中國儲能網(wǎng)訊：從“重資產(chǎn)的建設(shè)運營模式”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動型企業(yè)”轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為美國多家電力公用事業(yè)公司的選擇。不論是近期的紐約大停電還是加州PG&E破產(chǎn)，均為電力公用事業(yè)公司和監(jiān)管者敲響了警鐘。這些并非偶發(fā)的事件，反映了公用事業(yè)公司的系統(tǒng)性問題。這些問題以基礎(chǔ)設(shè)施老舊為誘因，同時受到電力公司在配電側(cè)遭遇更多挑戰(zhàn)的影響，對公用事業(yè)公司而言，保持低成本的同時擁有較高的安全性是一道難題。
電力公用事業(yè)公司如何轉(zhuǎn)型？數(shù)字化轉(zhuǎn)型為何需要服務(wù)轉(zhuǎn)型？當(dāng)企業(yè)角色開始發(fā)生變化，更多地扮演能源集成與協(xié)調(diào)的角色，他們面臨哪些挑戰(zhàn)？
分散風(fēng)險的能源改革計劃
2014年，紐約州出臺了一項頗具雄心且影響深遠(yuǎn)的電力部門改革行動——能源愿景改革（REV）。該計劃旨在改革紐約州的能源系統(tǒng)，以多方合作的方式，數(shù)百名利益相關(guān)方參與了一系列工作組、技術(shù)研討會以及討論會，幫助紐約州更好地適應(yīng)不斷變化的用能需求和政策目標(biāo)。
其中第一項就是改革傳統(tǒng)電力公司的運營模式和政府監(jiān)管制度。REV希望通過電力市場將分布式能源資源整合在一起，讓紐約州民眾能更好地管理能源。
NYPSC發(fā)言人James Denn表示，現(xiàn)有的電力計價方式，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于科技進(jìn)步的速度，而科技進(jìn)步又定義了紐約經(jīng)濟(jì)的許多方面。
“借由從根本改革電網(wǎng)與能源行業(yè)從業(yè)者銷售電力的方式，紐約能最大化利用其資源，同時減少新建輸配網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的需求，以需求側(cè)管理、能源效率、分散式能源以及儲能，適應(yīng)紐約的電力需求”，他說。
紐約州對電力公司的監(jiān)管遵循的是“成本加成”原則，即允許電力公司在收回成本的基礎(chǔ)上，從其投入的資產(chǎn)中獲取適當(dāng)比例的收益。換句話說，電力公司投資基礎(chǔ)設(shè)施越多，收益也隨之增長。這一模式在美國上個世紀(jì)電力需求不斷增長，需要大量基礎(chǔ)設(shè)施的情況下十分奏效，但隨著能效項目和分布式技術(shù)的發(fā)展，弊端開始顯現(xiàn)。
2015年初，NYPSC啟用了一項監(jiān)管政策框架，開始探索更為精細(xì)的費率改革選項?；诎畈既R特原則(Bonbright principles)，希望改善成本加成定價方式的不足，允許公用事業(yè)公司根據(jù)既定目標(biāo)而非資產(chǎn)投入來評價績效。同時能夠維持投資者信心，實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。
這項計劃將建立一個分布式系統(tǒng)平臺，限制電力公司對分布式能源的所有權(quán)，要求電力公司出臺分布式系統(tǒng)實施方案，投資計劃并確定中期能源效率目標(biāo)。
作為REV進(jìn)程的一部分，紐約州也通過了成立社區(qū)電力集成商（CCA）的立法，允許社區(qū)代表當(dāng)?shù)鼐用窈推髽I(yè)采購能源供應(yīng)服務(wù)。紐約當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)政府自行采購所需用電，對所需電力的數(shù)量和類型進(jìn)行招投標(biāo)，最終選擇獲勝的能源供應(yīng)商。一些社區(qū)還可構(gòu)建社區(qū)規(guī)模的分布式能源項目。
