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        2019年美國能源轉型展望與挑戰

          編者按:在美國能源轉型過程中,可再生能源超預期的飛速發展以及創新技術的不斷涌現正在影響著其電力系統的形態,同時也給全美電力用戶及其他核心利益相關方帶來了新的發展機遇以及復雜的挑戰,如當前電網如何調整資源規劃方式、電力公司如何轉變商業模式、如何有效利用需求端創新技術降低電力部門碳排放、如何合理評估分布式能源資源的價值、如何確保中低收入人群公平獲得清潔能源服務以及如何處理經濟性低的發電資產等。相信這不僅是美國,也是全球能源轉型過程中面臨的幾個主要挑戰。除列舉各項挑戰外,文章也列出了2018年美國電力行業各利益相關方采取舉措應對挑戰的重大事件,為全球電力行業變革提供新的思路和方法。

          2018年是美國能源系統轉型過程中重要的一年,多個里程碑式的事件展現了正在崛起的強大力量,并影響著整個電力部門的形態。

          包括紐約、新澤西和華盛頓在內的多個州都制定了在不同時間內實現100%清潔能源的目標。Xcel能源公司成為了全美首個承諾提供100%零碳電力的私營電力公司,其他電力公司也都宣布了各自計劃,往零碳電力方向大步前進。美國多個州最終贏得選舉的州長都是曾親身參與許多清潔能源的推廣計劃,其中多人都制定了100%可再生能源配額的目標。此外,商業和工業電力用戶在2018年完成的企業可再生能源采購裝機總量也創下了新的記錄。

          這些標志性事件預示著能源變革將給全美能源用戶和行業領導者帶來的巨大機遇,但挑戰依然存在。因此,在2019年,那些工作在電力系統改革前沿的各主導力量正在加強合作以解決能源變革面臨的復雜問題和結構性障礙。此文中,我們列舉了能夠進一步加速電力行業變革的關鍵因素,以及我們仍舊需要解決的重要問題。

          調整電網與資源規劃

          在可再生能源價格急速下降的推動下,發電企業和供應商正積極行動探索新的策略以滿足客戶需求。服務范圍覆蓋八個州的Xcel能源公司成為了全美第一家承諾在2050年前提供100%零碳電力服務的大型私營電力公司。密歇根州的Consumers能源公司也正在對其發電來源組合進行大規模重組。與此同時,包括北印第安納州公共服務公司和PacifiCorp在內的其他電力公司也都在重點關注各自現有化石燃料發電機組的經濟指標。

          隨著這些和更多電力公司試圖抓住由經濟可行的清潔分布式能源技術帶來的效益的同時,當前的電網和資源規劃方式也面臨著新的問題與挑戰:

          ? 當前一體化資源規劃流程是否充分考慮了新興技術及其功能?

          ? 如果沒有電網互惠投資的支持,分布式能源資源(DER)技術提供的新型服務將無法得到充分利用。但我們要如何確定正確的投資、合適的投資人以及電網現代化服務的合理價格?

          ? 在我們追求更加現代化和清潔的能源系統時,電網和資源規劃流程應如何轉變才能以更透明、更包容的形式確保我們打造的未來電網符合大家預期?

          轉變電力公司商業模式

          對于如何規劃和打造未來電網,電力公司及其監管方正面臨著很多問題和挑戰。與此同時,他們也承受著巨大壓力,需要評估他們當前系統的運營以及傳統電力公司的商業模式是否能夠適應改革后的能源部門形態。面對平緩的能源需求和安全、可靠且經濟性方面的義務,電力公司面臨著一系列新的挑戰,包括對更高環保性能的需求、屋頂太陽能和電池儲能等用戶側能源技術的擴張、電網韌性需求的增長、各類提高電網性能的新手段以及對用戶選擇的新型要求。

          要打造清潔、安全、可靠和經濟可行的能源經濟,合適的電力公司商業模式是不可或缺的。全美多個州的監管部門都在努力管理和塑造這一系統化改革的規模、速度和復雜程度。包括夏威夷州清潔能源轉型在內的一些行動正在為能源行業及其用戶擬定新的監管合同。各州立法部門和電力公司監管部門也逐漸在這些改革的需求上達成共識,但也仍在努力解決下列問題:

          ? 如何以最好的方式開始對某個州電力行業進行綜合性監管制度改革?

