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简介 电力系统最基本的规则是发输用电必须同时完成。多年来,电网运营商一直在确定系统的负荷,并通过增加可用的发电机来满足需求、调整供电。 然而,现在供应侧出现了快速爬坡和高度灵活的联合循环燃气轮机发电等新技术,需求侧也出现了智能热水器和储能等新技术,另外,输电能力和系统运行也得到了改善。这些新技术共同创造了巨大的机会,使电力系统比以往更加灵活。 同时,随着可再生能源(主要是风能和太阳能)并网的比例逐步提高,灵活性在电力系统中的重要性更加突出。 本文着眼于当今可用的各种灵活性资源,并在大量可再生能源电力系统背景下,探讨各种灵活性资源的潜力,以及它们如何共同作用,使电力系统更具经济性、可靠性且富有弹性。 灵活性来自供应侧和需求侧 在过去的几年中,风电和太阳能发电等关键技术的成本已大幅下降,装机速度显著提高。电池储能成本也在持续下降,电动汽车的成本得以降低。 清洁能源成本低,对经济和环境都是好消息。但是,新增可再生能源装机会增加对电网系统灵活性的需求。 这种巨大的灵活性需求使得“反调度”成为可能,即调度负荷以充分消纳可再生能源发电量。我们将分别介绍这些灵活性资源。 一是供应侧的灵活性资源。增加资源和地域的多样性可以充分利用供应侧的灵活性资源。 可再生资源不仅比现有发电资源组合成本更低,而且多样化的可再生能源组合,还提高了电力系统的灵活性。 以德州为例,其风电资源(两个地区)和太阳能发电具有不同但互补的出力曲线。这些资源结合起来,可以产生更平滑的曲线,更接近于系统需求。多样化的可再生资源和扩大平衡范围可以相互补充,从而使系统需求趋于平衡并减少对灵活性发电资源的需求。 美国西部能源不平衡市场(EIM)运行的很成功,说明了扩大市场的规模可以更好地利用可再生能源多样性。EIM是Western Interconnection中的实时平衡市场,具有较大的地理覆盖范围,成员间共享灵活性资源,所以每个成员所需的备用容量都下降了。 但是,更大的市场也可能产生大规模的额外成本,要减少这些成本,又需要更大的电网灵活性。许多大型电力批发市场如新英格兰ISO,电网是为高峰负荷而设计的,“将所有电网基础设施的规模调整到最高峰值的结果是系统效率低下,从2013年到2015年,新英格兰平均每年最高电价时段的用电量仅占全部用电量的1%,电费却占8%,而最高负荷时段的用电量10%则占其年度电费的40%(超过30亿美元 。 建立发电,输电和配电以及相关的天然气管网,却每年仅服务几个系统高峰时段,这是一种昂贵的经营模式,而新技术和其他方法可提供操作灵活性,减少峰荷时间并提供备用容量。只要制定了正确的规则,还是有一些方法可以替代高成本峰荷电力并减轻系统压力。比如电池储能,或抽水蓄能机组利用峰谷差价来赢利。 二是需求侧灵活性,通过对需求侧进行调控来提供灵活性。 随着技术进步,电力调度不再是为了满足不受控制的需求而供应,而是允许管理需求侧以满足可用的供应。 需求响应(DR)并不是什么新鲜事物,但是传统的需求响应程序只专注于在电网压力期间降低负荷。劳伦斯·伯克利国家实验室(LBNL)在介绍DR现在可以提供的各种服务时,采用了一系列比喻来说明了如何利用DR来塑形,移动,甩负荷和摇摆。 塑形:通常引用的加州ISO“鸭形曲线”正说明了利用实时电价塑造负荷的现成机会。 移荷:负荷侧资源还可以将需求转移到一天中更有利的时间,例如,当有多余的可再生能源可用且能源价格较低时。负荷侧资源还可以帮助将需求从更昂贵的时间转移到电价非常低的时段,从而有助于避免对可再生能源的限电。 通过安装开关、无线电控件和智能恒温器,建筑物将变成储热电池:对建筑物的暖气和热水供应进行预冷却或预热。 电动汽车的充电和储能的使用(无论是将来的负荷还是将来的供应)都可以通过类似的方式进行管理。… View Summary +

