看到這個(gè)題目，大家肯定第一反應(yīng)是：“當(dāng)然呀，肯定會(huì)造成損害呀。”但是個(gè)人發(fā)電會(huì)造成哪些方面的損害?應(yīng)如何避免電網(wǎng)和用戶(hù)進(jìn)入到“來(lái)呀，互相傷害呀”的局面呢?

先拋出筆者的觀點(diǎn)：大規(guī)模個(gè)人發(fā)電賣(mài)電對(duì)電網(wǎng)的設(shè)施提出了更高要求，并會(huì)倒逼電網(wǎng)進(jìn)行自我革新，而政府監(jiān)管部門(mén)也應(yīng)修改規(guī)章制度以幫助電網(wǎng)渡過(guò)難關(guān)。

為什么?

1. 技術(shù)層面

首先我們來(lái)看一下有哪幾種常見(jiàn)的居民側(cè)發(fā)電裝置(可以稱(chēng)為Distributed Energy Resources)。如下所示：

1)光伏太陽(yáng)能板選配蓄電池

這應(yīng)該是目前來(lái)說(shuō)最常見(jiàn)的自發(fā)電設(shè)備啦。

2)微型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

由于國(guó)內(nèi)的城市空間限制，這種設(shè)備較為少見(jiàn)，且造價(jià)較高。在英國(guó)則更為常見(jiàn)一些。根據(jù)英國(guó)研究機(jī)構(gòu)Energy Trust Saving 的評(píng)估，1kW的屋頂風(fēng)力發(fā)電裝置售價(jià)在3,000鎊以?xún)?nèi)，而單桿支撐的6kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的售價(jià)則在21,000鎊到30,000鎊[1]。

3) 微型燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組(micro CHP)

這也是在英國(guó)有所應(yīng)用并享有政府補(bǔ)貼(feed-in-tariff)的一種自發(fā)電裝置。一套24kW熱輸出伴隨1kW電輸出的micro CHP裝置售價(jià)大約為8500鎊。

當(dāng)然自賣(mài)電還有其他模式，例如電動(dòng)汽車(chē)把蓄電池中的電能賣(mài)回電網(wǎng)，也就是V2G。但此技術(shù)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)成本過(guò)高，就先不做討論了。

那么居民“大規(guī)模”發(fā)電賣(mài)電會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)哪些技術(shù)問(wèn)題呢?

1) “鴨子”曲線(xiàn)

首先大范圍的光伏接入，會(huì)造成“鴨子”曲線(xiàn)，對(duì)電力系統(tǒng)的機(jī)組上網(wǎng)速度提出了更高的要求。

2) 大量在服役的電網(wǎng)設(shè)備“藥丸”：主要涉及傳輸線(xiàn)，變壓器，電流過(guò)載保護(hù)和電能質(zhì)量保護(hù)(電壓，頻率，諧波，三相不平衡等問(wèn)題)

這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)電網(wǎng)在建造的時(shí)候(比如上世紀(jì)60-70年代)，分布式發(fā)電還未被廣泛應(yīng)用。出于經(jīng)濟(jì)性考慮，很多繼電保護(hù)設(shè)備都是以單向電力供給進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置的，而且英國(guó)的傳統(tǒng)低壓電網(wǎng)是根據(jù)每戶(hù)2kVA的after diversity負(fù)載所對(duì)應(yīng)的熱功率(thermal rating)和降壓值(voltage )來(lái)設(shè)計(jì)的 [2]。居民端接入發(fā)電設(shè)備后，上述所涉及的電網(wǎng)設(shè)備很可能需要被更新。

3) 用戶(hù)電力需求數(shù)據(jù)的扭曲

由于智能電表的普及，電網(wǎng)公司將能獲取高時(shí)間分辨率的用戶(hù)電力需求數(shù)據(jù)，以幫助電網(wǎng)分析得出更好的發(fā)電機(jī)組調(diào)度指令。但是，由于智能電表只能進(jìn)行凈值測(cè)量，大范圍分布式發(fā)電的接入就會(huì)扭曲這些數(shù)據(jù)。所以如何通過(guò)分析氣象信息較準(zhǔn)確地估算出分布式發(fā)電的發(fā)電量對(duì)電網(wǎng)調(diào)度就顯得尤為重要。

由上述幾點(diǎn)可以引出，在以“可靠性”為第一要?jiǎng)?wù)的電網(wǎng)運(yùn)行大背景下，大規(guī)模個(gè)人分布式發(fā)電對(duì)于電網(wǎng)的沖擊會(huì)非常大，并為電網(wǎng)的機(jī)組上網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)極大的困難。所以電網(wǎng)很可能被迫限制分布式發(fā)電的并網(wǎng)規(guī)模，以保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

