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研究表明，如果不再忽視分布式能源的好處，并通過更好的建模過程優(yōu)化和集成這些資源，那么將會(huì)提高電網(wǎng)彈性并降低成本。

美國當(dāng)選總統(tǒng)拜登承諾向清潔電網(wǎng)過渡將會(huì)帶來美國就業(yè)人數(shù)和經(jīng)濟(jì)增長，但批評(píng)人士表示，其提議的清潔電網(wǎng)計(jì)劃將耗資2萬億美元以上。

研究表明，這些關(guān)于其投資的假設(shè)是錯(cuò)誤的，其他有關(guān)清潔電網(wǎng)的假設(shè)也是錯(cuò)誤的。向清潔電網(wǎng)過渡實(shí)際上可以省數(shù)十億美元成本，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，并為美國建立一個(gè)更清潔、更可靠的電網(wǎng)。

當(dāng)公用事業(yè)公司使用更好的規(guī)劃模型并擴(kuò)展本地太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目，以及增加部署電網(wǎng)規(guī)模太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施時(shí)，可以最大程度地節(jié)省成本，并開辟通往成本最低的電網(wǎng)的道路。實(shí)際上，它可以在未來30年為美國的用戶節(jié)省近五萬億美元的電力成本。

近年來，在美國20多個(gè)州進(jìn)行的大量研究試圖評(píng)估當(dāng)?shù)靥柲芎蛢?chǔ)能系統(tǒng)等分布式能源的凈價(jià)值。雖然這些研究被用于在有限的范圍內(nèi)影響分布式能源（DER）電價(jià)的實(shí)施，但沒有一項(xiàng)研究能夠?qū)⑦@些項(xiàng)目的成本和效益按比例納入整個(gè)電力系統(tǒng)規(guī)劃過程，即支持電力系統(tǒng)資源規(guī)劃的至關(guān)重要的容量擴(kuò)張和生產(chǎn)成本建模。事實(shí)上，大多數(shù)電網(wǎng)和電力系統(tǒng)規(guī)劃過程都沒有準(zhǔn)備好從整個(gè)系統(tǒng)的總成本和收益來考慮資源規(guī)劃。這是因?yàn)樗麄冊诜峙洹鬏敽桶l(fā)電模塊中以零碎的方式分析電網(wǎng)，缺乏詳盡的數(shù)據(jù)輸入，并且不能公平地考慮像分布式能源（DER）這樣規(guī)模較小的發(fā)電資源。

在了解電網(wǎng)運(yùn)營現(xiàn)狀和成本之后，如果不再忽略分布式能源（DER）的好處，并通過一個(gè)更好的建模過程來優(yōu)化這些資源的集成，從而為電網(wǎng)制定一個(gè)真正最低成本的開發(fā)計(jì)劃。因此，能源開發(fā)商Vibrant Clean Energy公司技術(shù)專家Christopher Clack博士采用其先進(jìn)的WIS：dom（R）大數(shù)據(jù)模型應(yīng)用于這一計(jì)劃。其研究發(fā)現(xiàn)的結(jié)果令人關(guān)注。

做了些什么？

Clack對(duì)模型進(jìn)行了多種情況的比較：（1）模擬傳統(tǒng)模型的“簡化”場景，僅從中央傳輸級(jí)電網(wǎng)的角度考慮和權(quán)衡成本影響；（2）針對(duì)靠近客戶的分布式太陽能和儲(chǔ)能資產(chǎn)進(jìn)行集成和優(yōu)化的場景；（3）為每個(gè)場景制定了清潔電力的目標(biāo)，即到2050年每個(gè)州的碳排放量比1990年相比減少95%。

該模型花費(fèi)數(shù)天時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析了美國每個(gè)縣超過1.5萬億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，這是揭示分布式發(fā)電資源效益所必需的精細(xì)分辨率。該模型在這種規(guī)模下工作的能力解決了電力系統(tǒng)規(guī)劃者在現(xiàn)實(shí)世界中面臨的復(fù)雜資源選擇問題，協(xié)調(diào)了技術(shù)、規(guī)模和位置之間的成本和選項(xiàng)。

發(fā)現(xiàn)了什么？

毫不奇怪，到2050年，該模型中部署了大量的太陽能發(fā)電設(shè)施、風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和儲(chǔ)能系統(tǒng)。其中太陽能發(fā)電設(shè)施的總裝機(jī)容量超過1太瓦（TW），風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的總裝機(jī)容量為800GW。令人驚訝的是，如何在何處部署這些資源？以及為什么這將節(jié)約數(shù)千億美元成本？

該模型發(fā)現(xiàn)，通過在配電水平和更接近客戶負(fù)荷的水平上增加本地太陽能和儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署，不必像許多傳統(tǒng)規(guī)劃師所設(shè)想的那樣過度依賴輸電系統(tǒng)中化石燃料發(fā)電設(shè)施，也不必低估配電系統(tǒng)的利用率。這些分布式能源（DER）有效地重塑了大型電網(wǎng)的負(fù)荷，降低了大容量電力系統(tǒng)的成本，并平滑了整個(gè)系統(tǒng)負(fù)荷的波動(dòng)和變化。到2050年，通過增加247GW的分布式太陽能和160GW的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，這可以實(shí)現(xiàn)更有效的總體投資分配以及使本地電力系統(tǒng)更靈活。

