我们现在所处的世界，分散式电力生产，如屋顶太阳能，对公众来说比以往任何时候都更可行，对公用事业的威胁也比以往任何时候都更大。由于可靠的技术、稳定的性能、不断下降的成本和越来越多的贷款，公众更愿意采用家庭可再生能源。

公用事业公司面临着如何将数千种新的分散能源整合到现有网络中的不确定性的威胁。没有屋顶太阳能的纳税人担心他们的税率会上升。现场储能是一项新技术，有望解决这一困境的所有方面。

现场存储技术的需求

随着特斯拉(Tesla) /太阳城(SolarCity)和梅赛德斯(Mercedes)等公司为电动汽车生产价格更低的电池，储能技术正渗透到住宅领域。电网连接对于零能耗建筑至关重要，因为这些建筑需要储存阳光充足时的多余电力，以供夜间和阴天使用。太阳能电池板何时生产能源与何时满足峰值需求之间的脱节仍然是一个问题。现场电池存储提供了一个解决方案。

在加利福尼亚和夏威夷，公用事业规模的基于电网的存储即将上线，电池产品现在可以安装在家庭电表后面，并与电网智能集成。特斯拉的新Powerwall 2包括一个内置的逆变器，它可以将面板上的直流电转换成交流电供家庭使用，并在能源需求最旺盛的时候将电力输出到电网。从长远来看，加州的“百万太阳能屋顶”中的每一个都可以很容易地为整体能源结构做出贡献，使能源网更加高效。

现场储存允许太阳能用户储存多余的能量以备以后使用，即使是在停电期间。住宅级电池的电量在5到20千瓦时之间。这与一个典型的新建美国家庭每天使用15到20千瓦时的电量相同。目前可用的电池将帮助典型的零能耗家庭平衡日常能量波动的高峰和低谷。

净能源会议的挑战

大多数公用事业公司在与州监管机构协商电价问题时，不情愿地同意了“净能源计量”安排。净计量意味着公用事业公司接受来自分散来源的能源，尽管美国各地的合同条款差异很大。这些系统的显著增长显示了应对气候变化、污染和国家能源安全的巨大前景。

当分散的生产者很少，大部分是屋顶光伏阵列时，对电网来说没有太大的问题。不幸的是，电力公司所面对的电网与乔治·威斯汀豪斯和尼古拉·特斯拉在尼亚加拉大瀑布建造第一个大型发电站时的电网并没有太大不同。电网迫切需要21世纪的升级，以更好地满足峰值需求，并整合分散的能源生产。

业主和公用事业的利益

公用事业公司从现场存储中受益有两个方面。首先，它们不需要在高峰时段为家庭提供那么多的电力。其次，通过智能整合和公平的电价计量协议，公用事业公司可以将储存的能源输入电网以满足短期需求。之后，当需求下降时，电池可以通过电网充电，或者客户可以根据他或她提供的电量支付合理的价格。

现场存储对太阳能电池板的所有者来说是件好事，因为它可以让电力从白天的生产高峰转移到晚上的消费高峰。很少有零能耗家庭在中午消耗的能源和生产的能源一样多。但到了晚上，家家户户就开始使用电灯、电器和消耗能量的设备，比如游戏机。现场存储允许他们使用储存的能源，以抵消夜间需求和公用事业生产成本较高时的使用。

具体客户是否能从现场储能中受益，取决于他们如何根据净计量协议将电力返还给公用事业公司。一个因素是信贷到期的时间。一些协议慷慨地设定了每年到期的期限，通常是每年春天。这使得积分可以在阳光明媚的月份积累起来，在阴天的冬季使用。这些客户从现场存储中除了作为应急备份之外没有太多好处，因为他们从返回电网的多余能量中获得了全部价值。

在其他协议中，信用额度可能每月到期。在阳光明媚的月份，这可能意味着在餐桌上留下数百千瓦时的电量。对于这些客户来说，电池可以让每天多余的能量在当天晚上被使用。这减少了每个月的损失，并为客户节省了金钱。

在一些净计量合同中，客户的买价和卖价是有差异的。这些客户在出售多余电力时获得的价格低于他们从公用事业公司购买电力的成本。销售率通常基于电力公司的批发电力成本，这可能是零售价的20%到50%。太阳能业主可以在白天产生多余的电力，并以批发价出售，但在当天晚些时候以完整的零售价购买电力。

电池在现场储存多余的电量，所以客户可以自己使用。这取代了他们本可以以更高的零售价格从公用事业公司购买的电力。从本质上讲，现场储能允许这些类型的净计量合同下的所有者获取他们生产的能源的全部零售价值。

按使用时段定价

还有第三种可能的情况，这将使太阳能/储能系统受益最大，它涉及到使用时间定价。虽然不常见，但这种费率结构会改变价格，以反映公用事业电力的实际成本。能源最贵的时候正是用电需求最高的时候，用电需求通常出现在傍晚或傍晚时分。如果零售客户使用电池来撑过价格高昂的高峰期，他们就能省钱。即使电池是通过电网而不是太阳能充电，这也是正确的。

三赢方案

网格仍然需要解决从晴朗季节到多云季节的更大的季节性波动。然而，现场存储对消费者和公用事业公司来说是有价值的，因为它平衡了日常的供需变化。在未来，成功的电网整合将要求每个零能耗建筑在现场捕获多余的生产以供以后使用，并根据需要将存储的能量提供给电网。

如果处理得当，它将使电网更高效，并为每个人保持更低的能源价格。现场储能将有利于有太阳能收集器的房主，电力公用事业，以及没有太阳能的纳税人。这是一种三赢的解决方案，世界需要向主流的零能耗生活转变。

布鲁斯·沙利文(Bruce Sullivan)是一位建筑科学顾问。这篇文章最初发表于零能耗项目．