中国的风能和太阳能装机容量世界第一,且有望成为“世界可再生能源的超级大国”。然而,中国也遇到了弃风限电问题。虽然近年来可再生能源弃电量有显著下降,但在很多省份仍然存在问题,且将随着风能和太阳能发电装机量的增长而持续成为挑战。幸运的是,政府部门正在制定诸多应对的战略措施。成功的关键要看这些战略是否协调一致。 近来,刊登在“气候政策”上的文章提出了两个突出的策略:改善电力调度和改造燃煤电厂以更灵活的运营。作者(包括睿博能源智库技术顾问团,国网能源研究院研究员)认为改进电力调度是降低系统成本,减少弃电和减少排放的一种非常有效的方法。与此同时,改造燃煤电厂可以提高灵活性,但改造的成本很高,而且随着整个系统范围的改造工作增加,额外的好处逐渐减少。考虑到煤电行业倾向于将灵活性改造作为可再生能源弃电的主要解决方案,以及抵制中国近年来在提高调度效率方面取得的重大进展,这一结果非常重要。 背景 众所周知,中国是风能和太阳能装机容量的世界领先者,到2018年底,风能达到184吉瓦,太阳能光伏发电达到174吉瓦。包括生物质和水电,可再生能源占中国装机容量的38%,占中国发电量的26.7%。 虽然弃电比例在不断降低,但部分地区,特别是在东北和西北风力和太阳能高度集中的地区仍然发生弃电。 2018年,弃电率平均为7%,低于2016年的17%和2017年的12%。同时,2018年太阳能发电弃电率下降至3%,而2017年为6%左右。在新疆和甘肃,2018年太阳能光伏弃电达16% %和10%。 2018年新疆的弃风超过23%,其次是甘肃(19%)和内蒙古(10%)。 中国已采取显著的措施减少风电和太阳能弃电。政府在中国东北地区实施了降出力调峰辅助服务市场,根据政府的设置的底价和上限,火力发电机组可以参与调度竞标。 中国的“十三五”规划还提出到2020年在西北,东北和华北地区改造133吉瓦的燃煤热电联产机组,将下调频(downward regulation)能力提高46吉瓦。 中国还正在实施电力行业改革,包括中长期电力市场,跨省电力可再生能源交易和省级电力现货市场。 由技术和体制障碍引起的风能和太阳能弃电仍然存在。技术原因包括在具有大量风能和太阳能容量的地区,不灵活的燃煤发电厂占据优势; 拥有丰沛风能和太阳能的东北和西北地区与东部负荷中心之间的输电和电网互连不足(尽管近年来中国已经采取措施增加了几条大型输电线路); 在风电和太阳能满发期间,吸收风电和太阳能的需求响应能力很小。这些技术原因并非中国独有,其他国家诸如美国,也有风力和太阳能资源丰富的地区缺乏足够的传输能力将其输送到负荷中心。 然而,中国确实拥有独有的制度因素,即制定发电运行小时数以及固定的年度发电计划的历史条件。在这些历史条件中: 年度发电计划中,同一发电类型的所有发电机组的年度发电小时数相当。 固定电价、批发电价激励着发电商最大限度地发电,同时限制了发电机降出力去整合更多的风电和太阳能。 对这些降出力调峰的发电厂的补偿有限,只有在发电厂减速超过其最大发电容量50%的情况下才能支付。 中国正处于电力部门的转型过程中,但是这些历史条件在中国大部分地区仍在不同程度上产生影响。中国的确提出优先调度可再生能源发电,但实施起来并不均衡。幸运的是,现在有几个省正在设计和实施以经济调度为特征的电力市场,由于风能和太阳能的边际成本低至零,因此应首先调度这些可再生能源。 煤电厂改造v.s. 经济调度 我们使用了机组组合模型来比较。我们将燃煤电厂改造和改善调度战略。当前的调度方法建模为平均发电小时数调度方法,其采用忽略风电预测的每周机组组合,第二,采用包含了每四小时更新一次的风电预测更有效的方法。第二种方法代表着经济调度,中国的电力系统正在朝着这种调度机制发展, 至少在部分地区如此。… View Summary +

国际电力改革和气候变化季报回顾近期全球电力行业和气候变化政策和监管的最新进展,并摘选一些我们认为对中国特别相关的进展,以供参考。 1) 美国得克萨斯州:德州“ERCOT”批发电力现货市场价格飙升。8月13日和15日,实时节点边际电价达到每兆瓦时9,000美元(人民币640元/千瓦时),并保持了几次15分钟的定价间隔。8月份,ERCOT现货价格平均约为180美元/MWh,但全年平均价格预计不会远高于30美元/MWh。推高电价的主要因素是高温期间的空调需求。但行业内也广泛认为,价格飙升可以被视作ERCOT正常运作的一部分。ERCOT与PJM和其他几个美国批发市场不同,它没有单独的容量支付(固定成本支付)。