電網(wǎng)規(guī)模發(fā)電和配電需求與集成和優(yōu)化的分布式能源（DER）的對(duì)比

節(jié)省多少成本？

通過整合和優(yōu)化分布式太陽能和儲(chǔ)能系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了電網(wǎng)潛在的節(jié)約成本超過3000億美元。當(dāng)要求該模型同時(shí)滿足美國2050年的清潔能源目標(biāo)時(shí)，發(fā)現(xiàn)與不按比例分配太陽能和儲(chǔ)能系統(tǒng)的清潔電網(wǎng)相比，電網(wǎng)運(yùn)營商可以節(jié)省4730億美元。最后值得注意的是，考慮到目前圍繞美國當(dāng)選總統(tǒng)拜登的清潔電力計(jì)劃展開的討論，該模型發(fā)現(xiàn)與維持現(xiàn)狀相比，可擴(kuò)展的本地太陽能和存儲(chǔ)的清潔電網(wǎng)的成本要降低880億美元。這些節(jié)省僅靠減少電網(wǎng)成本就可以實(shí)現(xiàn)，而且還不包括部署大量太陽能發(fā)電設(shè)施和儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來的巨大社會(huì)效益。

在為電網(wǎng)節(jié)省大量資金的基礎(chǔ)上，部署更多的社區(qū)和住宅太陽能和儲(chǔ)能設(shè)備將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，其中包括就業(yè)機(jī)會(huì)以及額外的社會(huì)和環(huán)境間接效益。雖然這一分析沒有考慮到資源選擇中的這些間接利益，但該模型確實(shí)計(jì)算出，到2050年，可擴(kuò)展本地太陽能和儲(chǔ)能系統(tǒng)的清潔電網(wǎng)將帶來200多萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。

但人們可能會(huì)問：如果看到電網(wǎng)規(guī)模的太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的電力成本每度不到5美分，為什么不干脆建造更多的太陽能和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施，從而更顯著地降低成本？在這一分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)太陽能發(fā)電設(shè)施和儲(chǔ)能系統(tǒng)也得到優(yōu)化時(shí)，成本最低的大規(guī)模可再生能源得到了優(yōu)化。只根據(jù)單位成本分析資源是錯(cuò)誤的和誤導(dǎo)性的，當(dāng)進(jìn)行更好的分析，根據(jù)資源在電力系統(tǒng)中的凈成本來選擇資源時(shí)，可以通過具有不同單位成本的資源組合來實(shí)現(xiàn)成本最低的電力系統(tǒng)。

那么如何節(jié)約這些成本呢？

以地圖為例，雖然人們可以使用紙質(zhì)地圖導(dǎo)航，但人還有使用現(xiàn)代技術(shù)的更好、更有效的電子地圖可以讓人們到達(dá)想要去的地方。如果要構(gòu)建成本更低的電網(wǎng)，以適應(yīng)新時(shí)代的挑戰(zhàn)滿足客戶的需求，同時(shí)也必須改進(jìn)在電力部門使用的工具。

長期以來，人們一直在使用傳統(tǒng)的工具、方法和思維方式，而很少有人在考慮如何建立一個(gè)更好的電力系統(tǒng)。使用利用技術(shù)和大數(shù)據(jù)的新工具，發(fā)現(xiàn)構(gòu)建采用清潔能源的電網(wǎng)成本并不像人們想象的那么昂貴。事實(shí)證明，可以建立清潔的電網(wǎng)，通過分布式太陽能和儲(chǔ)能系統(tǒng)以增強(qiáng)消費(fèi)者的能力?？梢越⒗盟饺送顿Y的電網(wǎng)，降低所有客戶的總體成本，提高電力系統(tǒng)的公平性。

那么需要做些什么才能將這些好處變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)？

決策者應(yīng)該將這種先進(jìn)的模型的成果應(yīng)用于當(dāng)今所有的能源政策決策。他們應(yīng)該要求更好的規(guī)劃和分析，將其重點(diǎn)放在切實(shí)的解決方案上，讓數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的結(jié)果指導(dǎo)他們在所有方面的決策。他們還應(yīng)制定明確和一致的政策和計(jì)劃，以擴(kuò)大部署太陽能發(fā)電設(shè)施和儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模，因?yàn)槿绻^續(xù)按照目前的分布式太陽能發(fā)電設(shè)施和儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展軌道，將無法實(shí)現(xiàn)研究報(bào)告所揭示的最大成本節(jié)約。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的路線圖將在未來建設(shè)成本更低的電網(wǎng)?，F(xiàn)在是必須建設(shè)電網(wǎng)并開始累積收益的時(shí)候了。