在美國(guó)，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(xiàng)的普及，以及可再生能源導(dǎo)入政策的發(fā)展，住宅用等分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)的導(dǎo)入速度加快了。
導(dǎo)入政策之一的“凈計(jì)量電價(jià)制度”，能以與購(gòu)電單價(jià)相同的金額抵消光伏發(fā)電部分，從而削減電費(fèi)的州級(jí)制度。其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)很大，為普及促進(jìn)光伏發(fā)電發(fā)揮了重要作用。但隨著普及的進(jìn)展，對(duì)電費(fèi)支付產(chǎn)生的“經(jīng)濟(jì)不公平”的擔(dān)憂，最近幾年在美國(guó)成為議題。
凈計(jì)量電價(jià)產(chǎn)生的“不公平”
“經(jīng)濟(jì)不公平”是這樣產(chǎn)生的：隨著促進(jìn)自產(chǎn)自消的分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)導(dǎo)入的增加，電力公司銷售的電力總量減少。依用電量收費(fèi)的“電費(fèi)(從量費(fèi)用)”的收入減少。
因此，電費(fèi)中包含的送配電網(wǎng)維護(hù)等固定費(fèi)用的回收基數(shù)變小。所以，當(dāng)電力公司為收回固定費(fèi)用而提高電價(jià)時(shí)，未設(shè)置光伏發(fā)電設(shè)備的電力用戶的負(fù)擔(dān)就會(huì)相對(duì)增大。
基于這種擔(dān)心，凈計(jì)量電價(jià)制度的修訂和電價(jià)制度的變更，成為電力公司與光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)之間爭(zhēng)論的一大焦點(diǎn)，即是為收回固定費(fèi)用而漲價(jià)，還是使凈計(jì)量電價(jià)的收購(gòu)價(jià)格不與零售價(jià)格相同，而是根據(jù)供需情況按時(shí)段收費(fèi)。
固定費(fèi)用回收引起的“死亡螺旋”
這兩種收費(fèi)制度會(huì)如何影響今后的光伏發(fā)電導(dǎo)入?
位于加利福尼亞州舊金山的美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)對(duì)這個(gè)問題作了定量分析驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果在2015年題為“凈計(jì)量電價(jià)與市場(chǎng)反饋的循環(huán)：電價(jià)制度修訂對(duì)導(dǎo)入分散型光伏發(fā)電影響的探討”的報(bào)告中發(fā)表。
報(bào)告題目中的“循環(huán)(Loops)”是與“死循環(huán)”同義的“多次反復(fù)”的意思。報(bào)告中提到的兩種電價(jià)制度的修訂實(shí)際上就會(huì)引起死循環(huán)。
即，促進(jìn)自產(chǎn)自消的凈計(jì)量電價(jià)制度會(huì)增加分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)的導(dǎo)入。隨著光伏發(fā)電的增加，電力公司的電力銷售總量會(huì)進(jìn)一步降低。能回收電價(jià)中包含的送配電網(wǎng)維護(hù)固定費(fèi)用的客戶基數(shù)縮少，因此電力公司會(huì)提高電價(jià)。隨著漲價(jià)，未設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)的電力用戶為了削減電費(fèi)會(huì)導(dǎo)入光伏發(fā)電系統(tǒng)。這樣，客戶群進(jìn)一步減少，電力公司又會(huì)再次漲價(jià)，如下圖。
美國(guó)稱這種循環(huán)為電力公司的“死亡螺旋”。隨著漲價(jià)，光伏發(fā)電的導(dǎo)入加速，“放棄電網(wǎng)”，即“脫離電力公司”的動(dòng)向?qū)⒅饾u擴(kuò)大。那樣的話，將無法繼續(xù)維持重要的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施——送配電網(wǎng)。
“按時(shí)段收費(fèi)”可消除不公平
隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)加速導(dǎo)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(shí)際上，在光伏發(fā)電導(dǎo)入量最高的加利福尼亞州和光伏發(fā)電導(dǎo)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(jì)量電價(jià)制度與發(fā)電時(shí)間無關(guān)，基本上是以與零售電力相同的價(jià)格與電力公司交易的。但電力公司為了實(shí)現(xiàn)公平，正考慮應(yīng)用使需求與供給匹配的“按時(shí)段收費(fèi)”或者“實(shí)時(shí)定價(jià)”。
屆時(shí)，白天發(fā)電的電力將會(huì)以低于以前的單價(jià)購(gòu)買，傍晚以后的用電量采購(gòu)價(jià)格將升高，家庭及商務(wù)用途的光伏發(fā)電帶來的電價(jià)削減效果將大幅減小。
其結(jié)果，光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)減小，也可能造成導(dǎo)入停滯。在光伏發(fā)電導(dǎo)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(xiàn)，可適用較高的收購(gòu)單價(jià)。但隨著導(dǎo)入的擴(kuò)大，需求與供給越來越不匹配，收購(gòu)價(jià)格就會(huì)降低。
LBNL預(yù)測(cè)，如果繼續(xù)應(yīng)用現(xiàn)在的與零售電力為同等價(jià)格的凈計(jì)量電價(jià)制度，美國(guó)的分散型光伏發(fā)電市場(chǎng)(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(jì)將擴(kuò)大至157GW。相當(dāng)于美國(guó)總電力需求的4%。并以該預(yù)測(cè)作為“參考值(reference)”，分析了“固定費(fèi)用回收(電價(jià)漲價(jià))”和“按時(shí)段收費(fèi)”兩種制度(圖2)。
將兩個(gè)制度結(jié)合，影響會(huì)減小
LBNL分析認(rèn)為，適用“固定費(fèi)用回收”制度時(shí)，2050年的光伏發(fā)電導(dǎo)入量與參考值相比會(huì)提高8%;而適用“按時(shí)段收費(fèi)”制度的話，則會(huì)比參考值減少5%(圖3)。
“固定費(fèi)用回收”會(huì)令光伏發(fā)電的導(dǎo)入加速，而“按時(shí)段收費(fèi)”會(huì)減慢光伏發(fā)電的導(dǎo)入。因此，如果設(shè)計(jì)一種可吸收兩種具相反結(jié)果制度的要素，使其相互取長(zhǎng)補(bǔ)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(dǎo)入量將比參考值增加約0.9%，2050年增加2.1%。
在美國(guó)，固定費(fèi)用回收政策引起的“死亡螺旋”，作為會(huì)威脅到送配電基礎(chǔ)設(shè)施維持的一大問題，有時(shí)還會(huì)用作抑制光伏發(fā)電大量導(dǎo)入的論據(jù)。但報(bào)告中提出了通過在變更收購(gòu)制度時(shí)吸收“按時(shí)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(dǎo)入給送配電基礎(chǔ)設(shè)施帶來的負(fù)面影響只是一種夸張的想法”的結(jié)論。
