图片来源:图1:PowerDiverter
能源书呆子的更多思考
在美国的一些州，电力公司拒绝向光伏系统的所有者提供净计量协议。这些公用事业公司希望以每千瓦时12美分或15美分的价格向用户出售电力，而不是以每千瓦时4美分或5美分的价格回购电力，而不是签订净计量协议(一种为每千瓦时向房主提供每千瓦时一对一信用额度的安排)。
从公用事业公司的角度来看，这种明显的不公平背后有一个合理的商业案例。公用事业公司的代表指出，他们的公司理应获得维护电网的费用——因此，公用事业公司以相对较低的批发价购买电力，同时以相对较高的零售价出售电力，这才是公平的。
当然，这个问题是有争议的。GBA发表了许多文章，分析(a)净计量合同是否为公用事业公司提供了宝贵的利益(例如，通过减少公用事业公司对昂贵的天然气“高峰电厂”的依赖，以满足夏季下午的高峰负荷需求)或(b)净计量合同是否对公用事业公司的生存构成威胁。(例如，缅因州完成太阳研究的价值；研究表明，内华达州的住宅太阳能惠及所有人；而且纽约提出分布式能源新费率)。
在这篇文章中，我不打算讨论关于净计量公平性的争论。相反，我将研究生活在没有净计量的州的房主可以就地使用多余的光伏电力，而不是以非常低的价格出售给公用事业公司的方法。
安装电池
当面临上述困境时——当地公用事业公司不愿为接入电网的电力提供全额信贷——许多房主会想:“好吧，我只要安装一块电池就行了。”这个想法是有道理的:……
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17日评论
这不仅仅是降低峰值能源成本
“……净计量合同为公用事业公司提供了宝贵的利益(例如，通过减少公用事业公司对昂贵的天然气“高峰电厂”的依赖，以满足夏季下午的高峰负荷需求)，或者(b)净计量合同是否对公用事业公司的生存构成威胁。”
净计量光伏比峰值电厂的能源成本抵消更有价值，它可以在无需升级配电网容量的情况下支付增加的配电网吞吐量，并在高峰负荷期间降低输电网拥塞。升级电网容量是非常昂贵的事情，在“一切电气化”的情况下，根本没有足够的电网容量来通过电网提供一切。但是有了分布式光伏，中午和下午必须通过变电站和本地配电网的高峰负荷就减少了。屋顶上产生的大部分电力都是在电表后面消耗的，没有电力流经电网，过剩期间输出到电网的电力通常由连接到同一变压器的其他家庭和企业消耗。即使添加少量的智能，也可以使现有的配电网更有效地工作，在现有的变压器和电线上移动的总千瓦时要高得多。
但显然，任何特定光伏屋顶对公用事业或电网运营商的价值都因地点而异。在布鲁克林-纽约皇后区变电站的案例中，合理补贴特定社区的光伏以减轻负荷是相当容易的，而不是重建变电站以获得更高的容量，从而节省了超过10亿美元的纳税人。(见:https://insideclimatenews.org/news/04042016/coned-brooklyn-queens-energy-demand-management-project-solar-fuel-cells-climate-change)这个非常高的网格位置值并不会在任何地方都一样，但它仍然至少在网格上的任何地方都有一些值。
最近，内华达州否决了净计量法案，新罕布什尔州也提出了净计量计划，这表明美国正在采取更为复杂的措施，而不像澳大利亚在过去5年里采取的笨拙做法。
http://www.utilitydive.com/news/lessons-from-nevadas-rooftop-solar-victory-consumer-demand-and-collaborat/446518/
澳大利亚最近的政策方法已经接近于保证公用事业公司的破产，现在澳大利亚23%的家庭都有屋顶光伏(尽管向电网出口的电力报酬低至零)，防止出口的电池正在达到无需考虑的投资水平，由于公用事业公司和电网运营商努力支付他们的沉没成本，千瓦时销售不断萎缩，电池定价较低，零售电价上涨。SonnenBatterie拥有一系列8-12kwh的电池，他们很乐意以较低的价格出租给已有光伏的家庭，每年为房主节省数百甚至数千美元(取决于公用事业)。它被明确定位为“公用事业杀手”，具有点对点电力交易功能(你可以从邻居的PV购买电力，即使使用现有的电线也可以绕过公用事业)。
http://reneweconomy.com.au/sonnen-battery-storage-plan-to-take-utilities-out-of-business-90595/
