中國儲能網(wǎng)訊:

據(jù)Canary Media報(bào)道,美國電費(fèi)持續(xù)飆升,越來越多州將虛擬電廠(VPP)視為解決方案,目前34個(gè)州已推出相關(guān)應(yīng)用計(jì)劃,12個(gè)州正推進(jìn)立法以新建或擴(kuò)建虛擬電廠項(xiàng)目;虛擬電廠通過整合用戶側(cè)分布式能源資源緩解電網(wǎng)壓力,兼具低成本、快落地的優(yōu)勢,但其規(guī)?;瘧?yīng)用仍面臨電力企業(yè)運(yùn)營模式、監(jiān)管機(jī)制等多重挑戰(zhàn)。
多州立法推進(jìn),已成降電費(fèi)重要抓手
隨著居民電費(fèi)快速上漲,虛擬電廠成為美國各州電力政策的核心發(fā)力點(diǎn),相關(guān)規(guī)劃和立法進(jìn)程全面提速:
截至2025年,美國已有**34個(gè)州**推出專項(xiàng)計(jì)劃,要求電力企業(yè)整合智能溫控器、熱水器、儲能電池、電動(dòng)汽車充電樁,以及工商業(yè)能源管理系統(tǒng)等用戶側(cè)資源,以此平抑不斷攀升的電價(jià);
2026年,**密歇根、明尼蘇達(dá)、新澤西、賓夕法尼亞**等12個(gè)州正審議虛擬電廠相關(guān)法案,擬啟動(dòng)或擴(kuò)大本地虛擬電廠項(xiàng)目;而伊利諾伊、弗吉尼亞州已于2025年通過同類法案,馬里蘭、科羅拉多州的相關(guān)立法則落地于2024年。
各州推進(jìn)虛擬電廠的核心邏輯十分清晰:電力企業(yè)新建電廠、擴(kuò)建升級電網(wǎng)的速度,已無法匹配電力需求的快速增長,而電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正是推高電價(jià)的最主要因素之一。相比之下,通過付費(fèi)激勵(lì)用戶降低用電負(fù)荷、共享自身發(fā)儲的電力,是更快速、更低成本的解決方案——這一模式能減少對昂貴調(diào)峰電廠的建設(shè)和運(yùn)營需求,推遲或避免高成本的電網(wǎng)升級,最終為所有用戶遏制電價(jià)上漲,而非僅惠及參與資源共享的用戶。
推廣虛擬電廠的聯(lián)盟組織Common Charge執(zhí)行董事瑪麗·拉弗蒂表示:“人們通常只看到鄰居裝太陽能板節(jié)省自家電費(fèi),但如果能把千家萬戶和工商業(yè)的能源資源整合起來,所有人都能享受到更經(jīng)濟(jì)的電網(wǎng)建設(shè)紅利。”
目前虛擬電廠已在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮效用:加利福尼亞、得克薩斯、新英格蘭地區(qū)和波多黎各的用戶側(cè)資源聚合項(xiàng)目,已能提供數(shù)百兆瓦的電力容量,規(guī)模堪比大型傳統(tǒng)電廠。
潛力與局限:從應(yīng)急響應(yīng)到規(guī)?;?,市場空間巨大
當(dāng)下美國的虛擬電廠能力,大多集中在傳統(tǒng)的需求響應(yīng)項(xiàng)目中——即電網(wǎng)緊急情況下,付費(fèi)讓大型用電戶削減負(fù)荷。這一模式雖經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證有效,但在應(yīng)對推高電費(fèi)的整體成本壓力時(shí),作用存在明顯局限。
真正的潛力在于挖掘用戶已自主購置的分布式能源資源(DERs)。美國能源部測算顯示,到2030年,美國可從這些“需求側(cè)資源”中挖掘出80-160吉瓦的虛擬電廠容量,約為當(dāng)前規(guī)模的3-5倍,每年能為電力用戶節(jié)省約100億美元的電網(wǎng)成本。
拜登政府時(shí)期主導(dǎo)該測算的清潔能源企業(yè)家吉加爾·沙阿,如今正通過多個(gè)組織推動(dòng)虛擬電廠普及,他用一個(gè)簡單公式詮釋了虛擬電廠的價(jià)值:**電價(jià)=電網(wǎng)運(yùn)營成本÷電力銷售量**。電力企業(yè)需從用戶處收回足夠資金以覆蓋供電成本,因此電價(jià)由企業(yè)的投資規(guī)模(分子)和售電量(分母)決定,而降低電價(jià)的關(guān)鍵,就是縮小分子、擴(kuò)大分母。
虛擬電廠能以遠(yuǎn)低于電力企業(yè)的成本接入新的能源用戶,從而重新平衡這一公式:既減少電網(wǎng)建設(shè)的投資規(guī)模,又快速提升電力消納負(fù)荷,最終實(shí)現(xiàn)電價(jià)下調(diào)。
當(dāng)前電力企業(yè)正面臨多重發(fā)展瓶頸:新建電廠、維護(hù)電網(wǎng)設(shè)施的成本居高不下;燃?xì)廨啓C(jī)制造商的訂單排期已至本十年末,燃?xì)怆姀S建設(shè)成本近年大幅上漲;太陽能、風(fēng)能則受限于輸電電網(wǎng)規(guī)模不足和特朗普政府相關(guān)政策的制約。簡言之,電力企業(yè)如今即便不惜成本,也難以快速滿足電力需求,而虛擬電廠成為了破局關(guān)鍵。
