極端天氣事件造成的電力中斷常常提醒人們，企業(yè)的業(yè)務(wù)容易受到電網(wǎng)中斷影響。但是，對于在自然災(zāi)害后提供不間斷電力的儲能項(xiàng)目，如果人們需要承擔(dān)避免電網(wǎng)停電的投資成本時(shí)該怎么辦？
美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的研究人員與位于佛蒙特州的一家非營利性組織清潔能源集團(tuán)（CleanEnergyGroup）合作進(jìn)行的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，“核算電網(wǎng)停電成本可以改變光伏和電池儲存系統(tǒng)投資的盈虧平衡點(diǎn)。”
在其提交發(fā)表的論文摘要中，作者寫道：“即使在傳統(tǒng)的成本效益計(jì)算中，太陽能發(fā)電和儲能系統(tǒng)看起來并不經(jīng)濟(jì)，但對于電網(wǎng)中斷造成的損失進(jìn)行價(jià)值評估來說，部署太陽能發(fā)電和儲能系統(tǒng)是一種財(cái)務(wù)穩(wěn)健的投資。”
他們補(bǔ)充說：“在大多數(shù)情況下，結(jié)合電網(wǎng)彈性的價(jià)值將增加光伏和電池系統(tǒng)的部署規(guī)模。”
“很顯然，提高電網(wǎng)彈性的價(jià)值確實(shí)會增加太陽能和儲能項(xiàng)目的價(jià)值。”清潔能源集團(tuán)副總裁兼項(xiàng)目主管SethMullendore表示，“這無疑增加了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性。”
1、配備電池儲能系統(tǒng)的太陽能發(fā)電在考慮電網(wǎng)彈性時(shí)更具意義
研究人員在加利福尼亞州阿納海姆模擬了三種建筑中安裝的太陽能和儲能項(xiàng)目的結(jié)果：一所小學(xué)，一座大型辦公樓和一家大型酒店。為了提供電網(wǎng)彈性的價(jià)值，其調(diào)查研究采用了30個(gè)公用事業(yè)客戶的停電預(yù)期成本的數(shù)據(jù)（業(yè)務(wù)損失或所承擔(dān)的責(zé)任）。
這個(gè)調(diào)查研究假設(shè)太陽能和儲能系統(tǒng)可以在停電期間為關(guān)鍵負(fù)載供電，或者為大樓的典型電力負(fù)載的50％提供電力。模擬中斷持續(xù)了兩個(gè)小時(shí)。模擬中斷是基于公用事業(yè)公司報(bào)告的客戶平均中斷的持續(xù)時(shí)間指數(shù)進(jìn)行的。
研究人員針對每種建筑類型分析了太陽能和儲能系統(tǒng)的凈現(xiàn)值（NPV）。在小學(xué)，即使在考慮避免停電的成本之前，太陽能+電池儲能部署也是經(jīng)濟(jì)的?？紤]到避免電網(wǎng)中斷的影響，其最佳太陽能光伏系統(tǒng)的規(guī)模增加了20％，達(dá)到134千瓦，儲能系統(tǒng)增加了13倍，達(dá)到32千瓦/79千瓦時(shí)。在電網(wǎng)彈性復(fù)原的情景下，太陽能和儲能系統(tǒng)的凈現(xiàn)值（NPV）增加了一倍多，從28,759美元增加到58,399美元。
對于大型辦公大樓來說，太陽能發(fā)電系統(tǒng)在應(yīng)對電網(wǎng)彈性復(fù)原之前是經(jīng)濟(jì)的，但儲能系統(tǒng)卻不是這樣。考慮到避免停電的成本后，其理想的配置需要增加35％的太陽能發(fā)電系統(tǒng)和156千瓦/271千瓦時(shí)電池儲能系統(tǒng)。而將避免的停電損失的價(jià)值與節(jié)省的電費(fèi)相結(jié)合，在20年內(nèi)，建筑物所有者的凈收益增加了178,000美元。
在重視電網(wǎng)彈性之前，太陽能發(fā)電和電池儲能系統(tǒng)對于大型酒店來說都不具有成本效益?？紤]到避免停電的價(jià)值后，配置363千瓦太陽能系統(tǒng)和39千瓦/60千瓦時(shí)電池儲能系統(tǒng)是其最佳選擇。作者在報(bào)告中指出：“在這種情況下，重視電網(wǎng)彈性使太陽能發(fā)電和儲能系統(tǒng)成為成本最低的解決方案。”
研究人員指出，建筑物的業(yè)主應(yīng)該計(jì)劃增加太陽能系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)所需的額外成本。他們估計(jì)，必要的硬件（包括轉(zhuǎn)換開關(guān)、關(guān)鍵負(fù)載面板和控制器）可能會增加10％至50％的系統(tǒng)成本。
2、保守的估計(jì)
“我認(rèn)為這是一個(gè)相當(dāng)保守的估計(jì)，企業(yè)可以從一個(gè)項(xiàng)目中獲得的價(jià)值，其中包括電網(wǎng)彈性。”美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）可再生能源研究分析師JoyceMcLaren表示，“與波多黎各的颶風(fēng)或其他地方發(fā)生的災(zāi)難相比，我們看到這些地方的電網(wǎng)停電時(shí)間相對較短。”
Mullendore補(bǔ)充說，研究中使用的電網(wǎng)彈性值（避免電力中斷）并沒有完全說明在自然災(zāi)害或其他危及生命的緊急情況之后由太陽能和儲能系統(tǒng)提供的好處。
他說，“當(dāng)人們談?wù)摑撛诘纳鼡p失或者影響生活質(zhì)量時(shí)，人們會發(fā)現(xiàn)價(jià)值越來越難確定，但肯定比人們談?wù)撋虡I(yè)損失時(shí)高出很多。”
3、太陽能加電池儲能系統(tǒng)可以取代柴油發(fā)電機(jī)
McLaren和Mullendore表示，他們不知道美國政府部門制定國家標(biāo)準(zhǔn)來評估太陽能和存儲系統(tǒng)所提供的彈性進(jìn)行了多少努力。但是，由極端天氣事件引起的電網(wǎng)中斷是政府官員日益重視的問題。
McLaren說，“我們對此感興趣的原因是，許多建筑物所有者和其他利益相關(guān)者越來越關(guān)注電網(wǎng)彈性，特別是關(guān)注長時(shí)間停電影響的城市規(guī)劃者和政府也越來越感興趣。”
Mullendore列舉了一個(gè)成功的模式，即馬薩諸塞州的社區(qū)清潔能源防災(zāi)計(jì)劃，該計(jì)劃為獲得了當(dāng)政府項(xiàng)目撥款4,000萬美元，該計(jì)劃部署太陽能電池板、儲能系統(tǒng)，以及其他清潔能源技術(shù)以避免電力服務(wù)中斷。
Mullendore補(bǔ)充說，美國各州可以開展更多的工作，通過修訂柴油發(fā)電機(jī)組作為建筑物默認(rèn)備用電源的標(biāo)準(zhǔn)，為太陽能發(fā)電和電池儲能系統(tǒng)開辟一片天地。
“一些標(biāo)準(zhǔn)往往是默認(rèn)采用柴油發(fā)電機(jī)。”他說，“因此，要想采用發(fā)揮同樣作用的新型先進(jìn)技術(shù)并不容易，無論是儲能部署還是燃料電池。這需要允許新技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)通常具有的相同作用。”
