在考慮彈性效益時，太陽能發(fā)電系統(tǒng)與電池儲能系統(tǒng)配套使用更有意義。

極端天氣事件通常會造成建筑物的停電事故，而這表明了提供電力的電網(wǎng)脆弱性。但是，如果建筑物業(yè)主為了避免電網(wǎng)停電，在決定是否投資建設(shè)可以提供不間斷電力的項目時會考慮什么?

美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員與總部位于佛蒙特州的非營利組織Clean Energy Group合作開展的一項新研究發(fā)現(xiàn)，“電網(wǎng)停電成本的核算可以改變光伏和存儲系統(tǒng)投資的盈虧平衡點。”

在提交的這份報告的論文摘要中，作者寫道：“即使太陽能發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)在傳統(tǒng)的成本效益計算下看起來似乎不經(jīng)濟，但對電網(wǎng)中斷造成的損失進行評估可以使太陽能發(fā)電和儲能系統(tǒng)在財政上成為一種合理的投資。”

“在大多數(shù)情況下，”他們補充說，“結(jié)合彈性的價值將增加太陽能和電池儲能系統(tǒng)的最佳規(guī)模。”

“很明顯，對彈性進行評估確實會增加項目的價值，并增加太陽能和儲能系統(tǒng)組合可以為項目增加的價值。”Clean Energy Group副總裁兼項目總監(jiān)SethM ullendore表示，“這無疑增加了項目的經(jīng)濟可行性。”

商業(yè)建筑中太陽能+儲能提供的彈性價值

研究人員模擬了在加利福尼亞州阿納海姆的三種建筑物中安裝的太陽能+儲能項目的結(jié)果：一所小學(xué)，一座大型辦公樓和一家大型酒店。為了對彈性進行評估，該研究使用了基于30個公用事業(yè)客戶調(diào)查中包含的停電預(yù)期成本(業(yè)務(wù)損失或產(chǎn)生的負(fù)債)。

該研究假設(shè)太陽能+儲能系統(tǒng)可以在停電期間為關(guān)鍵負(fù)載供電，或為建筑物典型電力負(fù)荷的50%供電。其模擬中斷持續(xù)了兩個小時。模擬中斷基于公用事業(yè)公司報告的客戶平均中斷持續(xù)時間指數(shù)值。

對于每種建筑類型，研究人員分析了太陽能和儲能系統(tǒng)的凈現(xiàn)值(NPV)。在小學(xué)的項目部署中，太陽能+儲能系統(tǒng)在考慮避免停電的成本之前是經(jīng)濟可行的的。在考慮避免電網(wǎng)中斷的價值后，其最佳太陽能光伏系統(tǒng)的規(guī)模增加了20%，達(dá)到134千瓦，儲能系統(tǒng)增加了13倍，達(dá)到32千瓦/79千瓦時。在彈性情景下的凈現(xiàn)值增加了一倍以上，從28,759美元增加到58,399美元。

對于大型辦公樓而言，太陽能發(fā)電系統(tǒng)在考慮彈性之前是經(jīng)濟的，但是儲能系統(tǒng)卻不是?？紤]到避免停電的成本后，理想的配置要求增加35%的太陽能發(fā)電容量和156千瓦/271千瓦時的電池儲能統(tǒng)。將避免的停電損失的價值與增加的電費節(jié)省相結(jié)合，建筑物業(yè)務(wù)的凈效益將在20年內(nèi)增加了178,000美元。

在對彈性進行評估之前，對于大型酒店而言，太陽能光伏系統(tǒng)和儲能都不具有成本效益。在考慮避免停電的價值后，配置63千瓦的太陽能光伏和39千瓦/60千瓦時的電池存儲系統(tǒng)是最佳選擇。報告的作者寫道，“在這種情況下，重視彈性使太陽能+儲能系統(tǒng)成為成本最低的解決方案。”

研究人員指出，建筑物業(yè)主應(yīng)該計劃增加太陽能和存儲系統(tǒng)所需的預(yù)算。他們估計，必要的硬件(其中包括轉(zhuǎn)換開關(guān)、關(guān)鍵負(fù)載面板和控制裝置)可能會增加系統(tǒng)成本的10%到50%的增量費用。

保守估計

美國國家可再生能源實驗室(NREL)的可再生能源研究分析師JoyceMcLaren表示，“我認(rèn)為這是對項目價值的保守估計，其中包括彈性。而與颶風(fēng)過后在波多黎各或其他地方看到的情況相比，所看到的停電時間相對較短。”

Mullendore補充說，研究中使用的彈性值以避免中斷，但并不能完全獲得發(fā)生自然災(zāi)害或其他危及生命的緊急情況后太陽能+儲能系統(tǒng)所帶來的好處。

他說，“當(dāng)人們談到潛在的生命損失或影響生活質(zhì)量的時候，他說：“當(dāng)人們談到潛在的生命損失，或影響生活質(zhì)量時，很難確定價值，但肯定比人們所談?wù)摰纳虡I(yè)損失要高得多。”

太陽能+儲能系統(tǒng)取代柴油發(fā)電機

Mullendore和穆McLaren表示，他們并不知道政府部門正在努力制定美國國家標(biāo)準(zhǔn)來評估太陽能和儲能系統(tǒng)提供的彈性。但是，規(guī)劃由極端天氣事件引起的電網(wǎng)中斷是政府部門官員的首要任務(wù)。

McLaren說，“我們對此感興趣的原因是，許多建筑業(yè)主和其他利益相關(guān)者(其中包括城市規(guī)劃者和政府部門)長期關(guān)注停電影響的彈性越來越大。”

Mullendore引用了一個成功模式，即馬薩諸塞州社區(qū)清潔能源防災(zāi)計劃，這是一項耗資4000萬美元的地方政府撥款項目，該項目旨在部署太陽能電池板、儲能系統(tǒng)和其他清潔能源技術(shù)，以避免服務(wù)中斷。

Mullendore補充說，通過修訂有利于柴油發(fā)電機作為建筑物默認(rèn)備用電源的標(biāo)準(zhǔn)，管轄區(qū)可以開展更多工作，為太陽能+儲能系統(tǒng)創(chuàng)造一個開放空間。他說。“無論是儲能系統(tǒng)還是燃料電池，都無法輕松開啟新的先進技術(shù)。需要允許新技術(shù)解決方案履行柴油發(fā)電機通常具有的相同角色。