也就是说,ERCOT是一个“单一电量”市场,这意味着发电商必须通过竞争,从现货市场价格中收回电量成本和容量成本(“固定成本”),这通常在很大程度上取决于一年中每千瓦时市场价格达到最高水平的几个小时。同时,ERCOT有一个强化的市场监测方案,以确保任何价格飙升都是市场公平和竞争的结果,而不是单个发电商(或一些串通的发电商)操纵市场的结果。 这种“单一电量”模式一直是美国其他地区(以及世界其他地方)的争论话题。容量支付,就像它们存在于其他市场一样,无形中支持了高排放和不灵活的资源,给消费者和社会带来了不必要的成本。同时,“单一电量”的市场,如果设计得当,可以起到强烈激励供需双方灵活性的作用,并支持可再生能源并网。在中国国内也有关于容量市场问题的辩论。如果要将容量支付纳入省级现货市场,我们建议在设计时一定要谨慎,如果实行容量支付,就应严格遵守这个准则:只有达到经济、环境标准和被实际需要(提供可靠性或灵活性服务)的发电机组才应得到容量补偿,且这些发电机组是通过合理的规划程序确定的。 2) 美国电力批发市场: “ISOs/RTOs”发布年度市场监测报告。美国联邦能源监管委员会要求美国的每个批发“现货”市场制定一项市场监测计划,包括指定一个独立的市场监测机构。在每年年中,独立的市场管理机构应公布前一年市场运行的详细报告,以及季度报告。例如,MISO(美国中部独立系统运营商)的独立市场监测机构目前由一家咨询公司Potomac Economics担任,Potomac Economics在6月份发布了2018年MISO年报。除其他主题外,报告详细分析了市场的竞争功能,讨论了为应对特定情况而采取的市场缓解措施(这些措施在2018年非常有限),分析了需求响应参与市场的情况,并详细介绍了为提高市场效率而改变市场规则的若干建议。 长期以来,睿博能源智库建议成立独立的市场监测机构,以促进中国省级现货市场的高效发展和运营。南方电网开始建立独立的市场监测机构,向前迈出了重要一步。下一个挑战将是确保独立的市场监测机构有足够的机会获取信息,以帮助打击市场操纵,并确保其有足够的独立性和分析能力提出有意义的市场设计建议。 3) 美国加利福尼亚州:“CAISO”考虑制定新的规则,允许光伏/储能混合项目参与电力市场。分布式能源(包括分布式太阳能光伏、分布式储能和需求响应资源)为电网提供服务,但这些服务的价值取决于分布式能源资源的技术特性、位置和运行时间。正确地反映分布式能源资源的价值,并对每个项目进行公平的补偿,是世界范围内的一个热门话题。这些评估和补偿问题解决的好,可以为分布式能源项目投资和运营提供正向的激励,也可以节约电网成本。这一点对于混合能源项目来说特别重要,同时也特别有挑战性,比如光伏和储能混合能源项目在加州这样的系统中尤其有用,因为夜间的批发电价比白天要高。加利福尼亚独立系统运营商(CAISO)负责经营所在区域电力“现货”市场,最近CAISO发起了一项倡议,探讨可能需要改变哪些市场和操作规则,以确保这种混合资源项目能够充分参与市场,并确保它们的价值得到重视和应有的补偿。 在中国,我们建议从一开始设计市场时,根据各种技术的性能提供一个公平的竞争环境。换言之,市场的设计不应只考虑煤电项目的技术能力。相反,任何能够提供服务(包括能源或任何辅助服务)的资源都应该有机会参与市场并得到相应的补偿。这应该包括分布式资源能源(包含混合分布式资源)。要使这些规则“正确”,需要持续的考虑市场结果,并在需要时不断调整市场规则。此外,应修改规划过程,并通过建模确保分布式资源能源的价值能够得到适当的体现。 4) 荷兰:政府推出新“车辆–电网”充电收费模式。荷兰基础设施和水资源管理部宣布了一项支持车辆对电网(V2g)充电的计划和补偿模式,在此模式下,电动汽车车主可以通过允许电网系统运营商在需求高峰期自动调整收费来赚钱。该计划支持的第一个“智能”充电站预计将在2020年投入使用。电动车向电网提供灵活服务可以实现一定的成本节约,因此世界各地对于V2G补偿模式的兴趣正在逐渐增长。例如,加州最近的一项研究发现,与使用传统的峰值资源(如燃气发电机)相比,开发V2G资源可以节省大量的成本和减少排放量。 