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研究表明，如果不再忽視分布式能源的好處，并通過更好的建模過程優(yōu)化和集成這些資源，那么將會提高電網(wǎng)彈性并降低成本。

美國當選總統(tǒng)拜登承諾向清潔電網(wǎng)過渡將會帶來美國就業(yè)人數(shù)和經(jīng)濟增長，但批評人士表示，其提議的清潔電網(wǎng)計劃將耗資2萬億美元以上。

研究表明，這些關(guān)于其投資的假設(shè)是錯誤的，其他有關(guān)清潔電網(wǎng)的假設(shè)也是錯誤的。向清潔電網(wǎng)過渡實際上可以省數(shù)十億美元成本，創(chuàng)造就業(yè)機會，并為美國建立一個更清潔、更可靠的電網(wǎng)。

當公用事業(yè)公司使用更好的規(guī)劃模型并擴展本地太陽能+儲能項目，以及增加部署電網(wǎng)規(guī)模太陽能發(fā)電和風力發(fā)電設(shè)施時，可以最大程度地節(jié)省成本，并開辟通往成本最低的電網(wǎng)的道路。實際上，它可以在未來30年為美國的用戶節(jié)省近五萬億美元的電力成本。

近年來，在美國20多個州進行的大量研究試圖評估當?shù)靥柲芎蛢δ芟到y(tǒng)等分布式能源的凈價值。雖然這些研究被用于在有限的范圍內(nèi)影響分布式能源（DER）電價的實施，但沒有一項研究能夠?qū)⑦@些項目的成本和效益按比例納入整個電力系統(tǒng)規(guī)劃過程，即支持電力系統(tǒng)資源規(guī)劃的至關(guān)重要的容量擴張和生產(chǎn)成本建模。事實上，大多數(shù)電網(wǎng)和電力系統(tǒng)規(guī)劃過程都沒有準備好從整個系統(tǒng)的總成本和收益來考慮資源規(guī)劃。這是因為他們在分配、傳輸和發(fā)電模塊中以零碎的方式分析電網(wǎng)，缺乏詳盡的數(shù)據(jù)輸入，并且不能公平地考慮像分布式能源（DER）這樣規(guī)模較小的發(fā)電資源。

在了解電網(wǎng)運營現(xiàn)狀和成本之后，如果不再忽略分布式能源（DER）的好處，并通過一個更好的建模過程來優(yōu)化這些資源的集成，從而為電網(wǎng)制定一個真正最低成本的開發(fā)計劃。因此，能源開發(fā)商Vibrant Clean Energy公司技術(shù)專家Christopher Clack博士采用其先進的WIS：dom（R）大數(shù)據(jù)模型應(yīng)用于這一計劃。其研究發(fā)現(xiàn)的結(jié)果令人關(guān)注。

做了些什么？

Clack對模型進行了多種情況的比較：（1）模擬傳統(tǒng)模型的“簡化”場景，僅從中央傳輸級電網(wǎng)的角度考慮和權(quán)衡成本影響；（2）針對靠近客戶的分布式太陽能和儲能資產(chǎn)進行集成和優(yōu)化的場景；（3）為每個場景制定了清潔電力的目標，即到2050年每個州的碳排放量比1990年相比減少95%。

該模型花費數(shù)天時間對數(shù)據(jù)進行分析，分析了美國每個縣超過1.5萬億個數(shù)據(jù)點，這是揭示分布式發(fā)電資源效益所必需的精細分辨率。該模型在這種規(guī)模下工作的能力解決了電力系統(tǒng)規(guī)劃者在現(xiàn)實世界中面臨的復雜資源選擇問題，協(xié)調(diào)了技術(shù)、規(guī)模和位置之間的成本和選項。

發(fā)現(xiàn)了什么？

毫不奇怪，到2050年，該模型中部署了大量的太陽能發(fā)電設(shè)施、風力發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)。其中太陽能發(fā)電設(shè)施的總裝機容量超過1太瓦（TW），風力發(fā)電設(shè)施的總裝機容量為800GW。令人驚訝的是，如何在何處部署這些資源？以及為什么這將節(jié)約數(shù)千億美元成本？

該模型發(fā)現(xiàn)，通過在配電水平和更接近客戶負荷的水平上增加本地太陽能和儲能系統(tǒng)的部署，不必像許多傳統(tǒng)規(guī)劃師所設(shè)想的那樣過度依賴輸電系統(tǒng)中化石燃料發(fā)電設(shè)施，也不必低估配電系統(tǒng)的利用率。這些分布式能源（DER）有效地重塑了大型電網(wǎng)的負荷，降低了大容量電力系統(tǒng)的成本，并平滑了整個系統(tǒng)負荷的波動和變化。到2050年，通過增加247GW的分布式太陽能和160GW的分布式儲能系統(tǒng)，這可以實現(xiàn)更有效的總體投資分配以及使本地電力系統(tǒng)更靈活。

