本文发表在《大众科学》的前博客网络上，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
我们经常听到关于天然气、风能和太阳能发电成本暴跌（以及煤炭前景不佳）的消息，但几乎没有人关注电网本身的成本。电线、电杆、变电站、变压器、控制中心操作员、公用事业线路工人以及构成电网的数百个其他组件和个人都至关重要，但它们的成本很少被纳入关于电力部门转型和脱碳路径的关键讨论中。
我翻阅了美国联邦能源管理委员会 (FERC) 和爱迪生电气协会 (EEI) 收集的多年数据，以了解美国电网的成本到底有多高。最终结果显示在下面的图表中。类似的图表出现在我最近发表在《能源政策》杂志上的一篇论文中。它们显示了 1960 年至 2015 年间美国投资者拥有的公用事业公司的平均输电、配电和管理成本。输电是指长距离传输电力的高压线路，配电是指将电力输送到建筑物中的低压线路，管理成本是指管理客户账户、读取电表、公用事业办公楼、行政人员等的成本。
过去 54 年的大部分时间里，平均年度输电、配电和公用事业管理成本约为每位客户每年 700-800 美元。 资料来源：罗伯特·法雷斯，使用FERC 表格 1 数据 和 EEI 数据
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每售出千瓦时 (kWh) 的平均年度输电、配电和管理成本在 1960 年至 1980 年间迅速下降，但自 1980 年以来约为 2.5-3.5 美分/千瓦时。1960 年至 1980 年间的下降可能是由于能源消耗增加而不是服务成本降低所致。 资料来源：罗伯特·法雷斯，使用FERC 表格 1 数据 和 EEI 数据
我以两种方式显示成本：按公用事业客户标准化，以及按售出的每千瓦时 (kWh) 能源标准化。这两张图表都说明了关于电网成本的一些令人惊讶的事实。首先，管理成本占电网总成本的三分之一以上，这表明我们为电力支付的价格中有很大一部分用于仅仅运营公用事业业务。其次，近年来，每个客户和每千瓦时的电网总成本都显着增加。很难确切地说出这种增长背后的原因，但这可能与应对诸如超级风暴桑迪等风暴的电网加固工作，以及为适应大规模和分布式可再生能源而建设的输配电网有关。
从图表中得出的最有趣的结论可能来自它们的差异。当我们查看每个公用事业客户的成本时（如第一张图所示），自 1960 年以来总成本一直非常稳定，在 1970 年代的大规模建设期间达到顶峰，并且今天也在出现增长峰值。但是，当我们查看每售出千瓦时能源的成本时，1960 年代的成本要高得多。为什么？因为 1960 年的普通客户使用的能源大约是今天普通客户使用量的一半。这表明电网成本的主要驱动因素是电力客户的数量，而不是他们使用的能源量。换句话说，连接到电网的客户数量决定了可靠地输送电力需要多少电力线、变压器、电表和公用事业人员。这是有道理的。
这一发现很重要，因为它与正在进行的关于为电网付费的政策辩论有关，即使越来越多的公用事业客户采用屋顶太阳能电池板。屋顶太阳能电池板减少了客户从公用事业公司购买的千瓦时数量，但它们不会降低客户连接到电网的成本。因此，随着越来越多的客户使用太阳能电池板减少他们的千瓦时消耗，每售出千瓦时能源的电网成本将接近 1960 年代的高值，并且所有人的电价都会上涨。
通过我的分析揭示的电网成本趋势只是关于未来电力公用事业和为电网付费的持续辩论的一小部分。我强烈推荐劳伦斯伯克利国家实验室的未来电力公用事业监管系列，以便深入了解与未来电网相关的技术和政策问题。