          ? 誰應負責或參與領導這些行動?

          ? 在現有及未來政策變革中,如100%可再生能源配額制,哪些電力公司商業模式改革是最亟需解決的?

          受益型電氣化的出現

          住宅供熱和制冷領域的電氣化是一個新興發展趨勢,這對電力公司商業模式和電網規劃流程來說是一個重大考驗。全美共有7千萬家庭和企業以現場燃燒天然氣、石油或丙烷的方式提供空間和水加熱服務。

          現在幾乎所有的建筑能源需求都能通過碳排放更低的電網電力來供給,避免了建筑內化石燃料的直接使用,并淘汰了大部分燃氣配送系統,避免了與其相關的成本和安全隱患。在需求彈性策略(改變一部分能源使用時間的能力)的支持下,電氣化建筑供熱和制冷正在顯示出比傳統供熱制冷方式更高的經濟效益,并為電力公司提供了通過用戶側技術提高市場需求的獨特機遇。

          在電力公司和其他利益相關方追求受益型電氣化機遇的同時,以下問題也逐漸顯現:

          ? 我們是否能夠或應當結合電力和燃氣資源規劃流程,從而確保不同資源類型的長期基礎設施投資得到優化?

          ? 通過哪些方式可以將電氣混合公用事業公司轉型成為純電力公司?

          ? 我們能否為天然氣公司提供轉型路徑,使其成為高效的轉型推動者,并在過程中為消費者提供足夠的保護?

          如何合理評估分布式能源資源的價值

          一個將所有這些智能電氣化設備納入系統的關鍵手段是識別它們為電網提供的價值流與服務,并為其提供合理的補償。在這方面,有兩個問題需要全美各地企業董事和委員會去解決:

          ? 隨著電網從集中式發電資源構成的大電力系統轉向更加分散、更專注用戶端的系統,哪些價值和服務能夠為集成分布式能源資源提供最佳機遇,以及如何將這些價值和服務整合,從而為用戶、電力公司及電網運營上提供更大的價值?

          ? 如果我們在2019年仍未看到除電池儲能外其他分布式能源資源技術的市場規則出現,則這些累積的價值是否將難以捕捉?

          確保能源生態系統內的公平性

          在考慮電網現代化的各種機遇時,確保所有用戶的需求都得到滿足將比以往任何時候都更加重要。中低收入(LMI)用戶是一個數量龐大的群體,表現為全美1/4的家庭都符合聯邦能源援助的資格要求。許多中低收入用戶都遭受著不平等的高昂能源成本負擔,并忍受著傳統發電方式對健康和環境造成的負面影響。

          雖然技術和商業模式的變化正在為電力公司與中低收入用戶創造新的合作機會以實現共贏,但同時,全美各地監管部門也面臨提高監管規則應用范圍和包容性的任務。然而,盡管各州立法部門和監管部門尋求綜合性的監管改革以推進電網現代化,我們仍然擔心這些呼吁可能依然無法得到足夠的重視。

          如何處理已不再具有經濟性的資產

          要確保各用戶群體都不會在系統改革中承受不必要或不公平的成本負擔,我們需要設計和實施必要的金融解決方案來保證能源成本的穩定,并保護所有能源用戶群體的利益。

          煤炭發電是電力系統改革中首當其沖的重點。作為美國電網數十年來的基礎燃料來源,煤炭從未遇到過如今這樣嚴峻的挑戰,并在迅速失去市場份額。僅2018年,美國就有16吉瓦裝機燃煤電廠退出歷史舞臺,美國燃煤發電裝機從2010年至今已經減少了1/3。這一趨勢在未來仍將繼續,甚至會加速。

          許多退役電廠都技術老舊、污染嚴重、效率低下,在當今高效精煉的市場中已不再具備競爭力。然而燃煤電廠未來的道路將更加困難且富有爭議:

          ? 我們要如何盡可能降低市場干擾,有效管理煤電和其他不再具備經濟效益的資產的退出,以反映它們逐漸下降的經濟競爭力?