中国在电动汽车发展方面处于世界领先地位,也有可能成为V2G领域的领先者。中国已经在几个地区建立了电动汽车充电的分时电价。通过与电网直接通信,向智能收费系统发送信号,可以进一步开发V2G资源,以揭示在输配电层面上与电网情况波动有关的费用。新的省级现货市场应及时帮助发现这些成本 – 至少在输电层面,而且不必等到现货市场在全国范围内的全面发展后才开始行动。在发展的过程中,从估计不同时间和地点的电网成本,到建立新机制及补偿措施,将信号传送给电动汽车等方面,均可以取得很大的进展。 5) 英国:大停电的经验教训提示了配电侧资源的重要性。8月9日,英国经历了严重停电,随后的电网公司报告称,雷电击穿了高压输电线路,主要发电资源严重缺乏,包括大量配电侧发电资源的短缺,事故是由多种因素同时发生导致的。睿博能源智库驻英国的一位专家认为,由于保护设备过于敏感,这些配电侧发电资源发生跳闸(tripped),电网公司需要更多地整合分布式资源,随着电网的脱碳化,预计分布式会持续增长。事实上,这些分布式资源如果整合得好,就有可能增强电网弹性。例如,电网公司可以更好地提高分布式资源对系统操作员的可见性。也就是说,需要改进系统操作员关于分布式资源的容量、操作状态和能力的信息。分布式资源的可见性已成为世界各国的热门话题,不仅是因为可靠性的原因,也是为了确保电网和电力市场能够获取分布式资源所能提供的各种电网服务的全部价值。 6) 全球:空气污染措施评估流程。许多国家都有定期审查排放标准和最佳可用技术的评估程序。2019年6月,经济合作与发展组织(OECD)发布了一份相关报告,对这些评估程序在欧盟、智利、韩国、美国和中国的实践进行了分析。例如,欧盟和美国都有确定的程序,每7-8年更新一次排放标准和实践,以及评估这些标准在改善空气质量和公共卫生方面的影响。中国的大气法也规定了类似评估流程,如果得以全面实施,可在提高中国排放标准的有效性方面向前迈进一步。尤其是在排放标准的有效性及其对公共卫生的影响方面。阶段性评估的结果还可用于修订标准,推动实施。这一流程可以纳入生态环保部目前的排放许可制度,并将有助于指导省级和市级空气质量管理机构的工作。… View Summary +

本文就印度电力市场现状及其市场化改革进程做了简要介绍,并为中国电改提供一些借鉴。… View Summary +
美国是全世界温室气体排放第二大国,同时也是技术和经济实力的领头羊。美国有能力引领世界寻找应对气候变化紧迫挑战的解决方案,同时迅速彻底地完成自我脱碳。 为了使能源消费向更清洁、更具成本效益的方向转变,我们需要零碳发电技术,并在使用化石燃料的终端用户侧实现大规模电气化。零碳发电技术已经实现商业化普及应用,而且成本越来越低。另外,包括储能在内的技术方案,可以增加电网灵活性,也将更便宜和更具可用性。 简言之,技术不再是脱碳经济面临的挑战。 为了经济快速地进行脱碳,同时始终保持系统可靠性 ,我们现在必须尽可能经济高效地部署和运行这些技术。我们需要通过提高效率和灵活性来优化能源消费,实现脱碳目标。通过优化能源消费,使我们的经济完全依靠清洁能源,就成为一个可以解决的小问题。通过大幅提高耗能设备的灵活性,改善消费者自身的用电行为,我们可以随时随地充分利用清洁能源资源。 今年年初,睿博能源智库(RAP)受“电力期刊”( The Electricity Journal)之邀,开辟了一期以能源优化为主题的特刊,其中包括9篇文章(摘要),睿博能源智库试图将能源优化思想与电力行业领军人物的观点相结合,重点关注提高美国电力行业效率和灵活性的战略 ,这部分在可靠,经济实惠的脱碳方案中必不可少但经常被忽视。 作为开篇,Joni Sliger和Ken Colburn提出了一个全新的、具有延展性的能效愿景(即能效 2.0 ),这愿景依赖于我们对能源消费的优化,以及随时随地获得低成本零排放的能源资源。作者认为,过去的能效政策将能效等同于减少单一能源消耗(如电力),这已经过时,需要改进。 现在的能效项目需要包括化石燃料终端用途的共益电气化,以及对节能的分时价值的认可。本篇仅是抛砖引玉,随后的文章中会进行详尽的讨论。 第二篇文章作者为Steven Nadel,如今美国能源效率是1973年的两倍。