新英格兰电池革命:在公共健康危机中,州政府的能效计划让所有人都能负担得起弹性电力

在冠状病毒的这段时间内,失去电力比以往任何时候都更达到后果。

对于那些有孩子在家的人来说,断电可能意味着无法进行远程学习;对于那些拥有家用医疗设备的人来说,这可能意味着疾病或更糟;对于那些现在远程工作的人来说,这可能意味着无法经营企业,或失去工作;而对于那些在医院或社区卫生中心照顾病毒感染者的人来说,它可能会中断护理,造成不可估量的伤害。

对可靠电力的需求从来没有像今天这样迫切。在接下来的几个月里,我们将进入飓风和野火肆虐的季节,届时本已严重的停电风险将在全国大片地区进一步扩大。

这种病毒 - 以及所提升社会的所有方式,揭示其历史和种族故障线 - 使能量弹性多于气候目标。它使得清洁,弹性力量为太阳能光伏加电池储存的形式 - 家庭,企业和医疗设施的国家必需品。如果发生停电,太阳能+存储是保持这种新的分布式经济工作场所运行的一种方式;当网格正常运行时,太阳能+储存减少了发电厂对最脆弱的环境负担,现在发现自己更容易受到这种疾病的影响。

人们早就认识到,城市穷人和有色人种承受着化石燃料发电厂造成的空气污染的重担。这种污染导致哮喘、慢性阻塞性肺病和其他呼吸系统疾病,目前正导致冠状病毒并发症导致的住院和死亡的高发生率。

哈佛大学的一项新学习证实了几个城市的发电厂和Covid-19健康影响的空气污染之间的联系。[1]仅在曼哈顿单独,报告称,颗粒物质(PM)暴露(燃烧化石燃料的结果)将导致Covid-19在过去几周中造成243人死亡。

Solar和电池存储已被证明是一种可靠和更清晰的化石燃料发电机的替代品,但问题始终是如何支付或资助这些新技术,以及如何使其可供资源不足的社区。

这篇文章描述ConnectedSolutions,一个新英格兰的新兴电池存储激励计划,提供了一种方法来克服电池存储的财务障碍,以便所有类型的客户,从所有收入群体,可以在他们的家庭和企业中访问这种新的弹性技术。

本文是系列文章的第一篇,将探索这种全新的电池存储融资方法是如何在新英格兰展开的。它还为全国其他州如何利用现有的能效基金(目前全国范围内的资金约为80亿美元)提供了一个模式,在困难时期为弹性电池储能创造新的融资解决方案。

具有新福利的新融资模式

自2012年以来,清洁能源集团(CEG)一直致力于支持新的聚合的、客户站点的能源存储计划由新英格兰的各国和公用事业开发。我们帮助开发了这些程序的第一个模板佛蒙特州有14个单元的农村经济适用房项目2014年,并在马萨诸塞州能源效率计划中支持了存储的使用新经济分析2017年被应用经济诊所(Applied Economics Clinic)录取。

存储系统最终于2018年被马萨诸塞州能效计划接受,2019年被罗得岛州接受。另外两个新英格兰州也在采取类似的计划。

这些新的聚合存储程序实现了许多重要的目标,即快速扩展分布式,弹性存储所需的目标:

  • 失败的投资通过提供可靠的、契约性的收入流和定义标准化的合格系统,使存储“可银行化”。
  • 支持更多客户的弹性通过支持更大更长的电池。
  • 为更多的客户提供存储空间通过储存经济学广泛工作,不考虑客户类型,公用事业区域或关税。
  • 提供明显的网格福利通过使用区域需求峰值更准确地对准客户电池放电。
  • 创建一个实现额外的社会福利的工具通过将客户电池引入国家监管项目。
  • 解决实用程序所有权问题通过给实用程序一种方式来管理BTM存储资源,而不必拥有它们。
  • 确保存储市场多元化通过将客户和第三方开发人员/聚合者作为一个聚合系统中的合作伙伴。