人工智能的爆發(fā)更凸顯了現(xiàn)有電網(wǎng)的短板:多地?cái)?shù)據(jù)中心因電網(wǎng)容量不足無法落地,而為滿足其需求擴(kuò)容電網(wǎng),又進(jìn)一步推高了周邊地區(qū)電價(jià)。事實(shí)上,電動(dòng)汽車充電站等高耗能設(shè)施的電網(wǎng)接入,也面臨著同樣的問題。吉加爾·沙阿指出,電力企業(yè)肩負(fù)著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的責(zé)任,但電網(wǎng)接入周期過長,已成為制約發(fā)展的障礙,這也是企業(yè)重新重視虛擬電廠的最直接原因。
不過電力企業(yè)對依賴非自主掌控的用戶設(shè)備始終心存顧慮,目前美國大型虛擬電廠仍僅用于電網(wǎng)應(yīng)急保障,未被納入長期規(guī)劃,無法成為新建電廠或電網(wǎng)升級的替代方案。盡管監(jiān)管和立法層面均推動(dòng)電力企業(yè)應(yīng)用虛擬電廠,但大多采取漸進(jìn)式策略——先試點(diǎn)、驗(yàn)證能力,再逐步規(guī)?;5訝枴ど嘲⒄J(rèn)為,電力企業(yè)自2012年起已在分布式能源資源領(lǐng)域積累了十余年經(jīng)驗(yàn),“這些試點(diǎn)技術(shù)早已具備規(guī)?;瘧?yīng)用的條件”。
落地路徑:從居民側(cè)切入,多元資源整合成關(guān)鍵
居民端的虛擬電廠建設(shè),通常從智能溫控設(shè)備、可調(diào)節(jié)空調(diào)和電暖器起步,通過調(diào)節(jié)這類設(shè)備降低電網(wǎng)高峰負(fù)荷。這一操作可能讓用戶體感溫度略感不適,但能效提升技術(shù)、智能預(yù)冷/預(yù)熱策略能將影響降至最低,而合理的補(bǔ)貼也能讓用戶接受這種輕微不便。此外,熱水器等家電在短時(shí)間內(nèi)關(guān)閉,基本不會(huì)被用戶察覺。
太陽能系統(tǒng)、儲能電池和電動(dòng)汽車則為虛擬電廠帶來了更多價(jià)值,這類設(shè)備能發(fā)電、儲電并反向輸送至電網(wǎng)。特斯拉、Sunrun等企業(yè)打造的光儲一體化虛擬電廠,以及電力企業(yè)推出的“自備電池”計(jì)劃,已為波多黎各、加利福尼亞、佛蒙特等地區(qū)的電網(wǎng)提供了強(qiáng)力支撐;而電動(dòng)汽車的“有序充電”計(jì)劃,更是電力企業(yè)將電網(wǎng)潛在負(fù)荷壓力轉(zhuǎn)化為電網(wǎng)資產(chǎn)的關(guān)鍵手段,部分項(xiàng)目還實(shí)現(xiàn)了“車網(wǎng)互動(dòng)(V2G)”,直接調(diào)用電動(dòng)汽車電池的電力。
傳統(tǒng)模式下,電力企業(yè)對各類分布式能源技術(shù)的管理相互獨(dú)立,且規(guī)?;俣染徛?。更重要的是,受監(jiān)管模式影響,投資者所有的電力企業(yè)可從電廠和電網(wǎng)投資中獲得固定利潤,這使得企業(yè)缺乏動(dòng)力推廣虛擬電廠等可能侵蝕其利潤的替代方案。
但如今,弗吉尼亞、新澤西等州因能源價(jià)格過高引發(fā)了強(qiáng)烈的政治反彈,虛擬電廠的支持者認(rèn)為,加快規(guī)模化應(yīng)用的時(shí)機(jī)已到,而州議員可通過立法為其劃定實(shí)施框架。
清潔能源行業(yè)組織Advanced Energy United高級負(fù)責(zé)人克洛伊·霍爾登表示,立法是保障虛擬電廠體系完善的重要契機(jī),理想的虛擬電廠應(yīng)具備這些特征:整合多種分布式能源資源、結(jié)合傳統(tǒng)需求響應(yīng)模式、制定兼具可行性和挑戰(zhàn)性的規(guī)模與時(shí)間目標(biāo)、建立分布式能源資源的電網(wǎng)服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制,并逐步拓展補(bǔ)償?shù)姆?wù)類型。
她同時(shí)坦言,電力企業(yè)的成本壓力已積累數(shù)十年,虛擬電廠無法立刻徹底解決電費(fèi)上漲問題,但傳統(tǒng)的“建電廠、鋪電網(wǎng)”模式,正是推高成本的根源?!斑@是立法者和電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)首次有機(jī)會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)以更經(jīng)濟(jì)的方式建設(shè),過去人們認(rèn)為電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施是控制高峰負(fù)荷的唯一手段,且高峰負(fù)荷無法人為干預(yù),但現(xiàn)在情況早已不同?!?/span>