電網(wǎng)規(guī)模發(fā)電和配電需求與集成和優(yōu)化的分布式能源（DER）的對比

節(jié)省多少成本？

通過整合和優(yōu)化分布式太陽能和儲能系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了電網(wǎng)潛在的節(jié)約成本超過3000億美元。當要求該模型同時滿足美國2050年的清潔能源目標時，發(fā)現(xiàn)與不按比例分配太陽能和儲能系統(tǒng)的清潔電網(wǎng)相比，電網(wǎng)運營商可以節(jié)省4730億美元。最后值得注意的是，考慮到目前圍繞美國當選總統(tǒng)拜登的清潔電力計劃展開的討論，該模型發(fā)現(xiàn)與維持現(xiàn)狀相比，可擴展的本地太陽能和存儲的清潔電網(wǎng)的成本要降低880億美元。這些節(jié)省僅靠減少電網(wǎng)成本就可以實現(xiàn)，而且還不包括部署大量太陽能發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)帶來的巨大社會效益。

在為電網(wǎng)節(jié)省大量資金的基礎(chǔ)上，部署更多的社區(qū)和住宅太陽能和儲能設(shè)備將帶來巨大的經(jīng)濟效益，其中包括就業(yè)機會以及額外的社會和環(huán)境間接效益。雖然這一分析沒有考慮到資源選擇中的這些間接利益，但該模型確實計算出，到2050年，可擴展本地太陽能和儲能系統(tǒng)的清潔電網(wǎng)將帶來200多萬個就業(yè)機會。

但人們可能會問：如果看到電網(wǎng)規(guī)模的太陽能發(fā)電和風力發(fā)電的電力成本每度不到5美分，為什么不干脆建造更多的太陽能和風力發(fā)電設(shè)施，從而更顯著地降低成本？在這一分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，當太陽能發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)也得到優(yōu)化時，成本最低的大規(guī)?？稍偕茉吹玫搅藘?yōu)化。只根據(jù)單位成本分析資源是錯誤的和誤導性的，當進行更好的分析，根據(jù)資源在電力系統(tǒng)中的凈成本來選擇資源時，可以通過具有不同單位成本的資源組合來實現(xiàn)成本最低的電力系統(tǒng)。

那么如何節(jié)約這些成本呢？

以地圖為例，雖然人們可以使用紙質(zhì)地圖導航，但人還有使用現(xiàn)代技術(shù)的更好、更有效的電子地圖可以讓人們到達想要去的地方。如果要構(gòu)建成本更低的電網(wǎng)，以適應(yīng)新時代的挑戰(zhàn)滿足客戶的需求，同時也必須改進在電力部門使用的工具。

長期以來，人們一直在使用傳統(tǒng)的工具、方法和思維方式，而很少有人在考慮如何建立一個更好的電力系統(tǒng)。使用利用技術(shù)和大數(shù)據(jù)的新工具，發(fā)現(xiàn)構(gòu)建采用清潔能源的電網(wǎng)成本并不像人們想象的那么昂貴。事實證明，可以建立清潔的電網(wǎng)，通過分布式太陽能和儲能系統(tǒng)以增強消費者的能力。可以建立利用私人投資的電網(wǎng)，降低所有客戶的總體成本，提高電力系統(tǒng)的公平性。

那么需要做些什么才能將這些好處變?yōu)楝F(xiàn)實？

決策者應(yīng)該將這種先進的模型的成果應(yīng)用于當今所有的能源政策決策。他們應(yīng)該要求更好的規(guī)劃和分析，將其重點放在切實的解決方案上，讓數(shù)據(jù)驅(qū)動的結(jié)果指導他們在所有方面的決策。他們還應(yīng)制定明確和一致的政策和計劃，以擴大部署太陽能發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)的規(guī)模，因為如果繼續(xù)按照目前的分布式太陽能發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)的發(fā)展軌道，將無法實現(xiàn)研究報告所揭示的最大成本節(jié)約。

數(shù)據(jù)驅(qū)動的路線圖將在未來建設(shè)成本更低的電網(wǎng)?，F(xiàn)在是必須建設(shè)電網(wǎng)并開始累積收益的時候了。