智慧電網的益處與鉅額成本之爭仍在繼續

未來20年,部署到消費者家庭的成本可能在3380億美元至4760億美元之間,但在此期間將帶來1.3萬億美元至2萬億美元的收益

根據美國電力研究所(EPRI)的一項新研究,從美國公用事業控制中心和電力網路到消費者家庭部署智慧電網技術的成本可能在未來20年內達到3380億美元至4760億美元之間,但在此期間將帶來1.3萬億美元至2萬億美元的收益。這些收益將包括更高的電網可靠性、太陽能屋頂發電和插電式汽車的整合、電力需求的減少以及更強大的網路安全。

EPRI的結論是,在電網上部署數字控制和應用的預計成本,平均每年170億美元至240億美元,將主要落在為零售客戶輸送電力的公用事業配電系統上。研究指出,在高成本估計中,大約70%的總投資將用於升級零售側的變電站、線路、電線杆、電錶、計費和通訊系統,以支援智慧電網技術並更換老化的裝置。

EPRI假設到2030年,將有1000萬輛插電式汽車上路,智慧電網技術將允許插電式汽車不僅從電網獲取充電電力,還能從其電池向電網輸送電力,以幫助滿足電力需求的突然變化。


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在高成本情景中,約20%的投資將用於升級高壓輸電網,包括安裝感測器以提醒操作員注意系統上變壓器的潛在故障,以及購買裝置以保護電網並使其更有效率,EPRI表示。

直接進入家庭的智慧電網元件在高成本情景中將增加約10%的智慧電網總投資。普通家庭的每月電費可能會因智慧電網產品和服務而增加9美元至12美元。EPRI的結論是,消費者對智慧電網應用的接受和採用將緩慢增加。

該研究假設,到2030年,大約10%的住宅使用者將擁有先進的能源管理系統。(EPRI不包括新一代高效、可程式設計冰箱和其他電器作為家庭智慧電網成本的一部分。)

“最終……消費者買單”
EPRI高階研究員兼新研究的主要作者克拉克·蓋林斯表示,在配電、輸電和客戶部門之間劃分投資不應掩蓋一個基本事實:“最終,在某個時候,消費者為一切買單。”

作者遇到的許多未知因素之一是消費者將在哪裡獲得他們的智慧電網電器和裝置。該研究報告稱,“越來越多的人認為”,這些服務將作為電信和資訊科技行業的新競爭對手提供的服務包的一部分提供給客戶,而不是傳統的電力公司。

公用事業主管和智慧電網倡導者一致認為,除了聯邦刺激計劃撥款的40億美元資助的智慧電網專案外,目前大多數智慧電網投資都用於提高電力供應的效率、可靠性和盈利能力,而不是直接服務於消費者。最近的研究得出結論,雖然一些精通技術的消費者會排隊購買家庭智慧電網應用,但大多數住宅客戶並不渴望管理他們的日常能源使用,尤其是在電價相對較低的情況下。

不過,一些分析師認為,如果給予適當的經濟激勵,許多家庭可能會接受智慧電網策略,讓公用事業公司在電力需求高峰期(批發電價最高時)減少家庭的電力消耗。

“許多研究智慧電網的專家越來越傾向於認為,一個真正的智慧電網應該儘可能減少消費者的參與。智慧電網的成功並不需要消費者的參與,”EPRI的研究指出。

EPRI的研究更新了2004年的一份報告,該報告估計智慧電網的總投資為1650億美元,比當前研究的最高數字低三分之一。

蓋林斯表示,智慧電網成本的增加是基於新技術的擴充套件功能。“它們反映了更新、更高階版本的智慧電網,”他說。

隨著電網變得“更智慧”,用電量減緩
研究表明,主要的消費者利益可能是減少電力消耗。EPRI指出,能源部2010年的能源展望預測,在2008-2035年期間,電力消耗的年增長率為1%。EPRI預測,智慧電網技術支援的需求響應和效率提升將使年電力增長率降至0.7%以下。峰值能源需求的增長率甚至會更低。

EPRI表示,降低電力消耗會降低溫室氣體排放。EPRI的另一項研究得出結論,智慧電網技術將實現向更清潔發電和減少消耗的過渡,與2005年水平相比,到2030年,整體碳排放量可能會減少58%。

EPRI表示,智慧電網部署的障礙包括就智慧電網技術的技術標準達成一致,以及各州公用事業委員會對轉嫁智慧電網系統更高成本的警惕,除非它們的價值得到明確確立。

另一個問題是,公用事業公司及其監管機構習慣於購買可以使用40年或更久的電力裝置。EPRI表示,安裝在電網上的新數字裝置可能只能使用十年或二十年,然後就會被更好的裝置取代。

該研究指出伊利諾伊州商業委員會最近的一項評論,即一些智慧電網部署伴隨著爭議和訴訟。“對於公用事業公司智慧電網成本的回收是否應僅限於‘傳統的’費率基礎方法,還是應使用‘非傳統的’方法……存在分歧。一些利益相關者擔心,公用事業公司關於智慧電網投資成本回收的提案將導致每月賬單大幅增加,並將投資風險從公用事業公司轉移到費率支付人。其他人則認為,非傳統的成本回收對於加速智慧電網技術的部署至關重要。”

研究作者面臨的主要不確定性是評估保護美國電網免受太陽風暴威脅的成本,太陽風暴會將地磁脈衝猛烈撞擊脆弱的變壓器和其他關鍵電網裝置。

聯邦專家警告說,百年一遇的風暴可能會癱瘓電力輸送系統的大部分,造成災難性的後果。EPRI正在研究保護裝置,以保護變電站免受脈衝影響。“這是可行的,但尚未開發出來,”蓋林斯說。“真正的問題是,地磁風暴的潛在影響是什麼?它們可能比我們估計的要嚴重得多。”

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