看到這個題目，大家肯定第一反應是：“當然呀，肯定會造成損害呀。”但是個人發電會造成哪些方面的損害?應如何避免電網和用戶進入到“來呀，互相傷害呀”的局面呢?

先拋出筆者的觀點：大規模個人發電賣電對電網的設施提出了更高要求，并會倒逼電網進行自我革新，而政府監管部門也應修改規章制度以幫助電網渡過難關。

為什么?

1. 技術層面

首先我們來看一下有哪幾種常見的居民側發電裝置(可以稱為Distributed Energy Resources)。如下所示：

1)光伏太陽能板選配蓄電池

這應該是目前來說最常見的自發電設備啦。

2)微型風力發電設備

由于國內的城市空間限制，這種設備較為少見，且造價較高。在英國則更為常見一些。根據英國研究機構Energy Trust Saving 的評估，1kW的屋頂風力發電裝置售價在3,000鎊以內，而單桿支撐的6kW風力發電機的售價則在21,000鎊到30,000鎊[1]。

3) 微型燃氣熱電聯產機組(micro CHP)

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

當然自賣電還有其他模式，例如電動汽車把蓄電池中的電能賣回電網，也就是V2G。但此技術現階段經濟成本過高，就先不做討論了。

那么居民“大規模”發電賣電會給電網帶來哪些技術問題呢?

1) “鴨子”曲線

首先大范圍的光伏接入，會造成“鴨子”曲線，對電力系統的機組上網速度提出了更高的要求。

2) 大量在服役的電網設備“藥丸”：主要涉及傳輸線，變壓器，電流過載保護和電能質量保護(電壓，頻率，諧波，三相不平衡等問題)

這主要是因為傳統電網在建造的時候(比如上世紀60-70年代)，分布式發電還未被廣泛應用。出于經濟性考慮，很多繼電保護設備都是以單向電力供給進行設計和配置的，而且英國的傳統低壓電網是根據每戶2kVA的after diversity負載所對應的熱功率(thermal rating)和降壓值(voltage )來設計的 [2]。居民端接入發電設備后，上述所涉及的電網設備很可能需要被更新。

3) 用戶電力需求數據的扭曲

由于智能電表的普及，電網公司將能獲取高時間分辨率的用戶電力需求數據，以幫助電網分析得出更好的發電機組調度指令。但是，由于智能電表只能進行凈值測量，大范圍分布式發電的接入就會扭曲這些數據。所以如何通過分析氣象信息較準確地估算出分布式發電的發電量對電網調度就顯得尤為重要。

由上述幾點可以引出，在以“可靠性”為第一要務的電網運行大背景下，大規模個人分布式發電對于電網的沖擊會非常大，并為電網的機組上網調度帶來極大的困難。所以電網很可能被迫限制分布式發電的并網規模，以保證電網的安全運行。

2. 經濟層面

1) 電網的利潤來源

電網的利潤是怎么來的?當然是靠賣電來的(“我們不生產電，我們只做大自然的搬運工” _(┐「ε:)_)。為什么李超人在英國投了那么多基建資產，就是因為它們能產生穩定的回報現金流。在我co-authored一篇期刊[3]中，大致描述了英國電價的基本構成，有興趣的可以去我的學術主頁里讀一讀。其中輸配網運營者會根據政府核算的運營成本和分攤利潤收取“過路費”。那么如果大家自發電，不走你的“路”呢?電網的利潤自然就下降了。在這里還要指出一點就是，調度也是有利潤的，而自發電對電網帶來的不確定性或許能為調度增加些許利潤。

2) 電力市場交易從中心化轉向本地化

傳統的電力市場交易機制是兩方游戲，也就是發電公司和售電公司(國網)之間的議價。但是如果有大范圍的居民自發電，其本身愿意交易的電量就有一定不確定性，而且居民可根據市場價格選擇輸出電力或是存入蓄電池備用，這更給市場帶來了一定的不穩定性。所以電力交易的市場規則很有可能需要重新定義，由中心化慢慢轉向區域化本地化，以實現快速的信息共享和市場清算[4]。最近看到有學者提出使用比特幣的區塊鏈技術進行區域電力交易，貌似是個很新穎的點子。

3. 規章層面

上文提到，由于輸配網的天然壟斷優勢，輸配電價是需要專門的政府機構核算定價的。拿英國來說，ofgem(英國電力市場監管部門)會首先根據電網公司資產表和用戶數量等數據對各個配電網公司的總盈利做出一個限制，然后在細分輸配電價定價等問題。但是在未來審定輸配電價時，政府監管部門可能需要解決以下三個問題：

1) 投資回報評估年限可能需要更改

傳統電網資產的設計使用年限可能是三十年甚至更長。然而由于新型發電技術的介入，電網資產更新換代的時間可能會縮短。這也就要求政府需要幫助電網公司分攤風險，在遇到類似情況時能給出合理的補償。

2) 電力質量規章的設定

ofgem每年都會對所有的配電網公司的服務質量做一次審核，并據此進行獎懲。服務質量評估包括是否出現過電網電壓長時間低于ofgem規定值，電力供應中斷次數等問題。但是新型發電設備接入后電網穩定性可能會變差，而這也不應完全“怪罪”于電網公司。所以監管機構是否應適當放松要求，主動幫助電網“擁抱變化”?

3) 可再生能源附加稅

目前國內電費中是包含了可再生能源附加費(目前是0.03/kWh)以用于支付可再生能源補貼，但是補貼的專項資金缺口年底將達到600億。未來是否可從自發電收益中“剪羊毛”或探索可再生能源補貼資金的其他來源是亟待監管部門思考的一個問題。當然我個人觀點還是....羊毛出在羊身上...

看完上文，肯定有人要說了，國網壟斷著呢，民用電占比又不大，更別談什么大規模發電。但我想說：

現階段國家給出的電改方案還是讓我這個身處電改標桿國家的博士僧有點讓人期待的。隨著進一步的去產能，我相信第三產業和居民用電量會有進一步增長，以及大規模居民發電時代遲早會到來。

綜上所述，隨著分布式發電設備成本的不斷降低，以及更多社會資本的涌入，誰還敢說未來的電力系統運營是國網/南網的獨角戲呢?