Steven Nadel总结出美国能效的提升得益于五项“传统”能效政策:企业平均汽车燃油经济性标准,电器和设备能效标准,能源之星标签项目,电力公司资助的能效项目和建筑能源法规。他还解释了如何进一步完善传统能效政策,以便美国能够将预计2050年的能源消耗减少25%左右。这些传统的能效战略已经非常成功。 在此基础上,我们需要对能效政策进行进一步思考。第三篇文章中,Matt Golden,Adam Scheer和Carmen Best提出了一些促进能效提升和增加灵活性的非传统性方法。他们研究了日益增长的智能电表数据可用性,结合开源软件,允许电力公司像采购其他资源那样,从消费者和负荷集合商采购能效和需求侧灵活性,即:通过提供电价或征求出价,根据基于实际的而不是假定的价值、可衡量的绩效,提供效率和灵活性来支付费用。 第四篇文章作者为Max Dupuy和Carl Linvill,探讨了需求响应的新内容。历史上,需求响应项目几乎完全用于紧急减负荷以解决容量限制问题。本文探讨了对更广泛方法的需求(需求响应2.0版),即捕获灵活负荷,储能资源和分布式发电技术的潜力,以在批发市场和配电系统层面提供广泛的容量和辅助服务。… View Summary +

原则上,美国跨州电力批发市场由联邦能源监管委员会(FERC)监管,而电力零售市场由各州监管。各州监管权界限问题也历经漫长而动荡的过程。随着电力批发市场的演化,虽然州权力的争执对有组织的批发电力市场构不成重大影响,但州权与电力批发市场监管的界线却偶有争议。最近在美国国内,有关区域输电组织(RTO)覆盖地区的州政府权利问题上的相关讨论变得相当活跃。最近引起争议的是最高法院的一项裁决。 去年,美国一家化石燃料发电企业对纽约和伊利诺伊州州对核电进行补贴的合法性提出质疑,当地法院维持了补贴的合法性(详见文末“背景”)。企业向联邦法院申诉请求重审下级法院的裁决。2019年4月,美国联邦最高法院驳回其请求,这既是关于支持核电补贴的终裁,也维护了参与跨区批发电力市场的各州在制定发电政策时的管辖范围。 这并不是电力批发市场面临的新问题,但是许多因素综合在一起,给电力市场带来了新的“干扰”,其中包括对天然气依赖的日益增长,特朗普政府补贴煤炭发电的措施,缺乏联邦碳定价政策,区域输电组织对州可再生能源配额制度和上述政策工具影响力的抵制等。 随着各州寻求应对这些问题的方法,一些竞争市场的管理者和市场拥护者已经开始反对对市场进行干预,他们认为州政府对电力批发市场的干预是不恰当和有害的。 如何理清州政府哪里是对的,哪里是错的?作者建议重新审视最高法院在休斯案中的决定。 当时,最高法院的裁决确认以公众利益为前提,电力供应可靠性当然是公众利益的一部分。最高法院也确认了各州的监管权,“当然,各州可以监管”,“即使其法律偶然影响到FERC管辖内的某些领域”。但是,当各州加入RTO,同意委托RTO以最低成本确保可靠的电力供应时,各州就放弃了自行确保资源充足性的选择。 作为交换,各州获得了充分参与有组织的电力市场的好处,这取决于各种治理条件。根据FERC的规定,RTO拥有履行该职责所需的所有工具和部署这些工具的职权。 横跨RTO区域的发电燃料和技术组合不断变化,电力系统运营商确保电力系统可靠性的难度越来越大,这些挑战需要工程解决方案。 没有证据表明不断变化的燃料组合会导致RTO市场无法有效管理。事实上,世界其他地方也有电力系统运营商,例如在英国和西班牙,它们正在应对资源组合中更为剧烈的变化,并成功地带头解决这些挑战。 各州必须给予肯定,即在以可靠性为由干预发电种类组合之前,不能指望RTO确保接受标准的可靠性。如果没有这一点,各州就可靠性理由采取行动会影响市场结果 – 例如阻止新准入,提供州内准入补贴或承保现有资源的持续运作 – 应该期望RTO可以采取行动来中和此类行动。 排放温室气体的外部成本也已经确定为公共利益问题,一些州已选择采取行动。 各州没有将环境政策相关的责任委托给RTO,RTO没有联邦授权来影响或对这些政策造成影响。虽然FERC和FERC监管的RTO已被授予可靠性问题的管辖权,但他们对环境问题没有管辖权(FERC只有权“考虑”此类事项)。这些是联邦和州政府负责的事情。 在没有联邦行动的情况下,各州意识到购买高碳能源相关的外部成本中的公众利益,并未选择 – 实际上也不能 – 依靠RTO来解决这一问题。因此,针对解决环境外部性的州能源政策,与针对可靠性问题的州能源政策有实质性的区别。 因此,采取环境因素政策会“偶然影响”市场结果,例如能源组合购买义务,会增加某些类型资源的能源市场价值,降低其他能源资源的市场价值,这些州应该有权这样做,有不受RTO干扰的自由。 作为回应,… View Summary +

