为避免气候危机的最坏影响,我们必须立即从污染严重的化石燃料向无排放的能源过渡。而成本效益需求灵活性计划——改变电力消费以适应清洁和廉价的能源,正迅速成为实现这一转变的必要支柱,与可再生能源、能源效率、建筑电气化和车辆电气化并驾齐驱。
然而,成本效益需求灵活性计划的广泛部署仍然面临巨大的挑战。在此,我们将探讨有哪些挑战及实现该计划所需的技术、政策、市场机制和公平战略,从而为每个人带来公平和能够负担的清洁经济。
工作原理
我们家里有很多电器设备,如热水器、热泵、电动汽车充电器、家用电池等,这些电器设备可以制造得更“灵活”,使电力公用事业公司可根据风能、太阳能等无排放能源在低成本供电时远程调节它们,而该调节是对我们没有影响的。
如电力公用事业公司可远程预设我们家里的热水器或电动汽车,使它们避开电网需求高且电费贵的白天,转而在风能充足的夜晚充电,当我们早上醒来时,水也热了,电动汽车也充好电了。
成本效益需求灵活性计划可通过利用低成本电力而减少建造昂贵的发电和输电基础设施,从而大大节省用户的成本。
据美国洛基山研究所和布拉特尔小组专家估计,到2030年,成本效益需求灵活性计划可帮助我们将清洁能源使用量提高40%,且避免每年高达150亿美元的发电、输配电基础设施的投资等。
电力需求的可塑性至关重要
今天,电力生产主要是根据用户的需求来供给的,当有电器设备使用时,电力公用事业公司和电网运营商就会启动发电厂。这种单向的供需关系不是明智的用电方式,因为用户用电时不会注意到昂贵和污染的电力,因此,需要供需之间更为动态的相互作用。
如果美国要在2050年前实现温室气体净零排放,预计电力需求将增加2~4倍。为此,迫切需要对电力需求进行智能管理,这可通过需求灵活性计划来实现。
开启成本效益需求灵活性计划路线图
目前,美国已成功实施了许多小规模的灵活性计划,展示了这一潜力。随着热泵、热水器这些灵活使用的电器在家庭越来越普遍,大规模采用需求灵活性计划时代已到来。
然而,我们需要克服四类障碍以开启需求灵活性计划潜力:
(1)技术上:家用电器需要更智能
为了让电力公用事业公司利用清洁廉价的电力对用户家中的水进行预热,就需热水器接入互联网,即要求热水器具有一个功能类似USB的通信端口,以插入公用事业公司提供的小型通信设备或模块。然而,许多热水器都没有合适的端口来接口该设备。为解决这个问题,需要制订家电标准,要求所有新的热水器都有一个通用接口。华盛顿州最近通过了这个标准,明年生效。
(2)社会方面:无需注册程序——自动注册
大规模采用需求灵活性计划需所有或大多数用户的参与,需制订标准,以便智能家电在默认情况下以需求灵活性的模式安装,且在不减少服务的情况下为客户节省开支。
(3)经济上:需要电力市场更准确的价格信号
电力市场准确的实时价格对公用事业公司将客户需求及时转移到清洁、廉价的电力是非常必要的。尽管许多客户支付统一的电费,但公用事业公司可根据供需情况实时购买一天中涨跌不一的电力。然而,许多电力市场电价受外部因素影响并不能准确反映实时供需情况,故政策制定者和电网运营商可鼓励实时发送准确价格信号的电力市场设计,从而最大限度地从需求灵活性中获益。
(4)公用事业委员会应审查该计划
每启动一个新的需求灵活性计划,必须通过“成本效益测试”,即启动和运行该计划与将提供的效益进行比较,决定该计划是否有价值。不幸的是,数学常常排除环境和客户利益,导致不平等的评估,低估了需求灵活性的益处。为此,建议做一个成本效益分析的新框架供公用事业委员会审议。
(5)优先考虑资源不足的社区
为充分启动需求灵活性计划,各方必须以公正和公平的方式走到一起。公用事业公司还应与当地组织合作,更多地了解所服务社区的需求,建立共同目标并据此跟踪进展和衡量成功。此外,公用事业公司还应提供多种语言的资料,经常在网上和现场举办信息会议,向客户解释需求灵活性计划等。
在应对气候变化的斗争中,21世纪是改变游戏规则的十年,战略部门和公共事业应开始制订正确的需求灵活性标准和计划,为成本效益和公平的清洁经济铺平道路。
李人茜 编译