2. 經(jīng)濟(jì)層面

1) 電網(wǎng)的利潤(rùn)來(lái)源

電網(wǎng)的利潤(rùn)是怎么來(lái)的?當(dāng)然是靠賣(mài)電來(lái)的(“我們不生產(chǎn)電，我們只做大自然的搬運(yùn)工” _(┐「ε:)_)。為什么李超人在英國(guó)投了那么多基建資產(chǎn)，就是因?yàn)樗鼈兡墚a(chǎn)生穩(wěn)定的回報(bào)現(xiàn)金流。在我co-authored一篇期刊[3]中，大致描述了英國(guó)電價(jià)的基本構(gòu)成，有興趣的可以去我的學(xué)術(shù)主頁(yè)里讀一讀。其中輸配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)者會(huì)根據(jù)政府核算的運(yùn)營(yíng)成本和分?jǐn)偫麧?rùn)收取“過(guò)路費(fèi)”。那么如果大家自發(fā)電，不走你的“路”呢?電網(wǎng)的利潤(rùn)自然就下降了。在這里還要指出一點(diǎn)就是，調(diào)度也是有利潤(rùn)的，而自發(fā)電對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的不確定性或許能為調(diào)度增加些許利潤(rùn)。

2) 電力市場(chǎng)交易從中心化轉(zhuǎn)向本地化

傳統(tǒng)的電力市場(chǎng)交易機(jī)制是兩方游戲，也就是發(fā)電公司和售電公司(國(guó)網(wǎng))之間的議價(jià)。但是如果有大范圍的居民自發(fā)電，其本身愿意交易的電量就有一定不確定性，而且居民可根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格選擇輸出電力或是存入蓄電池備用，這更給市場(chǎng)帶來(lái)了一定的不穩(wěn)定性。所以電力交易的市場(chǎng)規(guī)則很有可能需要重新定義，由中心化慢慢轉(zhuǎn)向區(qū)域化本地化，以實(shí)現(xiàn)快速的信息共享和市場(chǎng)清算[4]。最近看到有學(xué)者提出使用比特幣的區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行區(qū)域電力交易，貌似是個(gè)很新穎的點(diǎn)子。

3. 規(guī)章層面

上文提到，由于輸配網(wǎng)的天然壟斷優(yōu)勢(shì)，輸配電價(jià)是需要專(zhuān)門(mén)的政府機(jī)構(gòu)核算定價(jià)的。拿英國(guó)來(lái)說(shuō)，ofgem(英國(guó)電力市場(chǎng)監(jiān)管部門(mén))會(huì)首先根據(jù)電網(wǎng)公司資產(chǎn)表和用戶(hù)數(shù)量等數(shù)據(jù)對(duì)各個(gè)配電網(wǎng)公司的總盈利做出一個(gè)限制，然后在細(xì)分輸配電價(jià)定價(jià)等問(wèn)題。但是在未來(lái)審定輸配電價(jià)時(shí)，政府監(jiān)管部門(mén)可能需要解決以下三個(gè)問(wèn)題：

1) 投資回報(bào)評(píng)估年限可能需要更改

傳統(tǒng)電網(wǎng)資產(chǎn)的設(shè)計(jì)使用年限可能是三十年甚至更長(zhǎng)。然而由于新型發(fā)電技術(shù)的介入，電網(wǎng)資產(chǎn)更新?lián)Q代的時(shí)間可能會(huì)縮短。這也就要求政府需要幫助電網(wǎng)公司分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)，在遇到類(lèi)似情況時(shí)能給出合理的補(bǔ)償。

2) 電力質(zhì)量規(guī)章的設(shè)定

ofgem每年都會(huì)對(duì)所有的配電網(wǎng)公司的服務(wù)質(zhì)量做一次審核，并據(jù)此進(jìn)行獎(jiǎng)懲。服務(wù)質(zhì)量評(píng)估包括是否出現(xiàn)過(guò)電網(wǎng)電壓長(zhǎng)時(shí)間低于ofgem規(guī)定值，電力供應(yīng)中斷次數(shù)等問(wèn)題。但是新型發(fā)電設(shè)備接入后電網(wǎng)穩(wěn)定性可能會(huì)變差，而這也不應(yīng)完全“怪罪”于電網(wǎng)公司。所以監(jiān)管機(jī)構(gòu)是否應(yīng)適當(dāng)放松要求，主動(dòng)幫助電網(wǎng)“擁抱變化”?

3) 可再生能源附加稅

目前國(guó)內(nèi)電費(fèi)中是包含了可再生能源附加費(fèi)(目前是0.03/kWh)以用于支付可再生能源補(bǔ)貼，但是補(bǔ)貼的專(zhuān)項(xiàng)資金缺口年底將達(dá)到600億。未來(lái)是否可從自發(fā)電收益中“剪羊毛”或探索可再生能源補(bǔ)貼資金的其他來(lái)源是亟待監(jiān)管部門(mén)思考的一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然我個(gè)人觀點(diǎn)還是....羊毛出在羊身上...

看完上文，肯定有人要說(shuō)了，國(guó)網(wǎng)壟斷著呢，民用電占比又不大，更別談什么大規(guī)模發(fā)電。但我想說(shuō)：

現(xiàn)階段國(guó)家給出的電改方案還是讓我這個(gè)身處電改標(biāo)桿國(guó)家的博士僧有點(diǎn)讓人期待的。隨著進(jìn)一步的去產(chǎn)能，我相信第三產(chǎn)業(yè)和居民用電量會(huì)有進(jìn)一步增長(zhǎng)，以及大規(guī)模居民發(fā)電時(shí)代遲早會(huì)到來(lái)。

綜上所述，隨著分布式發(fā)電設(shè)備成本的不斷降低，以及更多社會(huì)資本的涌入，誰(shuí)還敢說(shuō)未來(lái)的電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)是國(guó)網(wǎng)/南網(wǎng)的獨(dú)角戲呢?