尽管我们的分析主要集中于需求弹性对用户的价值,大规模布局需求弹性降低总电网成本的能力也不应被忽视。仅挖掘空调和居民热水器两项家用电器的需求弹性,就能在保持用户的舒适度和服务质量不变的情况下,降低8%的美国高峰用电需求。根据行业通用的对可避免成本的估值方法,由此降低的高峰用电需求量在传统电网投资领域,包括发电、输电和配电等方面,每年可节省90亿美元。另外,根据每小时的电价对这些家电的一小部分能源需求进行优化,还可再降低多达30亿美元的成本,此外,每年需求弹性还能为电网提供价值10亿美元的辅助服务。年均130亿美元(参见图表ES2)只是对需求弹性的经济效益潜力的保守估值,因为我们对居民用电方面仅分析了灵活负载的一小部分,并未将需求弹性可以带来的其它几项效益项目计入在内。
需求弹性每年为用户节省大量电费,达10%至40%
在本报告的四个分析情景中,使用现行的电费费率,需求弹性可为用户节省10%至40%的电费。对所分析的每个电力公司服务领域里的所有相关用户来说,从总量而言,在各情景中需求弹性能为该电力公司所有相关用户每年总共节约电费在1.1亿至2.5亿美元之间(参见图表ES3)。这些情景仅仅考虑了空调、居民热水器,以及电动汽车充电等少数几项基本的需求弹性来源,就已经展示了需求弹性在将负载转移至电价更低的时段(见图表ES4)、减少高峰用电需求(见图表ES5)、并增加太阳能光伏发电电量就地消纳等方面的显著能力(见图表ES6)。其中,在对夏威夷的情景研究中,电热衣物烘干机和电池储能系统也在需求弹性方面发挥了作用。
方法论和假设
我们根据具体、具有说明性、真实的电力公司费率结构通过两个案例(共四个情景)对居民用户需求弹性的经济性做了分析。
1.在更精细的电费费率下通过改变用电时间来降低电费
a.对居民用户收取实时电价(伊利诺斯州联邦爱迪生公司(ComEd))
b.对居民用户收取需量电费(亚利桑那州,索尔特河项目(SRP))
2.提高了以用户为中心的分布式电力资源部署的价值
a.提出的房顶太阳能光伏发电的富余电量不可上网(夏威夷电力公司(HECO)
b.减少对太阳能光伏发电的富余电量上网的补偿(阿拉巴马州电力公司(APC))
我们使用详细的用电消费模式数据对不同气候条件、不同季节和不同费率结构情况下转移需求电量的模型进行了校准;并对五项主要的需求灵活的居民用电负载进行了经济性分析。
.空调(AC)
.家用热水器(DHW)
.电动汽车(EV)充电
.电热烘干机循环定时
.电池储能系统