美国的公用事业公司和监管机构需要尽早将这一教训牢记于心。通过吝啬的净计量或高昂的固定连接费用，将光伏业主从分布式光伏为电网提供的价值中剥夺出来，将以严重的方式适得其反。
顺便说一句:在澳大利亚，太阳能热水是完全可行的，与热泵热水器竞争。澳大利亚大部分地区的结冰风险很低甚至没有，而且真正简单的太阳能热水器的价格远低于北美的防冻系统。廉价太阳能热水器的简单性也使它们更加可靠。
回复Jon R
乔恩,
这些PV导流方案只适用于纯电阻性负载。你不能把热泵和太阳能分流器连在一起。
如果你想为任何类型的热泵供电，你都需要电网供电——如果你有光伏，热泵只能与将剩余电力输出到电网的光伏系统一起工作。
用来转移电力的装置
用于将功率转移到热泵的设备需要不同于电阻性负载的设计。但是有相同的概念函数。不知道有没有人卖。
如果你想给任何类型的热泵供电，你都需要电网…
除非你包括小的，单一的住宅网格，我们将不得不在这个问题上有不同意见。
回复Jon R
乔恩,
如果热泵热水器消耗1600瓦，那么您不能从光伏阵列向设备供电，直到您有1600瓦的剩余电力。这种功率输出每隔几分钟就会发生变化，因为云层会在太阳上漂移，使得功率输出变得异常多变。
对于电阻性负载，这不是问题。如果你想直接通过光伏来运行热泵，没有电网连接，你将需要一个大电池——这使得设置昂贵(而且不划算)。
如果你有多余的2KW
如果你有2KW的多余功率，你可以合理地连接一个1KW的热泵，即使一些其他负荷来来去去。更不用说一些热泵(如Chiltrix)有modbus控制，这样你就可以控制它们消耗多少电流(支持可变负载-如电阻性负载)。当涉及到限制向电网输出时，几秒钟(可能几分钟)的浪涌或反应时间不是问题。我们的目标是在可选负荷和过量生产之间达到合理的，而不是完美的匹配。
离网光伏系统需要电池。但是一旦你有了它们，运行一个热泵，而有足够的多余光伏电力可用，不会给电池增加额外的负荷。没有额外的电池成本。
回复Jon R
乔恩·R,
我坚持我的分析。这篇文章的重点是为房主讨论解决方案，他们希望以一种低成本的方式使用多余的光伏电力，而不将电力出售给电网，也不产生电池的高成本。
电阻性负载将在这些情况下工作;而像高瓦数热泵这样的非阻性负荷则不会。多余的PV功率——值得利用的PV功率——并不总是2000瓦的功率。通常是50瓦的功率。而且过剩的光伏生产经常发生在吹云使系统的功率输出高度可变的日子里。
变速热泵可以工作
马丁，我认为乔恩关于热泵的观点很好。如果您只想列出今天在北美可以购买的产品，那么对于这两种方法都没有太多可列出的内容。但如果你想讨论什么可以工作，Chiltrix的输入功率范围几乎是8:1，这将允许在许多系统尺寸中捕获大部分可用的多余功率。在这份文件的第四页:
http://www.chiltrix.com/documents/Chiller-with-solar.pdf
他们展示了一个没有电池的电网系统，使用他们自己的控制器来提供你在这里谈论的那种功能。你需要和他们讨论控制器的成本和可用性的细节，但结果可能是在北美，用热泵来做这件事的设备比用电阻加热器来做这件事的设备更容易获得。
注意这一点很重要
需要注意的是，该方案受到热水使用量的限制。视情况而定，但可能是10千瓦时/天(约1美元/天)。在那之后，你又可以以低价卖给公用事业公司了。
在寒冷的天气里，分流的kWH可以通过更大的水箱来扩大，并使用热水来加热空间。甚至可能使用热泵来提高效率。
对查理·沙利文的回应
查理,
谢谢。我学到了一些东西。
乔恩,
我接受纠正。很抱歉怀疑你。
关于净计量支付的一般问题，术语
在大多数允许净计量的州，公用事业公司通常对出口能源有不同的每千瓦时费率
1)向客户提供同等的能源，vs。
2)对能源出口进行实际现金支付?
抱歉，我没有很好地解释这个，因为我不确定术语。我举个例子:
我们住在加州，我们的公用事业公司有一个12个月“结算”的净计量计划。每个月我们都要为接入电网的服务付费(大约10美元/月)，我们的发电量和消费量保持在一个运行的记录上。在12个月的期限结束后，如果我们使用的电量超过了发电量，我们就向公用事业公司支付差额(假设零售价为~ 0.15美元/千瓦时)，但如果我们产生的电量超过了发电量，公用事业公司就会支付差额，但他们会以批发价支付给我们:~ 0.025美元/千瓦时。这是典型的吗?
