Brattle专家评估电气化对Pepco华盛顿特区配电系统的影响

摘要

研究背景与目的

本报告旨在评估华盛顿特区（DC）实现全面电气化目标对 Pepco 配电网的容量扩张需求，并分析电网灵活性的潜在作用。报告依据 DC 公共服务委员会的指令，评估了电气化对 Pepco 配电网（包括 827 条馈线和 45 座变电站）的影响，并确定了在有无电网灵活性情况下潜在的电网升级成本。

核心发现

• Pepco 配电网现状：当前系统具有显著的容量冗余，尤其是在冬季，大部分区域无需额外升级即可支持到 2040 年的电气化负荷。
• 无电气化情景：到 2040 年，Pepco 系统峰值负荷预计增长 26%，需要约 6.65 亿美元的投资进行容量扩张。
• 全面电气化情景：在无电网灵活性的情况下，到 2040 年，由于电气化带来的负荷增长，Pepco 的容量扩张投资需求将增加到 15.94 亿美元，是未电气化情景的两倍多。
• 电网灵活性价值：部署一组电网灵活性技术（包括屋顶太阳能、电池、节能改造、冷气候热泵、智能电动汽车充电和智能恒温器）可将 2025-2040 年的资本支出减少 5800 万至 8.68 亿美元（4% 至 54%）。
• 技术特性：
  • 冷气候热泵因其效率相关的节省与冬季峰值负荷同步，是价值较高的电网灵活性技术。
  • 电池具有运营和选址上的灵活性，可作为电网灵活性组合中的“粘合剂”。
  • 电网灵活性在容量扩张成本较高的区域部署价值显著。

研究结论

• 电气化将显著增加 Pepco 的容量扩张需求，但电网灵活性技术可有效缓解这一压力。
• 电网灵活性的价值实现依赖于其规模化部署，中等规模部署难以产生显著效益。
• 需要进一步开展成本效益分析、障碍评估、制定电网投资路线图以及评估技术采用的时间和规模。

其他考虑因素

• 二次配电网升级：电气化将导致对空间和水电暖器具的净增量支出约 12 亿美元，以及部分客户服务升级和建筑物改造需求。
• 避免化石燃料成本：电气化客户将避免化石燃料购买及相关成本。