(chuàng)造收入。

 

　　當(dāng)分布式系統(tǒng)平臺(tái)完全得到應(yīng)用后，電力公司還可開(kāi)發(fā)新的“平臺(tái)服務(wù)收入”，如向私營(yíng)企業(yè)收取交易服務(wù)費(fèi)等。通過(guò)鼓勵(lì)提高系統(tǒng)效率，電力公司能發(fā)現(xiàn)過(guò)去不存在或很難實(shí)現(xiàn)的分布式資源價(jià)值，這使得“布魯克林、皇后區(qū)用電需求管理項(xiàng)目”和紐約市“虛擬電廠”等項(xiàng)目不但成為可能，并且具備經(jīng)濟(jì)回報(bào)能力。

 

　　與傳統(tǒng)發(fā)展方式不同，這種模式具備實(shí)在的可持續(xù)性。因此，紐約州“能源愿景改革”行動(dòng)正在設(shè)計(jì)新方法以最大化利用創(chuàng)新、高能效的清潔資源，并運(yùn)用這些資源為用戶和電網(wǎng)公司等利益相關(guān)方帶來(lái)經(jīng)濟(jì)回報(bào)。