雖然CCA模式的建立晚于加州，但早在1996年紐約就發(fā)布了競爭機(jī)會法令（COC），旨在批發(fā)和零售市場創(chuàng)造競爭，1997年開始了針對大型電力用戶的試點計劃，1998年相應(yīng)展開對居民用戶的試點。到2002年，所有客戶都可以選擇電力零售商。
2005年NYPSC推出了“Power to Choose”網(wǎng)站，用戶在網(wǎng)站輸入郵政編碼，即可將當(dāng)前的電價與售電商報價進(jìn)行比較。但最初售電商沒有義務(wù)報告要約信息，因此網(wǎng)站上的信息經(jīng)常過時或不準(zhǔn)確。2006年，NYPSC要求售電商提供報價，但所列價格并未反映客戶在任何特定時間實際可獲得的報價。后來該網(wǎng)站在2010年再次修改，允許零售商按照自己的意愿多次修改自己的價格。但售電商協(xié)會批判該網(wǎng)站的報價經(jīng)常過時，價格預(yù)測也不準(zhǔn)確，2014年，NYPSC要求售電商們至少每30天更新一次網(wǎng)站上的定價信息，允許他們?nèi)匀豢梢蕴峁┏W(wǎng)上公布的額外報價，但對居民和小型商業(yè)客戶報價，不得高于購買時選擇的電力報價。
同加州類似，自2000年以來，客戶仍將從電網(wǎng)公司收到電費單，售電商僅向客戶收取能源銷售費用，賬單將分別寫明能源采購和輸配成本，體現(xiàn)價格透明度。
2015年2月，NYPSC授權(quán)威徹斯特縣組建CCA，覆蓋該縣域內(nèi)20個社區(qū)，用戶可以選擇100%的清潔能源套餐也可以選擇基礎(chǔ)套餐。2016年4月NYPSC又發(fā)布了新法令，規(guī)定了CCA創(chuàng)建的具體規(guī)則。目前NYPSC已經(jīng)批準(zhǔn)了四個CCA計劃，其中兩個在2018年獲得批準(zhǔn)，未來這種方式也會日益普及。
從基礎(chǔ)設(shè)施投資人到能源集成商
對Con Edison來說，除了停電公關(guān)危機(jī)，也有技術(shù)、綜合服務(wù)的危機(jī)。相比前者，后者的挑戰(zhàn)更大。
“太陽能、儲能、風(fēng)能和其他可再生能源都將成為能源領(lǐng)域的一部分。” John McAvoy在2018年的年會中說道，用戶擁有了更多的主動性，“他們需要新的更清潔、更有效的能源選擇，還想能夠控制自己何時以及如何使用電力”。
“系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性是一大挑戰(zhàn)，現(xiàn)在運行的電網(wǎng)也許非常可靠，但如果大量新的技術(shù)，比如發(fā)展微網(wǎng)、儲能等等，就需要提高電網(wǎng)可靠性，”斯坦福大學(xué)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)實驗室負(fù)責(zé)人Ram Rajagopal在接受eo記者采訪時稱，“這是系統(tǒng)性的工程，需要通盤考慮。”
高比例可再生能源使得電網(wǎng)穩(wěn)定系統(tǒng)頻率變得更加困難，如果缺乏備用容量，系統(tǒng)有故障隱憂。
從紐約的綠色新政，即《氣候領(lǐng)導(dǎo)與社區(qū)保護(hù)法》來看，到2030年紐約70%的電力必須由可再生能源供應(yīng)。因此REV中設(shè)計了路線圖，包括紐約需要從州內(nèi)外獲取大規(guī)模可再生能源，還需要新增儲能設(shè)施。以紐約市為例，自2014年初以來，該市光伏發(fā)電已增加7倍，為匹配新增的可再生能源，在2025年前需要擁有500兆瓦的儲能裝置。
