隨著技術的進步，分布式和儲能技術的應用越來越廣泛。國家已經(jīng)看到了分布式與儲能的發(fā)展前景，并作出了相應部署。國家“十三五”規(guī)劃綱要將儲能、分布式能源和新能源汽車列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃。能源、電力和可再生“十三五”規(guī)劃中也將太陽能的發(fā)展重點逐步由集中電站向分布式光伏轉移，明確提出要全面推進分布式光伏發(fā)電。加之近年來飛速發(fā)展的以電動汽車為代表的儲能技術，分布式加儲能系統(tǒng)在中國未來的前景十分廣闊。
分布式能源
在美國，分布式和儲能也處在飛速發(fā)展的階段，它們的發(fā)展已經(jīng)開始給美國的能源系統(tǒng)帶來革命性的改變。儲能與分布式的結合已經(jīng)開始顯著減少美國電網(wǎng)的銷售量，引發(fā)“負荷脫網(wǎng)”甚至是“用戶脫網(wǎng)”現(xiàn)象。
“負荷脫網(wǎng)”和“用戶脫網(wǎng)”的經(jīng)濟性
用戶利用分布式發(fā)電或儲能系統(tǒng)，進行自發(fā)自用，從而逐步減少從電網(wǎng)購電量的現(xiàn)象叫做“負荷脫網(wǎng)”。用戶可以通過分布式+儲能系統(tǒng)實現(xiàn)能源自給自足，不從電網(wǎng)購電，只將大電網(wǎng)作為備用。更進一步地，隨著分布式發(fā)電和儲能系統(tǒng)成本的降低，用戶甚至能選擇通過過量裝機來完成備用，從而完全脫離電網(wǎng)，實現(xiàn)“用戶脫網(wǎng)”。
電網(wǎng)電價上升以及分布式和儲能系統(tǒng)成本降低使得這類趨勢越來越明顯。因此，落基山研究所開展了一系列的研究，評估了“負荷脫網(wǎng)”和“用戶脫網(wǎng)”的經(jīng)濟性。研究分析預測了2050年前美國“用戶脫網(wǎng)”和“負荷脫網(wǎng)”的經(jīng)濟性，通過分析模擬用戶自發(fā)電系統(tǒng)的度電價格與用戶從電網(wǎng)購電的零售價格相持平的時間點，預測脫網(wǎng)趨勢。
在非常保守的可再生和儲能技術假設下，研究結果仍表明美國的有些地區(qū)已經(jīng)具備了“負荷脫網(wǎng)”甚至是“用戶脫網(wǎng)”的條件。如電網(wǎng)電價較高的夏威夷，商業(yè)用戶利用分布式光伏和儲能系統(tǒng)滿足自己的全部電力需求(用戶脫網(wǎng))的度電成本已經(jīng)比從電網(wǎng)購電的零售電價便宜。而其他地區(qū)的脫網(wǎng)平價時代的會在30年內陸續(xù)到來。這意味著，如果現(xiàn)在我們不能意識到并合理應對脫網(wǎng)趨勢，電力系統(tǒng)可能會為未來脫網(wǎng)的負荷進行過度的基礎設施建設，造成投資浪費和置產(chǎn)閑置。研究顯示“負荷脫網(wǎng)”和“用戶脫網(wǎng)”將大幅削減電網(wǎng)的售電量，使電力公司陷入固定資產(chǎn)單位成本越來越高的困境。即便是在用戶大規(guī)模脫網(wǎng)的情況發(fā)生之前，早期脫網(wǎng)用戶的增多也會觸發(fā)電力公司售電量和電價間的惡性循環(huán)，售電量的下降伴隨著電價的攀升，進而使太陽能發(fā)電+電池儲能的脫網(wǎng)系統(tǒng)更具吸引力，從而引發(fā)進一步脫網(wǎng)。可以看出電力公司以售電為主業(yè)的傳統(tǒng)商業(yè)模式將會受到極大的挑戰(zhàn)。
無獨有偶，世界的其他地區(qū)也開始出現(xiàn)分布式+儲能系統(tǒng)帶來的“脫網(wǎng)”趨勢。例如在可再生發(fā)展進展迅速的歐洲，德國柏林附近的費爾德海姆鎮(zhèn)就憑借鋰電池系統(tǒng)和附近的可再生能源達到了能源獨立，脫離了大電網(wǎng)。在中國，分布式光伏項目已經(jīng)成為新的節(jié)能環(huán)保熱點，多地開展的“低碳”、“零碳”試點也少不了分布式和儲能的身影。這些都會導致“負荷脫網(wǎng)”，甚至最終引發(fā)“用戶脫網(wǎng)”。尤其是現(xiàn)階段中國的工商業(yè)電價遠遠高于居民用電，這使得分布式光伏在中國已經(jīng)具備良好的經(jīng)濟效益。此外，中國積極推進的電改放開零售側、微電網(wǎng)系統(tǒng)、以及能源互聯(lián)網(wǎng)等都是“脫網(wǎng)”的助力。
