太阳能项目通常分为两类:连接到电网的大型公用事业规模地面项目,以及规模通常在20 MW或以下的小型分布式项目。
在美国加利福尼亚州以及许多其他州,小型分布式太阳能项目(特别是位于用户侧的)成为了高电价的替罪羊,遭到公用事业公司和州立法机构的抨击。斯坦福大学土木与环境工程系教授Mark Jacobson在一篇论文中解释了美国应该在全国范围内支持用户侧太阳能装置的原因。
根据并网方式的不同,小型分布式太阳能项目通常分为两类,即用户侧(BTM)或供电侧(FOM)项目。
FOM系统连接电网的配电线路,直接向建筑物供电,因此最大限度地减少了额外建造输电线路的必要性。而配电线路与输电线路相连,因此FOM太阳能也可以向输电系统输送电力。正因如此,这类系统与公用事业规模光伏系统受相同的市场和并网规则所约束。
而用户侧(BTM)系统规模通常比FOM系统小,安装在建筑物、停车场、山坡、庭院和直接服务于建筑物的空地上。这些系统可以将多余的电力反馈回电网,并在不能满足100%用电需求时从电网中获取电力。
Jacobson说道:“电网运营商往往反对BTM分布式光伏系统,因为其首要影响是减少了对电网电力的需求。公用事业公司声称,仍有需求的客户必须支付更高的价格才能满足需求,主要是因为如今分摊输配电系统固定成本的客户更少了。”
Jacobson列举了BTM太阳能对所有人都有助益的十大原因:
由于输配电系统的固定成本由更少的客户分摊,BTM太阳能减少了电力需求,从而增加了成本。这种所谓的“成本转移”说法忽视了能源转型的现实。建筑、交通和工业的电气化水平都在不断提升。Jacobson称,电力需求将几乎翻一番。
他表示:“即使BTM光伏系统满足总电力需求的25%,电网总电力需求仍将在当前需求量的基础上增加50%。因此,公用事业公司认为BTM光伏的大幅增长会减少需求的假设仅在电气化水平较低时才成立,而不适用于大规模电气化的情况——而后者正是解决气候、污染和能源安全问题所必需的。”
与公用事业规模太阳能系统不同,BTM屋顶太阳能无需占用土地,因此减少了土地占用和栖息地破坏。
BTM太阳能减少了对输配电线路的需求。电网客户需要通过输配电线路来满足100%的电力消耗量,公用事业规模光伏系统需要通过输配电线路达到100%的发电量。而BTM太阳能客户只需通过输电线路来满足超出其太阳能电池阵列供电量的额外需求。
当BTM太阳能与电池组合系统的发电量超过建筑物的耗电量时,多余的电力被反馈回电网,从而避免停电,特别是在使用交流电的地区炎热的夏天时段。
输电线路冒火星引发了毁灭性的野火,例如在加利福尼亚州和夏威夷。这类火灾的成本以及因火灾而将输电线路埋入地下的成本已转嫁给加利福尼亚州的客户。Jacobson称,BTM太阳能降低了发生火灾的风险。
增加BTM光伏系统减少了用于电网发电的高污染燃料(化石燃料和生物能源)的开采、加工和燃烧,让环境更清洁。
BTM光伏系统降低了使用高污染燃料的温室气体排放量,从而减少了分布式光伏和电网客户的气候损害。
BTM光伏系统减少了化石燃料用量,从而减轻了与化石燃料相关的能源安全隐患。
与安装和运行公用事业规模光伏系统及其他电网规模的发电系统相比,安装BTM光伏系统创造了更多就业机会,对美国各州或整个国家都有利。
由于屋顶光伏系统会吸收掉20%至26%的阳光,并将光能转化为电能,建筑物接收到的阳光减少,可以在白天为建筑物降温、进而减少空调用电需求。这种降温效果在电价最高的夏季和白天最为明显。
Jacobson还列举了更多理由说明用户侧太阳能对广大纳税人的好处,请点击此处查看。