2018年12月，NYPSC核準(zhǔn)紐約州州長Andrew M. Cuomo 的儲能行政命令(Energy Storage Order)，其目標(biāo)為2025年時，紐約州的儲能容量達(dá)1500MW；2030年達(dá)3000MW。依據(jù)該行政命令，紐約州將投資5500萬美元于儲能發(fā)展，其中長島地區(qū)的工商業(yè)和住宅儲能資助為第一波的獎助措施，將透過紐約能源研究和發(fā)展管理局(NYSERDA)執(zhí)行，預(yù)算約1500萬美元，剩余資金于三到五年內(nèi)分配。
從實施來看，Con Edison明顯意識到了這一先機(jī)，就在第一次停電后的7月15日，其與子公司Orange& Rockland（O＆R）便聯(lián)合發(fā)布了一份提案請求書，擬申請310MW電網(wǎng)側(cè)儲能裝置的大容量儲能調(diào)度權(quán)。其中，300MW的儲能容量將部署在Con Edison內(nèi)，另外10MW將部署在子公司O＆R內(nèi)。該項目計劃預(yù)計在2022年12月31日前投入運行，并有望獲得紐約能源研究與發(fā)展局的補(bǔ)貼獎勵。
而智能電表也許將成為Con Edison下一個真正能讓用戶用能獲得參與感的服務(wù)——雖然推廣的投資巨大。但它更大的意義在于，重新定位紐約電力行業(yè)，提高電網(wǎng)效率，提高供電系統(tǒng)對自然災(zāi)害的彈性。
2015年初，Con Edison提交了一份計劃，其中包括“六年智能電表實施時間表”。同年10月，它更新了這項商業(yè)計劃，提出將向其用戶部署470萬個智能電表。2017年11月，NYPSC發(fā)布了批準(zhǔn)O＆R安裝智能電表的通知。自2017年6月開始實行為期五年的智能電表安裝計劃，該技術(shù)將讓用戶整合太陽能，并將根據(jù)實際能源使用情況提供實時計費信息。
此外，它還能將數(shù)據(jù)可以實時傳送到電力市場，優(yōu)化可再生能源的整合和管理。并能夠快速定位和恢復(fù)電網(wǎng)中的停電故障。
“智能電表是Con Edison目前最大的一筆投資”，John McAvoy稱，“這一項目耗資14億美元，但用戶獲得了選擇、控制和便利?！?。
不久前，Con Edison與NYSERDA合作，通過利用智能電表采集的用戶數(shù)據(jù)來衡量中小型企業(yè)的節(jié)能效果。該計劃在史坦頓島和威徹斯特縣進(jìn)行試點，約6萬個中小型企業(yè)將根據(jù)節(jié)省的電量獲得獎勵，獎勵金額總計1000萬美元。
從現(xiàn)在到未來，Con Edison的角色開始發(fā)生變化，它不僅是像過去那樣在收益端過于依賴資本投資，也在更多地扮演能源集成與協(xié)調(diào)的角色。
加州科技企業(yè)的“電力自服務(wù)”
2019年初，加州最大公用事業(yè)公司PG&E的破案申請與幾次大規(guī)模的防御性停電不斷加劇了用戶對公用事業(yè)公司的不信任。對于用戶來說，他們也在找尋新的選擇，PG＆E無疑已經(jīng)看到了危機(jī)，但巨人的轉(zhuǎn)身并不簡單。
在PG&E申請破產(chǎn)保護(hù)之際，舊金山市市政（SFPUC）已多次提出計劃，欲收購PG&E在舊金山市的配電資產(chǎn) 。
目前，舊金山市內(nèi)的政府建筑、Muni公交系統(tǒng)、機(jī)場、金銀島（Treasure Island）以及獵人角Shipyard 項目的電力均已經(jīng)由市政管轄的Hetch Hetchy水塘發(fā)電供應(yīng)。SFPUC也代居民和企業(yè)向舊金山市的CCA—CleanPowerSF 購買電力，但仍使用PG&E的輸配網(wǎng)服務(wù)，其現(xiàn)有用戶超過36萬戶。
“收購PG&E的輸配資產(chǎn)可以擴(kuò)大我們的服務(wù)?！?SFPUC的能源事業(yè)部副總經(jīng)理Barbara Hale在接受《舊金山新聞》采訪時指出：“我們也多次問自己，能否為用戶提供可靠、安全、價格合理的電力服務(wù)，財務(wù)上能否負(fù)擔(dān)得起?！?