          其中證券化是一種手段,將能夠產生未來收益且能夠以私有證券形式向公共市場出售的資產統籌管理。這些由能源用戶支持的債券產生的收益可以被電力公司用于退役電廠、投資新的清潔能源,并為受到影響的社區提供轉型協助。證券化提議現已得到了包括新墨西哥州在內的多個州立法部門的關注,并有望在今年被納入更多州的提案。雖然證券化是一種可行方案,但我們了解這并不一定適用于所有州和所有電力公司。因此我們仍需尋找其他的金融創新方案來解決退役和替代非經濟化石燃料發電機組的成本問題。

          展望未來

          正如我們看到的,2018年電力行業所取得的各項突破性進展也帶來了一系列新的問題必須解決,而推動部門轉型的勢頭也愈發強勁。在全球為實現巴黎協議對抗氣候變化的承諾努力奮斗的同時,隨著越來越多的美國公民、企業、城市與州、開始重視碳減排和可持續發展目標,我們必須清除轉型道路上的各種阻礙與困難。

          如前文所述,各種隨重大機遇出現的關鍵問題仍需解決,而在許多情形下,問題的答案都不是唯一的,存在多種解決路徑。

          如果要將全球升溫幅度控制在1.5攝氏度以內(根據最新政府間氣候變化專門委員會報告,這是必須完成的目標),我們不僅需要更多個人和組織加強合作全力以赴,還需要找到我們能夠解決這些未來關鍵問題的機會與過程。落基山研究所的電力創新實驗室(e-Lab)就提供了這樣一個機會,供各方領袖討論如何解決這些問題。

          我們的能源系統顯然已看到了變革的需求,讓我們確定方向并開始為之努力奮斗吧!

        關鍵詞: 區塊鏈, 能源轉型

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        2019年美國能源轉型展望與挑戰

        作者:Leia Guccione,Todd Zeranski 發布時間:2019-06-05   來源:中國電力網

          編者按:在美國能源轉型過程中,可再生能源超預期的飛速發展以及創新技術的不斷涌現正在影響著其電力系統的形態,同時也給全美電力用戶及其他核心利益相關方帶來了新的發展機遇以及復雜的挑戰,如當前電網如何調整資源規劃方式、電力公司如何轉變商業模式、如何有效利用需求端創新技術降低電力部門碳排放、如何合理評估分布式能源資源的價值、如何確保中低收入人群公平獲得清潔能源服務以及如何處理經濟性低的發電資產等。相信這不僅是美國,也是全球能源轉型過程中面臨的幾個主要挑戰。除列舉各項挑戰外,文章也列出了2018年美國電力行業各利益相關方采取舉措應對挑戰的重大事件,為全球電力行業變革提供新的思路和方法。

          2018年是美國能源系統轉型過程中重要的一年,多個里程碑式的事件展現了正在崛起的強大力量,并影響著整個電力部門的形態。

          包括紐約、新澤西和華盛頓在內的多個州都制定了在不同時間內實現100%清潔能源的目標。Xcel能源公司成為了全美首個承諾提供100%零碳電力的私營電力公司,其他電力公司也都宣布了各自計劃,往零碳電力方向大步前進。美國多個州最終贏得選舉的州長都是曾親身參與許多清潔能源的推廣計劃,其中多人都制定了100%可再生能源配額的目標。此外,商業和工業電力用戶在2018年完成的企業可再生能源采購裝機總量也創下了新的記錄。

          這些標志性事件預示著能源變革將給全美能源用戶和行業領導者帶來的巨大機遇,但挑戰依然存在。因此,在2019年,那些工作在電力系統改革前沿的各主導力量正在加強合作以解決能源變革面臨的復雜問題和結構性障礙。此文中,我們列舉了能夠進一步加速電力行業變革的關鍵因素,以及我們仍舊需要解決的重要問題。