国际电力改革和气候变化季报回顾近期全球电力行业和气候变化政策和监管的最新进展,并摘选一些我们认为对中国特别相关的进展,以供参考。 1) 美国:燃煤发电量持续下降 美国能源信息署报告称,2018年美国燃煤净发电量占总发电量的比重从2015年的35%下降至2018年的28%(夏季月份),并预测该比例将继续下降, 2019年会进一步降到25%。风电,太阳能和燃气发电填补了这一空白,而持续推动的终端能效也已缓解了电力需求。与此同时,大部分剩余的燃煤发电厂现在都是不具备经济性的:在美国很多地区,新建风电和太阳能发电的全部成本已经低于煤电厂的运营成本,这表明在煤电在不断淘汰。与此同时,彭博基金会最近宣布了一项新的活动,旨在到2030年关闭美国所有剩余的煤电厂,并用可再生能源和需求侧管理来填补由此产生的资源缺口。 2) 欧盟:碳排放交易体系 碳排放交易体系中的碳价给现货电价带来一些上行压力,但其他因素仍占主导地位:从2011年底到2018年初,欧盟碳排放交易体系的碳价格低于每吨10欧元。此后,价格上涨,今年4月份至今已经达到25欧元左右每吨。这一增长主要由于于欧盟批准的欧盟排放交易体系改革进入到第四阶段,在这一阶段收紧了配额供应,以及其他因素。欧洲现货电力市场基于经济调度原则,这意味着更高的碳价格会影响电力现货市场中化石燃料发电机组的投标行为。然而,煤炭和天然气价格的波动仍然是推动电力现货市场价格波动的一个更大因素。 对中国的一个启示是,运行良好的电力现货市场(或至少是一个实施良好的经济调度规则)是碳交易的重要伙伴,并为碳交易的运作开辟了一条重要渠道。然而,这种相互作用是复杂的,有许多因素在起作用,包括补充政策的影响。 3) 夏威夷推广基于绩效的监管创新 夏威夷州公用事业委员会最近宣布完成新工作的第一阶段,以改造公用事业单位的盈利模式。新方法将“准许收入”与“基于绩效的收入”结合起来。与以前一样,电网公司仍将根据“准许支出”和“准许回报”获得允许的收入,就像中国最近的输配电价改革所建立的方法一样。然而不同的是,在夏威夷,此法会减少电网准许收入,电网公司将有机会通过达到特定绩效目标来填补这部分收入。比如电网公司在连接分布式太阳能光伏和分布式储能资源方面的表现。这是转向基于绩效的监管趋势的一部分,在美国其他州,英国等地都已有所体现。如果实施得当,它将允许公用事业单位通过参与更好地支持政策目标而获利。 4) 新英格兰地区电力现货市场 新英格兰地区独立系统运营商(ISO-NE)最近宣布了对波动性可再生能源(包括风电和水力发电)的市场规则进行了一些改进。这些资源一直根据其运营成本(通常接近于零)按照优先调度来考虑,可以说它们一直都参与了ISO-NE(和其他RTO / ISO)市场。这些新变化的重要性代表了对“经济优先调度”的改进,并且代表了对波动性可再生发电“可调度性”性的完善。“可调度性”是ISO-NE于2017年首次实施的项目,该项目修改了市场规则的一些细节,以便在传统发电厂的基础上更加均衡地处理这些可变资源,从而减少弃风和降低整体系统成本,例如,ISO已经能够减少低效的手控弃风。 5)全球:国际能源署报告需求响应增长乏力 国际能源署报告称,2018年需求响应能力仅增长4%,维持了过去五年的平均增长率。需求响应是一种极好的灵活性资源,可以取代对更昂贵的灵活性发电厂的投资,满足高峰用电需求,并且可以支持高比例可再生能源发电的电网系统。需求响应可以在不同的时间尺度上提供一系列不同类型的服务,不仅是其“减少”负荷的传统角色,而且还可以对负荷曲线实行“转移,塑形和摆动”。不幸的是,由于各个国家在批发市场和配电层面存在许多障碍,这种潜力未在全球范围内得到应有的发挥。