電網(wǎng)企業(yè)該如何應對這一變化
落基山研究所的這項研究的本意并不是想鼓勵用戶進行負載脫網(wǎng)和用戶脫網(wǎng)，也不認為自發(fā)自用電價低于零售電價，用戶就一定會馬上“脫網(wǎng)”。而是希望通過量化分析論證了脫網(wǎng)的經(jīng)濟動機，讓電力公司正視脫網(wǎng)這個無可避免的未來，鼓勵電力公司積極地去應對這個問題。
分布式能源和儲能帶來的“脫網(wǎng)”趨勢把電網(wǎng)和電力公司推向通往未來的岔路口：一邊是“脫網(wǎng)”，電網(wǎng)公司固守傳統(tǒng)經(jīng)營模式，利用定價結構、商業(yè)模式和監(jiān)管手段等抵制分布式接入電網(wǎng)系統(tǒng);另一邊是“整合”，利用創(chuàng)新的商業(yè)和管理模式使分布式資源融入電力系統(tǒng)，將他們視為電網(wǎng)的有機組成部分。
有些電力公司已經(jīng)開始偏向“脫網(wǎng)”路徑，通過提高對分布式光伏用戶的固定收費，或降低其輸出電力的價格來削弱分布式發(fā)電/儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性。然而，由于“用戶脫網(wǎng)”情景不和大電網(wǎng)連接，其經(jīng)濟性完全不受電網(wǎng)定價機制的影響，此類手段只能延緩“負荷脫網(wǎng)”的速度，不能改變最終“脫網(wǎng)”的結果。相反，當經(jīng)濟效益和其它因素達到一定臨界點時，用戶可能會從至少還與電網(wǎng)保持連接的“負荷脫網(wǎng)”直接躍升至完全脫離電網(wǎng)的“用戶脫網(wǎng)”，這將使電網(wǎng)公司的售電量遭遇斷崖式的下降，造成大量電力基礎設施投資的浪費。隨著分擔電網(wǎng)資產(chǎn)的負荷越來越少，電網(wǎng)供應電價上升，促使聯(lián)網(wǎng)用戶尋求分布式解決方案來降低電價，進一步造成“脫網(wǎng)”，從而電價螺旋式攀升，形成惡性循環(huán)。在這一情景下，電網(wǎng)和用戶側分布式資源都將面臨過度建造但利用率較低的問題，使得電表兩端的投資過剩。
另一些電網(wǎng)公司則在努力探索“整合”路徑。盡管聯(lián)網(wǎng)分布式系統(tǒng)可能導致大量負荷流失，但該系統(tǒng)能潛在地降低整個系統(tǒng)的成本，向電網(wǎng)提供諸多附加服務和價值，對未來建立可靠、彈性、經(jīng)濟的低碳電網(wǎng)做出貢。尤其是在輔以新的費率結構、商業(yè)模式和監(jiān)管框架時，電網(wǎng)和分布式相輔相成，資金和實體資產(chǎn)得到高效利用。美國的E.ON和RWE等電力公司正在積極地尋求新的商業(yè)模式，從傳統(tǒng)的火電發(fā)電經(jīng)營轉向側重于電網(wǎng)運行和分布式可再生能源的新業(yè)務模式。與此同時，紐約州和加州等州的電力系統(tǒng)也在優(yōu)化系統(tǒng)補償機制，希望通過合理的市場機制結合分布式對系統(tǒng)帶來的成本與收益，為用戶和電網(wǎng)提供最優(yōu)的解決方案。
兩條路徑間雖然并非鐵板一塊，但今天的決策將引領我們進入某一個軌道，隨后再想做大方向性改變就會面臨諸困難。這個決定的影響將會十分深遠，而留給我們的時間已經(jīng)不多了。在中國，電力系統(tǒng)改革正在尋找融合可再生能源的市場化解決方案，這正是選擇路徑的關鍵時刻。應該借著電改的東風，將分布式融入市場體系，利用市場化理清各類補貼關系，通過開放的零售市場增加良性競爭，催生創(chuàng)新的能源服務商業(yè)模式，最終為中國電力體系創(chuàng)造安全、高效、靈活、經(jīng)濟的未來。