          調整電網與資源規劃

          在可再生能源價格急速下降的推動下,發電企業和供應商正積極行動探索新的策略以滿足客戶需求。服務范圍覆蓋八個州的Xcel能源公司成為了全美第一家承諾在2050年前提供100%零碳電力服務的大型私營電力公司。密歇根州的Consumers能源公司也正在對其發電來源組合進行大規模重組。與此同時,包括北印第安納州公共服務公司和PacifiCorp在內的其他電力公司也都在重點關注各自現有化石燃料發電機組的經濟指標。

          隨著這些和更多電力公司試圖抓住由經濟可行的清潔分布式能源技術帶來的效益的同時,當前的電網和資源規劃方式也面臨著新的問題與挑戰:

          ? 當前一體化資源規劃流程是否充分考慮了新興技術及其功能?

          ? 如果沒有電網互惠投資的支持,分布式能源資源(DER)技術提供的新型服務將無法得到充分利用。但我們要如何確定正確的投資、合適的投資人以及電網現代化服務的合理價格?

          ? 在我們追求更加現代化和清潔的能源系統時,電網和資源規劃流程應如何轉變才能以更透明、更包容的形式確保我們打造的未來電網符合大家預期?

          轉變電力公司商業模式

          對于如何規劃和打造未來電網,電力公司及其監管方正面臨著很多問題和挑戰。與此同時,他們也承受著巨大壓力,需要評估他們當前系統的運營以及傳統電力公司的商業模式是否能夠適應改革后的能源部門形態。面對平緩的能源需求和安全、可靠且經濟性方面的義務,電力公司面臨著一系列新的挑戰,包括對更高環保性能的需求、屋頂太陽能和電池儲能等用戶側能源技術的擴張、電網韌性需求的增長、各類提高電網性能的新手段以及對用戶選擇的新型要求。

          要打造清潔、安全、可靠和經濟可行的能源經濟,合適的電力公司商業模式是不可或缺的。全美多個州的監管部門都在努力管理和塑造這一系統化改革的規模、速度和復雜程度。包括夏威夷州清潔能源轉型在內的一些行動正在為能源行業及其用戶擬定新的監管合同。各州立法部門和電力公司監管部門也逐漸在這些改革的需求上達成共識,但也仍在努力解決下列問題:

          ? 如何以最好的方式開始對某個州電力行業進行綜合性監管制度改革?

          ? 誰應負責或參與領導這些行動?

          ? 在現有及未來政策變革中,如100%可再生能源配額制,哪些電力公司商業模式改革是最亟需解決的?

          受益型電氣化的出現

          住宅供熱和制冷領域的電氣化是一個新興發展趨勢,這對電力公司商業模式和電網規劃流程來說是一個重大考驗。全美共有7千萬家庭和企業以現場燃燒天然氣、石油或丙烷的方式提供空間和水加熱服務。

          現在幾乎所有的建筑能源需求都能通過碳排放更低的電網電力來供給,避免了建筑內化石燃料的直接使用,并淘汰了大部分燃氣配送系統,避免了與其相關的成本和安全隱患。在需求彈性策略(改變一部分能源使用時間的能力)的支持下,電氣化建筑供熱和制冷正在顯示出比傳統供熱制冷方式更高的經濟效益,并為電力公司提供了通過用戶側技術提高市場需求的獨特機遇。

          在電力公司和其他利益相關方追求受益型電氣化機遇的同時,以下問題也逐漸顯現:

          ? 我們是否能夠或應當結合電力和燃氣資源規劃流程,從而確保不同資源類型的長期基礎設施投資得到優化?

          ? 通過哪些方式可以將電氣混合公用事業公司轉型成為純電力公司?

          ? 我們能否為天然氣公司提供轉型路徑,使其成為高效的轉型推動者,并在過程中為消費者提供足夠的保護?

