根据美国电力研究所(EPRI)的一项新研究,从美国公用事业控制中心和电力网络到消费者家庭部署智能电网技术的成本可能在未来20年内达到3380亿美元至4760亿美元之间,但在此期间将带来1.3万亿美元至2万亿美元的收益。这些收益将包括更高的电网可靠性、太阳能屋顶发电和插电式汽车的整合、电力需求的减少以及更强大的网络安全。
EPRI的结论是,在电网上部署数字控制和应用的预计成本,平均每年170亿美元至240亿美元,将主要落在为零售客户输送电力的公用事业配电系统上。研究指出,在高成本估计中,大约70%的总投资将用于升级零售侧的变电站、线路、电线杆、电表、计费和通信系统,以支持智能电网技术并更换老化的设备。
EPRI假设到2030年,将有1000万辆插电式汽车上路,智能电网技术将允许插电式汽车不仅从电网获取充电电力,还能从其电池向电网输送电力,以帮助满足电力需求的突然变化。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过 订阅来支持我们屡获殊荣的新闻报道。 通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
在高成本情景中,约20%的投资将用于升级高压输电网,包括安装传感器以提醒操作员注意系统上变压器的潜在故障,以及购买设备以保护电网并使其更有效率,EPRI表示。
直接进入家庭的智能电网组件在高成本情景中将增加约10%的智能电网总投资。普通家庭的每月电费可能会因智能电网产品和服务而增加9美元至12美元。EPRI的结论是,消费者对智能电网应用的接受和采用将缓慢增加。
该研究假设,到2030年,大约10%的住宅用户将拥有先进的能源管理系统。(EPRI不包括新一代高效、可编程冰箱和其他电器作为家庭智能电网成本的一部分。)
“最终……消费者买单”
EPRI高级研究员兼新研究的主要作者克拉克·盖林斯表示,在配电、输电和客户部门之间划分投资不应掩盖一个基本事实:“最终,在某个时候,消费者为一切买单。”
作者遇到的许多未知因素之一是消费者将在哪里获得他们的智能电网电器和设备。该研究报告称,“越来越多的人认为”,这些服务将作为电信和信息技术行业的新竞争对手提供的服务包的一部分提供给客户,而不是传统的电力公司。
公用事业主管和智能电网倡导者一致认为,除了联邦刺激计划拨款的40亿美元资助的智能电网项目外,目前大多数智能电网投资都用于提高电力供应的效率、可靠性和盈利能力,而不是直接服务于消费者。最近的研究得出结论,虽然一些精通技术的消费者会排队购买家庭智能电网应用,但大多数住宅客户并不渴望管理他们的日常能源使用,尤其是在电价相对较低的情况下。
不过,一些分析师认为,如果给予适当的经济激励,许多家庭可能会接受智能电网策略,让公用事业公司在电力需求高峰期(批发电价最高时)减少家庭的电力消耗。
“许多研究智能电网的专家越来越倾向于认为,一个真正的智能电网应该尽可能减少消费者的参与。智能电网的成功并不需要消费者的参与,”EPRI的研究指出。
EPRI的研究更新了2004年的一份报告,该报告估计智能电网的总投资为1650亿美元,比当前研究的最高数字低三分之一。
盖林斯表示,智能电网成本的增加是基于新技术的扩展功能。“它们反映了更新、更高级版本的智能电网,”他说。
随着电网变得“更智能”,用电量减缓
研究表明,主要的消费者利益可能是减少电力消耗。EPRI指出,能源部2010年的能源展望预测,在2008-2035年期间,电力消耗的年增长率为1%。EPRI预测,智能电网技术支持的需求响应和效率提升将使年电力增长率降至0.7%以下。峰值能源需求的增长率甚至会更低。
EPRI表示,降低电力消耗会降低温室气体排放。EPRI的另一项研究得出结论,智能电网技术将实现向更清洁发电和减少消耗的过渡,与2005年水平相比,到2030年,整体碳排放量可能会减少58%。
EPRI表示,智能电网部署的障碍包括就智能电网技术的技术标准达成一致,以及各州公用事业委员会对转嫁智能电网系统更高成本的警惕,除非它们的价值得到明确确立。
另一个问题是,公用事业公司及其监管机构习惯于购买可以使用40年或更久的电力设备。EPRI表示,安装在电网上的新数字设备可能只能使用十年或二十年,然后就会被更好的设备取代。
该研究指出伊利诺伊州商业委员会最近的一项评论,即一些智能电网部署伴随着争议和诉讼。“对于公用事业公司智能电网成本的回收是否应仅限于‘传统的’费率基础方法,还是应使用‘非传统的’方法……存在分歧。一些利益相关者担心,公用事业公司关于智能电网投资成本回收的提案将导致每月账单大幅增加,并将投资风险从公用事业公司转移到费率支付人。其他人则认为,非传统的成本回收对于加速智能电网技术的部署至关重要。”
研究作者面临的主要不确定性是评估保护美国电网免受太阳风暴威胁的成本,太阳风暴会将地磁脉冲猛烈撞击脆弱的变压器和其他关键电网设备。
联邦专家警告说,百年一遇的风暴可能会瘫痪电力输送系统的大部分,造成灾难性的后果。EPRI正在研究保护设备,以保护变电站免受脉冲影响。“这是可行的,但尚未开发出来,”盖林斯说。“真正的问题是,地磁风暴的潜在影响是什么?它们可能比我们估计的要严重得多。”
经环境与能源出版有限责任公司许可,转载自气候新闻专线。 www.eenews.net, 202-628-6500