分布式能源资源 (DER) 和产消者的崛起
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一个多世纪以来,公用事业公司已经完成了工程的奇迹,为全球数十亿人带来了力量。如果没有他们庞大和复杂的承诺,我们永远不可能成为我们今天的地方。但是,现代公用事业企业面临着减少碳排放和过渡到可再生能源的压力。因此,在长期以来,公用事业公司首次不是唯一的能源提供商,因为第三方拥有的分布式能源资源和产消者也为电网生产电力。光伏 (PV) 太阳能设备和其他可再生能源资产的成本降低以及政府激励措施,正在推动能源部门的 DR 增长。
引领对这些新运营模式的收费是产消者,也称为“活跃的消费者”。总体而言,产消者更需要公用事业服务提供商,包括加强对按需随选型服务的控制,提高自给自足性,并以自己的方式提高透明度。虽然 DER 资产所有者最初似乎是能源市场的竞争对手,但最具创新力和无畏的公用事业行业领导者不仅接受这些变化即将到来,而且已经在抓住新的发展和工业多样化的机会。
什么是 DER?它如何改变公用事业行业的趋势?
分布式能源包括用于发电、存储或配电的所有资产,这些资产存在于中央公用事业运行电网之外。这些资产可以包括太阳能光伏电池、风力涡轮机和本地电池系统(如电动汽车 (EVs))等资产。通常,DER 资产的容量低于 10 兆瓦,位于消费者处或附近,存在“仪表前”,这意味着它们位于电网计量系统的消费端。
这些资源与传统的公用事业自有资产形成对比,包括远程定位的中央发电厂和大规模配电所需的高压输电线。但是,DER 资产所有者通过使用现代技术为电网带来额外的弹性和灵活性的能力使其成为市场中的重要组成部分。例如,电池银行和相连的 EVs 等储能 DR 可用于帮助公用事业公司启动公用事业公司的大型发电机,从而更轻松地将电力恢复到整个网络。在提高能源效率的未来的社会和政治压力和对更稳定的能源网的期望之间,能源开发者有可能优化现有电网网络并为现有电网带来更好的价值。
什么是产消者?他们如何与公用事业企业合作?
“产消者”是一个组合了“生产者”和“消费者”的 端口 词。能源产消者通常仍然连接到中央电网。但是,它们还能够生产甚至存储能源,通常使用光伏太阳能电池板和 EV 电池。根据发电量,此能源可用于抵销每月账单,或作为盈余出售给公用事业公司或其他能源分配服务。这种模式可能适用于住宅和商业产消者,越来越多的企业将其太阳能电池板和 EV 车队插上电网。
产消者通常分为三类:
- 在不直接连接到电网的情况下,优化自用率
- 那些在保持与电网连接的同时优化自耗的企业
- 在系统级别提供灵活服务的企业(虚拟发电厂)
根据目前的增长率,连接到主电网(以上二类和三类)的 DER 资产是主要利益相关方,而孤立的产消者数量正在增长,但目前对整体能源模型来说不太重要。
美国的 DER 预计到 2050 年将产生 387 GW 的功率。其中,小规模太阳能是产消者最常见的一种形式,他们目前负责美国生产的近 1/3 的太阳能。对于产消者来说,大多数现代 PV 系统一般都是以双向连接方式向上和向下建立现有电网,使它们能够在必要时从电网获得消费力,并能够在可能的情况下向电网供电。
产消者的另一个模式包括微电网和能源存储产消者,他们可以根据其特定设置适应不同的类别。例如,大学校园可以建立一个微型电网,用于供应并提供其所有电力需求,而与主电网的其余部分无关。此外,微网格通常可以根据需要与主电网连接或断开连接,根据容量和需求,提供从主电网消耗或充当虚拟发电厂的灵活性。
仪表后、微电网和 DER 能源模型如何运作?