我们的第一个12个月期限结束于2017年5月。在这12个月期间，我们净出口4440千瓦时。我们12个月期间的“累计能源费用”是- 835美元(负)，但我们只得到了113美元，因为这是基于批发价格。我经常看到网络计量被描述为“允许你以他们卖给你的价格，把你不用的太阳能电力卖给你的公用事业公司。”我能知道你对这个问题的看法吗?或者你能给我指出另一种资源，讨论在我看来是公用事业公司的网络计量骗局的流行吗?谢谢。
克里斯
这篇博客的前三段不是要讨论这个区别吗?
回应克里斯·斯特拉顿
克里斯,
1.公用事业公司可以在并网光伏系统上创建任何类型的协议(只要公用事业公司不违反国家法规)。协议有所不同。
2.无论用电量如何，每月都有最低电量是正常的。
3.你的效用是慷慨的，因为你得到一对一的信用在你的光伏生产，除非你生产超过你使用的每年基础上。
4.大多数公用事业公司拒绝支付客户任何东西，如果他们的光伏系统生产超过每年使用的基础上。如果你收到年终支票，要心存感激。
马丁，马尔科姆的回答
谢谢你的解释。对于你的观点，马尔科姆，是的，文章的开头确实回答了我的许多问题。马丁，我很抱歉错过了他们(他们之前在那里，对吗?)，很抱歉偏离了这篇文章的意图。你解释说，我的公用事业公司的净计量政策是最好的情况之一，这真的让事情变得正确。似乎为了从我们的阵列中获得更多的经济利益，我们需要开始使用更多的能源。这是什么反常的动机?
回应克里斯·斯特拉顿
克里斯,
许多拥有光伏系统的房主都处于您的位置。如果你每年产生的电力比你用的多，你应该考虑一下你的家里是否有任何燃气电器(例如，厨房炉灶、热水器或干衣机)。如果你愿意，你可以把这些煤气灶换成新的电器。
如果你已经这样做了，考虑购买一辆电动汽车。
效用率设计很困难
它需要平衡几个经常相互冲突的需求。对于受管制的公用事业公司，费率结构是政治过程的结果，试图考虑公众的利益和公用事业公司股东的利益。公众利益包括:
1一个。收集的总金额不应超过公用事业公司的成本加上合理的投资回报。
2 a。成本应该在各个客户之间“公平”分配。公平的定义存在着大量的争论。
3 a。费率应该足够简单，让典型的客户通过合理的努力就能理解。
4 a。费率应该激励降低总成本的客户行为。
公用事业公司股东利益包括:
1 b。收集的总金额应至少为电力公司的成本加上合理的投资回报。
2 b。成本应该在各个客户之间“公平”分配。
3 b。税率应该足够简单，不需要一大批会计和程序员来管理。
4 b。利率应该激励客户行为，证明建设新产能是合理的，公用事业公司将能够在未来赚取回报率。
目标在项目2和3上是一致的，在项目1上一般可以达成共识。第4项是问题所在。政治程序不允许以项目4为理由反对一项提案的公用事业公司据此提出反对。因此，该实用程序根据第2项和第3项提出参数。通常他们会选择第2项，因为对于几乎任何提案，你都可以提出一个合理的理由，证明它对某人是“不公平的”。监管机构需要看穿这些论点。有时确实如此。有时他们不会。
除了效用目标与公共目标不一致的问题之外，各种目标经常相互矛盾。许多公用事业公司在解决这些矛盾方面做得相当糟糕。客户最终会得到不合理的激励，比如电网故障，或者在夜间用电高峰期储存多余的太阳能。在我所在的州，我听说过一些发电量超过使用量的客户被迫拔掉一些现有电池板的电源。我很高兴地看到，纽约正在努力寻找一些创造性的、效果更好的费率结构。我希望他们得出的结果可以作为其他人的榜样。
是活跃的
最好大声地向州长、州代表和公共服务委员会倡导真正的网络计量。公用事业公司是受监管的垄断企业，为了获得垄断地位，它们被要求“为公众利益而经营”，但在有人提出异议之前，它们往往不这样做。你就是那个人。网络计量符合公众利益。
如果您可以选择与公用事业公司做生意，他们将不得不提供净计量，以得到您的业务。从来没有人规定，把公众当作蓄电池的特权属于任何人，更不用说公用事业了。
辅助路障! !
光伏导流和山登HPWH
我一直在考虑桑登DHW和太阳强盗的相对有效性。在我看来，Charie Sullivan上面关于Chiltrix的帖子暗示，如果与HPWH配对，Sunbandit设置可能会更有效?我不确定我的理解是否正确。我想知道PV分流器/Sunbandit模型是否可以与桑登CO2 HPWH一起使用。我不是真的想这么做，只是好奇。在某种程度上，我想我宁愿放弃每隔一天洗一次澡，也不愿在DHW系统中增加额外的复杂性。
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