随着中国在电力批发市场和配电层面设计新市场的举动,我们建议应创建需求响应和其他分布式资源参与市场的公平竞争环境。 6)美国太平洋各州减少温室气体排放的行动 虽然在本届政府治下,国家层面的改善环境行动已暂停,但各州继续(一如既往地)努力减少温室气体排放并加速清洁和可再生能源的使用。美国太平洋地区的加利福尼亚州,俄勒冈州和华盛顿州的国内生产总值相当于世界第四或第五大经济体(合起来相当于美国四分之一GDP),一直引领着美国和全球的脱碳行动。这些州是“西部气候倡议”的一部分,各州在友好竞争中相互推动,以迅速减少温室气体排放。 2018年,加利福尼亚州承诺到2050年实现100%可再生能源发电。 华盛顿州在2019年通过多项法案,包括到2045年实现100%的可再生能源的承诺,华盛顿州制定了大型商业建筑能源绩效标准,要求在2020年之前制定建筑物能效标准,完善建筑能耗的信息披露,并定期更新。此外,还对标加州版本,规定了商用和住宅电器的能效标准。另外,华盛顿州还扩展了小规模光伏发电的净计量标准,要求公共事业单位鼓励“电表后发电”。 继加州之后,毗邻的俄勒冈州也将实施“排放上限和投资机制”,以减少温室气体排放。该项目要求俄勒冈州到2050年将温室气体排放量减少到2017年的80%。该州还计划参与加州的温室气体排放交易机制以及西部气候倡议。俄勒冈州的温室气体排放配额将被拍卖,然后将收益投资到该州消费者,主要用于实施能源效率和可再生能源项目。该法律将要求俄勒冈州在2030年之前淘汰所有燃煤发电,停止采购煤电。与RGGI一样,拍卖的配额价格既有底价也有上限。 Vox的David Roberts对俄勒冈州温室气体计划进行了很好的… View Summary +

2019年5月,中国国家能源局放松了对新建燃煤电厂的限制,给8个省份的新煤电项目开了绿灯。由于新建燃煤电项目的经济性越来越不确定,即使项目可以通过能源局三管齐下预警体系的评估,但仍不符合中国的长期国家利益。对煤电项目的新投资会对资产、机制、环境等方面产生风险。我们认为需要通过加强现有措施和持续实施现有的三个政策方向,即(1)电力规划和投资,(2)电力市场,(3)环境监管,来减少这些风险。 本文突出了政策制定者可以采取的具体措施,以降低风险,实现中国的长期能源和气候目标。 点击右侧Download Document 下载全文 This paper is also available in English. … View Summary +
众所周知,电动汽车(EV)革命价值非凡,可以为电力系统、经济、环境和气候带来广泛效益。然而,这些效益是否会实现,在很大程度上取决于电动汽车与电网的整合程度。如果整合得当,电动汽车可以实现清洁能源和清洁交通的转型,既便宜又互利。 很多人都知道电动车的污染程度低于传统汽车,但大家并不知道它的额外优势,即作为电网的灵活性负荷。换句话说,它们可以在对电网有利时进行充电—例如,在风能和太阳能发电量过剩以及电力需求低的时候。 欧洲和美国出现了一些可以实现这些机会的有益探索。我们的新报告提出,为了经济高效地将电动汽车整合到电网中,为各方带来好处,需要三个关键要素,即:智能电价(“软件”),智能技术(“应用”)和智能基础设施(“硬件”)。 智能电价有益于消费者和电网 采用智能电价、分时电价,有助于消费者明智的为电动汽车充电,在不影响驾驶需求的前提下,将充电转移到发电和输电成本较低的时间段。有证据表明,在没有这种定价激励的情况下,电动车车主更有可能在电力需求已经很高时给车辆充电,然而,在现有高峰需求的基础上为电动汽车充电,会加剧对电力系统的压力,并导致个人电费增加。 智能电价可以有不同的设计。即使是最简单的分时电价(比如在晚上的某些时间内提供较低的价格),也可以为电力系统、EV车主和所有用电消费者带来显著好处。 西班牙电力公司Iberdrola推出了电动汽车充电电价,车主在特定时间给汽车充电可享受2折优惠,因此,相对于标准电价来说,如果选择在夜间充电的话,日产Leaf的车主每年可以节省约170欧元(假设汽车每年行驶10,000公里)。更复杂的价格设计,例如根据电网情况每半小时变动的电价,可以帮助消纳不断增加的低成本可再生能源,并降低电网的峰值需求。 