从过时的技术规则到本地许可再到激励政策,都有机会增加本地太阳能的潜力。
这是ILSR连续发布的《屋顶革命》报告五部分中的第四部分。阅读第1部分或第2部分或第3部分。下载整个报告,并在此处查看我们的其他资源。
消除技术障碍
突出的“技术”障碍是所谓的“ 15%规则”。许多州采用的规则是,分布式可再生能源系统只能满足为居民区供电的电力系统部分(称为配电系统)的峰值能源需求的15%。要超过15%的限制,拟议中的太阳能发电项目将必须完成复杂且昂贵的工程审查才能连接到电网,从而使太阳能成本更高。1
15%的规则最早是在加利福尼亚州的《规则21》中通过的,该规则于2000年用于互联分布式发电。15%的规则来自一个假设和一个简单的计算。假设一天中的最低负荷
电路(本地电网的一股)约为高峰需求的30%。这30%表示可以在配电线路上安装的最大太阳能容量,而不会产生比线路负荷更多的潜力。30%被用作安全裕度的一半,使阈值达到峰值负载的15%。
这项15%的规则现在适用于大多数州的分布式发电政策(并且是FERC的小型发电机互连程序的一部分),并且已开始在包括夏威夷和加利福尼亚在内的当地太阳能开发最为发达的州引发问题。
但是,15%的规则可能太保守了。联邦能源部的研究表明,白天的最小负荷可能接近峰值负荷的50%,而不是30%。这意味着对于无意孤岛更合适(但仍然非常保守)的阈值接近峰值负载的25%,而不是15%。
提高阈值似乎是合理的,因为尚未证明高分布式发电渗透率的潜在影响(例如保持电网上的恒定电压)。2特别是,配电网具有处理很大一部分电网的能力的一些例证。太阳能光伏发电量,远远超过15%的规定。3
夏威夷州科纳(Kona)拥有700 kW的太阳能电池阵列,占其配电线路容量的35%,没有任何问题的报告。没有报告问题。新泽西州大西洋城的配电线路上有1,900 kW的商用太阳能PV(容量的24%,在低负载情况下为63%)没有报告问题。配电线路上超过10,000 kW的商用太阳能PV(容量的50%,低负载时为100%),没有报告的问题储能是15%(或25%)规则的其他潜在技术解决方案。连接到配电系统的电动汽车电池或其他存储设备可以在高产量和低需求期间吸收太阳能的一部分,并在需要时将其推回电网。能源部和许多私人公司的研究仍在继续寻找方法,以最大程度地利用存储和电动车辆渗透分布式太阳能。
简化本地许可
当地的许可规则大大增加了安装太阳能项目的成本,特别是在住宅物业上。在2011年初由太阳能安装商SunRun发布的一项研究中,许可成本占典型住宅太阳能项目(3-4千瓦)的总项目成本(每瓦6.40美元)的8-10%。以每瓦4.00美元(我们对当今最好的住宅太阳能安装成本的估计)计算,这些许可成本将是4 kW阵列项目成本的16%。如果到2018年一切都没有改变,那么当太阳能安装成本可能降至每瓦$ 2.41时,不变的许可政策将代表4 kW太阳能电池阵列价格的26%.4
幸运的是,美国太阳能准则和标准委员会已经制定了一套最佳实践,可以显着降低批准太阳能项目的成本。他们详尽的策略清单(例如基于清单的快速审查,电子邮件而不是亲自提交的许可证等)可以将许可证成本降低75%,情况截然不同。
扩展网络计量
实现太阳能发电平价潜力的另一个潜在障碍是净计量的限制。全国43个州的净计量法允许现场太阳能生产商减少用电量。客户每节省一千瓦时(kWh)的太阳能,客户就可以节省零售电费,例如每千瓦时$ 0.10。下图提供了一个简化的示例,其中客户每月使用100 kWh,但是由于他们的太阳能电池阵列产生60 kWh,因此他们只为40 kWh的“净”消耗付费。
通常,只要生产量不超过现场消耗量(非常多),使用净计量的客户就可以获得太阳能的零售价。净计量的优势在于,人们通常会找到能效和太阳能的结合,从而最大程度地减少电费,并且全部由公用事业公司使用一个电表来处理。
净计量也具有政治优势。由于它不需要任何公共资金(而是需要公用事业来提供会计核算),因此感觉很免费。
净计量的一个缺点是,一个人必须拥有合适的,阳光充足的屋顶或开放空间才能安装太阳能。由于只有三分之二的住宅物业被所有者占用,并且几乎只有25%的住宅屋顶空间适合太阳能使用,5因此大大缩小了太阳能的潜力。另外,净计量可以促进分布式太阳能的次优规模经济。由于定期生产比现场使用更多的太阳能的人可获得非常低的电费率(而不是零售电价),因此不鼓励人们最大化其太阳能项目的规模。而且,由于小规模项目的规模经济陡峭,这意味着限制项目规模(净计量)的政策的太阳能社会成本要高于没有限制项目规模的政策。
解决此净计量限制的一种策略解决方案通常称为社区太阳能。最简单的说,社区太阳能政策就是“社区净计量”。截至2010年,这项政策已被七个州和许多独立公用事业公司采用,允许客户构建通用的太阳能电池板阵列,并通过净计量在其独立个人帐单上共享输出。例如,附近一个教堂的30 kW太阳能电池阵列产生的电力可以在十个本地所有者之间共享,每个所有者所获得的电力份额均与其所有权份额成比例。核算等于净计量,减去现场太阳能。客户仍然无法获得远远超过其消费量的太阳能电能,但是他们不需要有阳光充足的屋顶。
社区净计量只是一种会计手段,但是它可以为许多人提供一种共享社区中单个太阳能电池阵列的电力输出的方式,并使位于中心的社区太阳能项目成为可能。除了为没有合适屋顶的人们打开太阳能之门外,通过允许人们共享更大的太阳能电池阵列,它还可以适度降低太阳能的使用成本。下图说明了在美国安装的太阳能发电的规模经济。以教堂屋顶阵列为例,共享30 kW阵列(每瓦的典型成本为6.50美元)可以节省成本。 10个独立的3 kW阵列,每瓦6.30 USD 6。
在科罗拉多州的一个州,一项新的州法律为社区太阳能项目建立了称为社区太阳能花园的法律框架。这些花园是2兆瓦或更小的太阳能项目,共有10个或更多“用户”共享太阳能输出。公用事业必须在2013.7年前购买高达6兆瓦的社区太阳能项目的输出
净计量的另一个缺点是,在许多州,它通常在整个系统范围内被限制在公用事业负荷或峰值负荷的一定百分比内。以加利福尼亚州为例,它要求公用事业公司最多接受其净计量高峰需求的5%,但不能超过8。大多数州将净计量限制为公用事业高峰需求的1%或更少。下图显示了总净计量限制的状态。9暗红色的状态限制为1%或更少,浅红色的状态限制为更高。没有颜色的州对净计量系统没有法定限制。
幸运的是,各州可以更改其总限额,就像加利福尼亚州在2006年(更改为2.5%)和2010年(更改为5%)所做的那样。10但是,不能保证其他州拥有足够有利的政治环境。
参考文献
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