怎么运行的

新英格兰的新客户电池存储程序并非全部相同,但他们确实有一个共同的关键元素。

首先,它们提供了通过多年的按业绩支付的合同获得可靠的、可预测的收入来源在客户(电池所有者)和他们的电力公司(或第三方集成商)之间。这使得购买BTM电池成为一个有银行担保的提议,一个金融家可以支持的提议。

到目前为止,某些商业设施已经能够通过使用它们限制需求峰值来使电池为自己支付,从而降低欠公用事业的昂贵需求。在某些情况下,这项需求充电管理(DCM)模型可以使电池在几年内尽可能地支付。但是,虽然对于一个小的比率Payers小区来说,但DCM不能被住宅客户使用,因为他们不支付需求费用;许多商业客户也不经济,其需求率太低,或者负载曲线过于平坦,以储存支付。

即使数字对齐,使用DCM的电池也具有其他问题,主要是,电池的成本不保证。客户可能不会正常放电,可能会储蓄可能会错过宝贵的峰值;公用事业可以改变客户的关税或较低的需求费用;客户负载曲线(电力使用模式)可能会改变,使DCM较少有利可图。这些不确定性使DCM对某些贷款人显得过于危险。将需要贷款人来支持大型项目管道的开发,用于电池储存;没有它们,将分布式存储带到规模将是一个缓慢而艰苦的过程,将遗漏许多潜在客户。

相比之下,新的ConnectedSolutions模型用可预测的效用行为取代了不确定的客户行为。在这种新模式下,公用事业公司(或第三方聚合商)将同时为数千个客户的电池充电,以降低地区需求峰值。允许公用事业公司在多年期、按绩效付费的合同下运营客户电池,降低了所有人——客户、公用事业公司和开发商——的风险,并使开发商更容易为新项目管道获得融资。

其次,这些新程序使电池存储适用于所有公用事业客户。电池存储不再是一个可行的选项,仅适用于具有峰值负载曲线的大型商业客户,碰巧支付高需求费用。根据新系统,所有顾客 - 商业或住宅,高收入或低收入,在任何公用事业领域 - 都有资格与其实用程序安装电池和合同,这将在需要时支付它们使用它。[2]与Massachusetts的智能激励和零利息热贷款计划相同,有关的程序,有助于降低客户的前期投资和缩短投资回收期。

在这个家庭医疗需求增加的时代,这些方案对住宅客户的可用性是特别重要的。如上所述,当越来越多的住宅客户依赖于电力驱动的家庭医疗设备时,家庭保健的弹性电力已成为一个严重的问题。住宅客户对ConnectedSolutions项目的兴趣非常浓厚。[3]

第三,通过“互联解决方案”(ConnectedSolutions)程序在各州的能效计划中马萨诸塞州和罗德岛州也为政策制定者解决了两个主要问题:一是如何激励消费者安装电池存储系统,二是如何确保这些消费者拥有的电池能够以支持该州清洁能源目标的方式运行。

当马萨诸塞州的决策者考虑如何在联邦扩大电池的使用规模时,他们发现他们的预算中没有可用的资金来支持新的存储退税计划。他们所做的是全国资金最充足、最受推崇的能效项目之一,其目标之一就是减少能源需求峰值。

一个地标研究,指控状态,已经发现了峰值电量需求时间令人难以置信的昂贵,每年的最高需求的10%占联邦公用事业客户的40%的电力支出。该研究已将电池存储确定为减少这些高成本和高度污染需求峰的最佳工具之一。

在现有的能效计划中增加客户站点存储为政府提供了一种直接减少昂贵的需求高峰的新工具,而不必制定新的激励计划和新的预算。

而且,由于该项目采用了一种按性能付费的需求响应模型,确保BTM电池将在正确的时间放电,以减少地区需求峰值,政策制定者和监管机构可以确信它将导致这一结果广泛的社会福利由于这些新的客户电池明显提高了电网的效率,所有的纳税人都得到了好处。

相比之下,使用电池进行需求费用管理,在不考虑区域峰值的情况下解决个人客户峰值,这可能是不同的。DCM的“每个人为自己”的方法使政策制定者和公用事业公司无法保证客户将以一种降低每个人的高峰成本的方式行事。汇总系统,如连接核算,通过制造负责确保在合适的时间放电以使所有RATEPALERS放电的公用事事件来解决这个问题。