DER 不仅包括可再生能源生产或产消者,还指任何类型的仪表内或网外发电和存储。一个熟悉的模型是柴油备用发电机或一系列备用电池电池,用于储能。这些是 DER 的传统示例,但随着技术更先进,新系统也在不断发展。
举例来说,随着电动汽车市场的发展,预计电动汽车公司很快将转为虚拟发电站和储能系统。随着人工智能 (AI) 的增长,智能充电/排料可以在非高峰期充电,因此变得更加可行。这为电网提供了更高的灵活性和稳定性,在能源存储方面,这种人工智能还有助于降低电动汽车车主的充电成本,同时减少在非高峰时段充电时电费账单上的可变费率。
随着人工智能系统的采用率不断提高,新能源初创企业还有望占据市场份额的空间。竞争激烈的新初创企业和公用事业巨头都在利用 AI 技术更好地满足客户需求。AI 用于预测负载需求和生成功能,以及电网优化和网络计划,所有这些都可以防止中断、节省资金和提高运营效率。
产消者的时代:挑战和收益
产消主义和“智能、由数据驱动的业务模式”正在推动变革,更好地满足消费者经济化的需求,提高企业透明度,并尽可能减少环境足迹。虽然这些新模式确实会带来一些挑战,但它们也为现有的公用事业企业提供了与这一新型客户集成的机会,从而在更加多样化的产品和服务供应中提供双赢/致胜的优势。
- 随着时间的推移,DER 硬件、安装和维护成本越来越低,效率更高,尤其适用于 PV 系统。过去十年,光伏系统的价格下降了 70% 以上,这有助于解释这些类型系统的指数增长。事实上,在过去十年中,美国安装设备的年平均增长率为 42%,因此 2021 年太阳能占新发电容量的最大份额并不奇怪。当然,通过提高光伏技术的性能和降低成本,小型产消者和公用事业级硬件买家都受益匪浅。
- 公用事业企业还可以通过垂直整合技术支持和教育服务等服务,满足产消者的广泛设备和技术需求,从而更直接地支持产消者。这可以通过体积折扣维护和安装物件(如光伏设备、太阳能电池板和电池)的形式实现。
- 最后,切换到替代能源和 DER 资产也有可能减少与使用煤和石油等有限地理特定资源相关的政治和财务依赖性和风险。鉴于可再生能源生产成本的降低,这一点尤其明显。
换言之,从主要的公用事业提供商手中占有能源市场份额,产消者和能源来源似乎构成威胁。但实际上,全球能源消耗将继续增长,同时客户对透明度和可持续性的要求也会持续增长。通过把握这些趋势并应用其强大的客户网络、丰富的资源和数十年的经验,公用事业提供商可以利用 DER 并从中获利,以提高运营效率,并更好地服务客户。
由数据驱动的智能公用事业解决方案让产消者和公用事业企业受益
为了在不不知所措的情况下处理日益增多的集成在电网中的衍生品,公用事业企业需要更多地依赖智能公用事业基础设施。这些基于 AI 的解决方案可以改进数据收集和管理,以便向运营商通知风险、效率低下以及优化系统和网格的机会。然后,可以预测性地将这些目标作为目标,以增加产消者为电网带来的整体收益,以及他们作为贡献者获得的价值。
虽然能源行业企业有机会与消费者网络进行互动,但对欧洲和北美的电力公用事业企业的客户满意度依然低下,这仍然是一个问题。随着游戏中越来越多的玩家和能源分销初创企业,消费者和产消者的期望都在上升。最有利于成功的提供商将是那些设法为这个竞争激烈且日益复杂的市场增加有意义的支持和价值的提供商。
通过使用基于 AI 的智能公用事业解决方案,提供商可以管理、分析和利用整个消费者网络中的数据。这样,未来的公用事业企业就能打造个性化的客户体验和节能计划,并基于客户想要升级或增强 DER 和产消者资产和硬件的时间和地点,获取预测性洞察。
替代能源和公用事业行业业务模式
日益增长的社会压力、政治复杂性和灾难性的气候事件正在助长脱碳的动力。而且,对更高效、更具成本效益的能源的渴望,正在激励新 一代更敬业的消费者。
对于能源发电和分销领域的创新者和思想领袖而言,其行业的未来在很大程度上取决于提供卓越的客户满意度。这意味着围绕未来的客户(特别是产消者)重塑基础设施和服务。如果进行战略性管理,这将为公用事业 部门和 产消者带来双赢。要想让产消者满意的解决方案变为现实,企业需要能够收集和了解各种分散且复杂的数据集。不仅要收集这些数据并孤立地查看这些数据,还能利用人工智能和机器学习工具,利用智能系统将这些数据变为现实,从而提供切实可行的案例,提供富有洞察力的建议,并帮助企业实时制定明智的决策。