          如何合理評估分布式能源資源的價值

          一個將所有這些智能電氣化設備納入系統的關鍵手段是識別它們為電網提供的價值流與服務,并為其提供合理的補償。在這方面,有兩個問題需要全美各地企業董事和委員會去解決:

          ? 隨著電網從集中式發電資源構成的大電力系統轉向更加分散、更專注用戶端的系統,哪些價值和服務能夠為集成分布式能源資源提供最佳機遇,以及如何將這些價值和服務整合,從而為用戶、電力公司及電網運營上提供更大的價值?

          ? 如果我們在2019年仍未看到除電池儲能外其他分布式能源資源技術的市場規則出現,則這些累積的價值是否將難以捕捉?

          確保能源生態系統內的公平性

          在考慮電網現代化的各種機遇時,確保所有用戶的需求都得到滿足將比以往任何時候都更加重要。中低收入(LMI)用戶是一個數量龐大的群體,表現為全美1/4的家庭都符合聯邦能源援助的資格要求。許多中低收入用戶都遭受著不平等的高昂能源成本負擔,并忍受著傳統發電方式對健康和環境造成的負面影響。

          雖然技術和商業模式的變化正在為電力公司與中低收入用戶創造新的合作機會以實現共贏,但同時,全美各地監管部門也面臨提高監管規則應用范圍和包容性的任務。然而,盡管各州立法部門和監管部門尋求綜合性的監管改革以推進電網現代化,我們仍然擔心這些呼吁可能依然無法得到足夠的重視。

          如何處理已不再具有經濟性的資產

          要確保各用戶群體都不會在系統改革中承受不必要或不公平的成本負擔,我們需要設計和實施必要的金融解決方案來保證能源成本的穩定,并保護所有能源用戶群體的利益。

          煤炭發電是電力系統改革中首當其沖的重點。作為美國電網數十年來的基礎燃料來源,煤炭從未遇到過如今這樣嚴峻的挑戰,并在迅速失去市場份額。僅2018年,美國就有16吉瓦裝機燃煤電廠退出歷史舞臺,美國燃煤發電裝機從2010年至今已經減少了1/3。這一趨勢在未來仍將繼續,甚至會加速。

          許多退役電廠都技術老舊、污染嚴重、效率低下,在當今高效精煉的市場中已不再具備競爭力。然而燃煤電廠未來的道路將更加困難且富有爭議:

          ? 我們要如何盡可能降低市場干擾,有效管理煤電和其他不再具備經濟效益的資產的退出,以反映它們逐漸下降的經濟競爭力?

          其中證券化是一種手段,將能夠產生未來收益且能夠以私有證券形式向公共市場出售的資產統籌管理。這些由能源用戶支持的債券產生的收益可以被電力公司用于退役電廠、投資新的清潔能源,并為受到影響的社區提供轉型協助。證券化提議現已得到了包括新墨西哥州在內的多個州立法部門的關注,并有望在今年被納入更多州的提案。雖然證券化是一種可行方案,但我們了解這并不一定適用于所有州和所有電力公司。因此我們仍需尋找其他的金融創新方案來解決退役和替代非經濟化石燃料發電機組的成本問題。

          展望未來

          正如我們看到的,2018年電力行業所取得的各項突破性進展也帶來了一系列新的問題必須解決,而推動部門轉型的勢頭也愈發強勁。在全球為實現巴黎協議對抗氣候變化的承諾努力奮斗的同時,隨著越來越多的美國公民、企業、城市與州、開始重視碳減排和可持續發展目標,我們必須清除轉型道路上的各種阻礙與困難。

          如前文所述,各種隨重大機遇出現的關鍵問題仍需解決,而在許多情形下,問題的答案都不是唯一的,存在多種解決路徑。

          如果要將全球升溫幅度控制在1.5攝氏度以內(根據最新政府間氣候變化專門委員會報告,這是必須完成的目標),我們不僅需要更多個人和組織加強合作全力以赴,還需要找到我們能夠解決這些未來關鍵問題的機會與過程。落基山研究所的電力創新實驗室(e-Lab)就提供了這樣一個機會,供各方領袖討論如何解決這些問題。

          我們的能源系統顯然已看到了變革的需求,讓我們確定方向并開始為之努力奮斗吧!

              關鍵詞:電力, 能源轉型


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