第四,这个新的聚合存储模型承诺超越效率的额外效益。其中一些额外的好处,如可再生能源的增加和弹性的提高,是效率/需求反应模式的自然结果。例如,当客户现场电池系统的设计和安装是为了减少区域需求峰值时,电池的功率和放电持续时间往往会显著增大,部分原因是它们的设计是为了解决3小时的区域峰值,而不是15分钟的单个客户峰值。这些更大、续航时间更长的电池,作为一个附带好处,可以在电网停电时为客户提供更有弹性的后备电力。更大的电池也往往比小的更划算,所以这是一个巨大的优势,比DCM模型。

政策制定者可以通过激励机制来支持其他额外的好处。马萨诸塞州通过他们的智能太阳能项目做到了这一点,该项目为系统提供可堆叠的系统,包括电池存储,服务低收入社区,回收棕地等。开发人员将智能返利与ConnectedSolutions的性能支付一起使用,为客户创造更好的整体投资回报,而政府可以通过协调使用这两个项目展示大量的社会效益。

更多工作要做

在马萨诸塞州开发的ConnectedSolutions项目并不完美,CEG继续倡导改进,例如专门针对低收入社区的客户电池存储退税,以及强制性的公用事业存储采购目标,包括表后配额。

此外,该项目的管理方式可能对其成功或失败产生巨大影响,需要强有力的州监管监督,以确保公用事业公司支持客户加入该项目,而不是阻碍它。

然而,在任何新能源项目或政策实施的道路上,这些都是典型的颠簸。公用事业监管机构和能源机构正在马萨诸塞州和邻近各州解决这些问题,我们相信许多问题将很快得到解决。

CEG将继续监测和支持新英格兰的国家能源储存政策和方案。我们还将继续将这些方案的技术支持和信息带给负担得起的住房开发人员以及为服务提供服务的关键服务提供关键服务。

下一步是什么?

我们已经表明,这些计划可以在新英格兰工作。现在表明他们也可以在其他地区工作很重要。

储存退税和采购目标只被少数几个州采用。相比之下,大多数州都有能效项目,而且这些项目往往资金充足。在全国范围内,目前每年有超过80亿美元的预算用于各州的能效项目。这其中的一小部分,以专门的存储性能支付或激励的形式,将使电池存储走出小众应用领域,进入主流。[4]

马萨诸塞州指控状态报告发现,存储采用的主要障碍之一是缺乏市场的存储机会 - 也就是说,存储业主无法通过该技术可以提供的许多社会益处。如果分布式能量存储是为了规模,则在单个情况下,它不足以占用成本。必须显示与用户的一致性的好处;收入必须是可靠和可预测的,以便存放存放;并且社会收益必须普遍存在,举起所有的比率Payers,而不仅仅是存储业主。

最重要的是,必须为所有人提供太阳能+存储。正如我们期待与Covid-19和能源安全的不确定的未来,那么开发新的解决方案,将为每个人提供弹性的太阳能和储存,包括最容易受到停电的人和可能导致的健康影响他们。

这就是“互联解决方案”项目已经开始实现的目标,也是为什么这种新模式需要传播到新英格兰以外的地方。

[1]可以找到报告和纽约时报中的相关文章这里这里

[2]CEG进行了独立分析,表明,考虑在马萨诸塞州安装太阳能+储存系统,新的Connectedsolules计划可提高经济和弹性成果。在此分析上的报告和网络研讨会将很快公布。

[3]CEG正在与Alternate Power Source合作,在马萨诸塞州诺伍德开展一个100单元的家庭存储和需求响应试点项目,该项目获得了该州的InnovateMass拨款。该项目将包括15个增强弹性系统,为低收入客户提供关键的家庭健康设备。这些得到CEG赠款支持的增强系统将证明电池存储支持家庭健康需求的好处。

[4]到目前为止,已拨出约2,000万美元用于MA、RI和NH的这些计划;新英格兰和其他地区显然都有很大的增长空间。