采訪中多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，如果整合配網(wǎng)，市政可以根據(jù)區(qū)域規(guī)劃的發(fā)展，配置可再生能源、燃料電池、充電樁，并根據(jù)城市特點和市民需求進(jìn)行激勵政策的調(diào)整，還可以進(jìn)行用戶間的分布式電力交易。供電有很強(qiáng)的靈活性也更為高效，對于用電量高的大城市是很好的模式。但收購成功與否也有很多利益和政治考量，更有可能的是，市政依舊與PG&E 簽訂服務(wù)合約。
就在市政探索配電網(wǎng)新模式的同時，灣區(qū)內(nèi)硅谷企業(yè)和大學(xué)早已開始對微網(wǎng)有所嘗試。
一直以來，硅谷有個獨特且重要的特色，它是一個科技生態(tài)系統(tǒng)。過去100年來，硅谷的公司創(chuàng)新了無線電、雷達(dá)、航空、微晶片、個人電腦、軟件、智能手機(jī)和社交網(wǎng)絡(luò)，如今他們更有可能顛覆傳統(tǒng)的用能方式，改變電力系統(tǒng)，重塑電網(wǎng)。
谷歌、蘋果、臉書長期以來一直是可再生能源項目、數(shù)據(jù)中心能效和能源管理技術(shù)的支持者，他們投資了大量光伏、風(fēng)電等可再生能源項目，如何讓這些綠色能源融入電網(wǎng)是他們關(guān)注的議題 ，也使他們成為下一代電網(wǎng)項目的利益相關(guān)者。
早在2010年，谷歌便獲得聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）批準(zhǔn)，可以像電力公司那樣出售和購買電力。此舉使谷歌在發(fā)電管理，構(gòu)建電力購買協(xié)議以及利用其數(shù)據(jù)中心電力方面擁有更大的靈活性。同樣，蘋果、甲骨文也都有自己的電力部門。
據(jù)美中綠色促進(jìn)會會長張曉楓介紹，這些科技企業(yè)之所以大力投入清潔能源，其中有政府減稅的推動，企業(yè)通過投資或使用清潔能源來獲得稅收抵免（Tax Credit），很多大公司稅收最多能減少30%，安裝光伏、風(fēng)電等清潔能源還可以得補(bǔ)貼，對于企業(yè)形象也大有裨益。
如今谷歌已經(jīng)通過谷歌地圖在智能電網(wǎng)領(lǐng)域占有重要地位，其與通用電氣合作，將谷歌地圖與GE的Smallworld電氣、電信和管道網(wǎng)絡(luò)管理軟件合并。從新成立的初創(chuàng)公司到甲骨文等硅谷巨頭以及通用電氣和ABB等工業(yè)巨頭，數(shù)億美元正在流入大數(shù)據(jù)技術(shù)，旨在重建電網(wǎng)——幫助電網(wǎng)適應(yīng)來自家庭和社區(qū)不斷增加的太陽能系統(tǒng)，而非集中式發(fā)電廠。
“過去100年，加州的電力工業(yè)是越大越好，技術(shù)投資需求量大，高壓電、大機(jī)組發(fā)電勢單力薄搞不定，當(dāng)時的趨勢就是整合。所以PG&E就是把所有小公司整合在一起成立的大公司，合在一起收益更高，但是隨著分布式的技術(shù)、智能電網(wǎng)等技術(shù)越來越成熟，小城市技術(shù)條件具備了，允許用戶自由選擇，方向就有了變化”，美國加州公用事業(yè)管理委員會高級工程師米景超指出。
這也像極了硅谷的歷史，一些人聯(lián)合起來，創(chuàng)造出很棒的公司，到了某個程度又爆裂開來，他們就分散到四面八方去，這種特色的原型就是仙童半導(dǎo)體（Fairchild），后來仙童分裂了，所有幼苗分散到山谷各處，因此創(chuàng)造出了硅谷。
另一邊，灣區(qū)人才儲備基地的大學(xué)也探索新型的能源網(wǎng)絡(luò)。從斯坦福校園最高地標(biāo)的胡弗塔向下望去，一座座紅色屋頂上布滿了連成片的深藍(lán)色太陽能光伏板，在斯坦福的能源創(chuàng)新中心，甚至還有小型的調(diào)度系統(tǒng)。
