在美國，隨著太陽能電池等的成本降低、包含第三方所有者模式在內(nèi)的創(chuàng)新型融資選項的普及，以及可再生能源導入政策的發(fā)展，住宅用等分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)的導入速度加快了。
導入政策之一的“凈計量電價制度”，能以與購電單價相同的金額抵消光伏發(fā)電部分，從而削減電費的州級制度。其經(jīng)濟效應很大，為普及促進光伏發(fā)電發(fā)揮了重要作用。但隨著普及的進展，對電費支付產(chǎn)生的“經(jīng)濟不公平”的擔憂，最近幾年在美國成為議題。
凈計量電價產(chǎn)生的“不公平”
“經(jīng)濟不公平”是這樣產(chǎn)生的：隨著促進自產(chǎn)自消的分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)導入的增加，電力公司銷售的電力總量減少。依用電量收費的“電費(從量費用)”的收入減少。
因此，電費中包含的送配電網(wǎng)維護等固定費用的回收基數(shù)變小。所以，當電力公司為收回固定費用而提高電價時，未設(shè)置光伏發(fā)電設(shè)備的電力用戶的負擔就會相對增大。
基于這種擔心，凈計量電價制度的修訂和電價制度的變更，成為電力公司與光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)之間爭論的一大焦點，即是為收回固定費用而漲價，還是使凈計量電價的收購價格不與零售價格相同，而是根據(jù)供需情況按時段收費。
固定費用回收引起的“死亡螺旋”
這兩種收費制度會如何影響今后的光伏發(fā)電導入?
位于加利福尼亞州舊金山的美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)對這個問題作了定量分析驗證。驗證結(jié)果在2015年題為“凈計量電價與市場反饋的循環(huán)：電價制度修訂對導入分散型光伏發(fā)電影響的探討”的報告中發(fā)表。
報告題目中的“循環(huán)(Loops)”是與“死循環(huán)”同義的“多次反復”的意思。報告中提到的兩種電價制度的修訂實際上就會引起死循環(huán)。
即，促進自產(chǎn)自消的凈計量電價制度會增加分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)的導入。隨著光伏發(fā)電的增加，電力公司的電力銷售總量會進一步降低。能回收電價中包含的送配電網(wǎng)維護固定費用的客戶基數(shù)縮少，因此電力公司會提高電價。隨著漲價，未設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)的電力用戶為了削減電費會導入光伏發(fā)電系統(tǒng)。這樣，客戶群進一步減少，電力公司又會再次漲價，如下圖。
美國稱這種循環(huán)為電力公司的“死亡螺旋”。隨著漲價，光伏發(fā)電的導入加速，“放棄電網(wǎng)”，即“脫離電力公司”的動向?qū)⒅饾u擴大。那樣的話，將無法繼續(xù)維持重要的社會基礎(chǔ)設(shè)施——送配電網(wǎng)。
“按時段收費”可消除不公平
隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)加速導入，白天的供電量大幅增加，有些地區(qū)白天的供電量超過需求的可能性在增大。實際上，在光伏發(fā)電導入量最高的加利福尼亞州和光伏發(fā)電導入率最高的夏威夷州，視在功率需求(來自電力公司的受電量)的峰值已經(jīng)是傍晚以后了。
這種供電與需求的不匹配(Mismatch)稱為“鴨型曲線”。迄今的凈計量電價制度與發(fā)電時間無關(guān)，基本上是以與零售電力相同的價格與電力公司交易的。但電力公司為了實現(xiàn)公平，正考慮應用使需求與供給匹配的“按時段收費”或者“實時定價”。
屆時，白天發(fā)電的電力將會以低于以前的單價購買，傍晚以后的用電量采購價格將升高，家庭及商務用途的光伏發(fā)電帶來的電價削減效果將大幅減小。
其結(jié)果，光伏發(fā)電的經(jīng)濟效益會減小，也可能造成導入停滯。在光伏發(fā)電導入比例較低的地區(qū)，光伏電力為削減白天的峰值需求有巨大貢獻，可適用較高的收購單價。但隨著導入的擴大，需求與供給越來越不匹配，收購價格就會降低。
LBNL預測，如果繼續(xù)應用現(xiàn)在的與零售電力為同等價格的凈計量電價制度，美國的分散型光伏發(fā)電市場(與配電網(wǎng)連接的住宅用及商業(yè)、公共、工業(yè)用系統(tǒng))2050年累計將擴大至157GW。相當于美國總電力需求的4%。并以該預測作為“參考值(reference)”，分析了“固定費用回收(電價漲價)”和“按時段收費”兩種制度(圖2)。
將兩個制度結(jié)合，影響會減小
LBNL分析認為，適用“固定費用回收”制度時，2050年的光伏發(fā)電導入量與參考值相比會提高8%;而適用“按時段收費”制度的話，則會比參考值減少5%(圖3)。
“固定費用回收”會令光伏發(fā)電的導入加速，而“按時段收費”會減慢光伏發(fā)電的導入。因此，如果設(shè)計一種可吸收兩種具相反結(jié)果制度的要素，使其相互取長補短的新制度，則從整體上看影響將減到很微小。那樣，2030年的光伏發(fā)電導入量將比參考值增加約0.9%，2050年增加2.1%。
在美國，固定費用回收政策引起的“死亡螺旋”，作為會威脅到送配電基礎(chǔ)設(shè)施維持的一大問題，有時還會用作抑制光伏發(fā)電大量導入的論據(jù)。但報告中提出了通過在變更收購制度時吸收“按時段收”的要素來擺脫死亡螺旋的可能性，得出了“光伏發(fā)電的加速導入給送配電基礎(chǔ)設(shè)施帶來的負面影響只是一種夸張的想法”的結(jié)論。