正如我们2018年的研究所示,现有电网一直未充分利用,将电动车充电转移到电网压力较小的时间段,还有助于更好地利用电网。目前,电网收费通常是统一费率(不随时间变化)或固定费用,固定费用通常占欧洲客户平均电费的27%。 Radius是丹麦的一家配电公司,他们为改变用户行为设计了一种有效的激励方法,即拥有智能电表的客户在冬季的三个高峰时段(每天下午5点至晚上8点),使用电网需要支付额外费用。通过将用电需求从这些时间转移,配电公司可以避免电网升级建设,避免将昂贵的升级费用包含在电费中。由此产生的更有效地利用现有电网,为所有消费者节省了资金。 智能电价需要智能技术 智能技术的可用性对于最大化智能充电的效益至关重要。对高峰时段的电力需求可以通过使用智能技术进一步降低,分时电价试点证明了这一点。智能技术包括可以监控和传达客户实时能耗的智能电表,以及可根据价格或其他信号(如排放标准)自动控制EV充电方式和时间的技术。 这些技术装置可以内置在充电站,电源线或汽车本身中。智能技术,特别是那些支持更复杂的分时电价的技术,对未来的电网至关重要。这对于传统的调峰、实现必要的需求灵活性、以及将更多的可再生能源并网非常重要。 荷兰创业公司Jedlix等几家公司开发了评估EV最佳充电配置的应用程序。他们评估驾驶员的需求,例如计划的行程时间,并且意在将充电行为转移到电网有足够容量、有可用的大量可再生能源和低电价的时候。由MyEnergi在英国开发的电表甚至可以在消费者的系统内检测到有过剩的、可获得的可再生能源通知给消费者,并由此来限制充电的电源。 智能电价为这些技术创造了商业机会,而智能技术使消费者可以利用这个优势,而不必因持续关注低电价影响生活质量。 智能、电网友好型充电设施最具备成本效益 具备成本效益的电动汽车并网的第三个要素是硬件,即充电基础设施的战略规划和选址。各种类型充电的选址还必须满足驾驶员的需求并预测未来的需求,无论是工作场所充电,汽车共享,送货服务还是电动城市公交车。 在美国,加拿大和英国,电力公司、电网运营商和交通部门在优选满足驾驶员需求的最佳充电地点时,合理利用了城市和高速公路沿途的现有电网容量。 在城市地区,通过使用现有的城市基础设施,如路灯杆来充电,具有成本和效率优势。在需要快速充电的情况下,为满足充电点的需求而进行电网扩建将过于昂贵,因此挪威和德国采用电池辅助移动快速充电器作为替代方案。 电动汽车革命的三个关键要素 未来几年,更多电动汽车将在道路上行驶。消费者,创新企业、城市已经见证了电动汽车提供的众多优势,来满足我们的交通需求以及对日益灵活和分散式的电网需求。这些经验清楚地表明,智能电价、智能技术和智能充电设施这三大关键要素对于有效推进能源和交通转型至关重要。 This blog is also… View Summary +

本文是睿博能源智库《实现清洁空气和低碳目标的最佳实践》(英文版)的节选。该手册提供了降低危险排放物和温室气体的方法和步骤,建议将清洁能源政策和能源效率的环境效益纳入空气质量规划,并对最佳实践进行了总结。空气质量管理的综合方法将帮助中国的政策制定者更快、更具成本效益地实现公共健康和温室气体减排目标。因为这种方法解决了污染的根本原因 – 而不仅仅是管道末端。 借鉴最近的经验,例如欧盟成员国的零废物目标,美国各州的综合能源和空气质量规划等,我们就如何调整这些政策以实现中国的目标做出建议。建议包括: 使用空气质量模型和规划来评估可再生能源和能效的好处,并纳入空气质量管理规划中; 在空气质量规划中使用睿博能源智库(RAP)节能模板; 建立信息中心以展示最佳实践; 将使用能源管理体系作为发放环境许可的条件; 鼓励通过竞赛改善能源和环境绩效;和 简化空气质量数据和许可证的信息收集系统。 这些方法具有成本效益,可产生协同效益,包括减少废水和废物排放,降低消费者和企业的能源消耗。中国现有的法律和政策框架下,可以将这些方法纳入空气质量规划和排放许可系统中,以实现完善目标。 本文所述的流程和实践将有助于中国更快地实现空气质量目标,确保不受短期经济因素影响进展,并减少温室气体排放。 点击右侧Download Document下载报告… View Summary +