他們最初使用燃?xì)廨啓C(jī)為校園提供電力和生活熱水，后來考慮到環(huán)保，就開始修建自己的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，配備了儲能系統(tǒng)。但由于需要大量征地且需要多余光伏，后來就從內(nèi)華達(dá)州購買低廉的光伏發(fā)電，通過與PG&E簽訂了傳輸服務(wù)合同來供應(yīng)整個校園的電力。該微電網(wǎng)的預(yù)算為4380萬美元，將利用電網(wǎng)供電，采用熱泵、太陽能發(fā)電及余熱回收聯(lián)合供熱，采用供冷機(jī)組供冷但加熱余熱回收。
“這一方案好處在于前期的投資成本雖然比較高，但后期運行費用很少，整套系統(tǒng)運行只需要四個人輪班值守”，張曉楓介紹道。
位于南端的加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）也擁有自己的智能電網(wǎng)，他們甚至爭取到向圣地亞哥天然氣和電力公司買躉售，自行經(jīng)營校園里的電。通過使用熱電聯(lián)產(chǎn)、光伏、儲能和充電樁，整個校園的電力資源在一個復(fù)雜的能源管理系統(tǒng)的控制下運行，可提供92％的校園用電。
可以預(yù)見，在接下來的5年、10年、20年間，電網(wǎng)需要變得更加強(qiáng)大和智能。隨著清潔能源以及電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施的增長，對系統(tǒng)的壓力將呈指數(shù)增長，對PG&E這樣的公用事業(yè)公司也將帶來更大的壓力。
公用事業(yè)公司的“自救”
早在2015年2月，PG＆E就向CPUC提出了6.54億美元的充電樁收費計劃，并要求完全擁有這些充電樁硬件和軟件的控制權(quán)，未能獲批。后來該公司聯(lián)合充電服務(wù)協(xié)會和其他充電服務(wù)商，提出讓網(wǎng)點運營商來確定費率和管理充電樁，以此促進(jìn)更多的創(chuàng)新和競爭，并分拆所有權(quán)模式，限制PG＆E對充電樁的所有權(quán)占35％，并允許網(wǎng)電運營商擁有和管理充電樁。
最終2018年初，PG＆E的電動汽車充電計劃獲批，在加州，每1000人中有6.65輛電動汽車，PG＆E計劃建造7500個2級充電樁，總預(yù)算1.3億美元，該計劃是美國大型公用事業(yè)公司在這一領(lǐng)域的最大嘗試。
PG＆E更大的機(jī)會孕育在儲能服務(wù)。加州是世界上應(yīng)用儲能最快的經(jīng)濟(jì)體之一，其在過去幾十年中大量推廣太陽能，該州現(xiàn)在制定了一項政策，到2045年實現(xiàn)百分百清潔能源供電。光伏、風(fēng)電等可再生能源均屬于波動能源，更需要有快速、有效的儲能系統(tǒng)來儲存電力和調(diào)度能源。
2018年11月PG＆E提出建設(shè)四個大型儲能系統(tǒng)中獲批，將建造共計567.5MW的儲能系統(tǒng)以替代該州的天然氣發(fā)電，其和Tesla 聯(lián)合建造的182.5MW項目由PG＆E所有并運行。
開源的同時，PG＆E也通過“節(jié)流”讓用戶得到收益。在加州，需求側(cè)響應(yīng)以前只是一個簡單的合約，現(xiàn)在這項服務(wù)也可以參與批發(fā)市場，進(jìn)行交易。
但在提供這些服務(wù)之前，眼下PG＆E最迫切的是提供安全的服務(wù)，重塑用戶的信任。什么樣的PG＆E更好？需要投入更多的基礎(chǔ)設(shè)施，需要保障安全可靠并保證電網(wǎng)靈活，需要新的綜合服務(wù)，近20年的變革實現(xiàn)了其中一部分，但終點遠(yuǎn)遠(yuǎn)未到。
eo記者姜黎對本文亦有貢獻(xiàn)
文章節(jié)選自《南方能源觀察》9月刊封面《大灣區(qū)電力營商環(huán)境鏡鑒：紐約、舊金山樣本》
