中國儲能網(wǎng)訊:

據(jù)Canary Media報道,美國電費持續(xù)飆升,越來越多州將虛擬電廠(VPP)視為解決方案,目前34個州已推出相關應用計劃,12個州正推進立法以新建或擴建虛擬電廠項目;虛擬電廠通過整合用戶側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)模化應用仍面臨電力企業(yè)運營模式、監(jiān)管機制等多重挑戰(zhàn)。
多州立法推進,已成降電費重要抓手
隨著居民電費快速上漲,虛擬電廠成為美國各州電力政策的核心發(fā)力點,相關規(guī)劃和立法進程全面提速:
截至2025年,美國已有**34個州**推出專項計劃,要求電力企業(yè)整合智能溫控器、熱水器、儲能電池、電動汽車充電樁,以及工商業(yè)能源管理系統(tǒng)等用戶側資源,以此平抑不斷攀升的電價;
2026年,**密歇根、明尼蘇達、新澤西、賓夕法尼亞**等12個州正審議虛擬電廠相關法案,擬啟動或擴大本地虛擬電廠項目;而伊利諾伊、弗吉尼亞州已于2025年通過同類法案,馬里蘭、科羅拉多州的相關立法則落地于2024年。
各州推進虛擬電廠的核心邏輯十分清晰:電力企業(yè)新建電廠、擴建升級電網(wǎng)的速度,已無法匹配電力需求的快速增長,而電網(wǎng)基礎設施建設正是推高電價的最主要因素之一。相比之下,通過付費激勵用戶降低用電負荷、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)峰電廠的建設和運營需求,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,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)濟的電網(wǎng)建設紅利。”
目前虛擬電廠已在實際應用中發(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資源聚合項目,已能提供數(shù)百兆瓦的電力容量,規(guī)??氨却笮蛡鹘y(tǒng)電廠。
潛力與局限:從應急響應到規(guī)?;袌隹臻g巨大
當下美國的虛擬電廠能力,大多集中在傳統(tǒng)的需求響應項目中——即電網(wǎng)緊急情況下,付費讓大型用電戶削減負荷。這一模式雖經(jīng)實踐驗證有效,但在應對推高電費的整體成本壓力時,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“需求側資源”中挖掘出80-160吉瓦的虛擬電廠容量,約為當前規(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。
拜登政府時期主導該測算的清潔能源企業(yè)家吉加爾·沙阿,如今正通過多個組織推動虛擬電廠普及,他用一個簡單公式詮釋了虛擬電廠的價值:**電價=電網(wǎng)運營成本÷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,而降低電價的關鍵,就是縮小分子、擴大分母。
虛擬電廠能以遠低于電力企業(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)建設的投資規(guī)模,又快速提升電力消納負荷,最終實現(xiàn)電價下調(diào)。
當前電力企業(yè)正面臨多重發(fā)展瓶頸:新建電廠、維護電網(wǎng)設施的成本居高不下;燃氣輪機制造商的訂單排期已至本十年末,燃氣電廠建設成本近年大幅上漲;太陽能、風能則受限于輸電電網(wǎng)規(guī)模不足和特朗普政府相關政策的制約。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鍵。
人工智能的爆發(fā)更凸顯了現(xiàn)有電網(wǎng)的短板:多地數(shù)據(jù)中心因電網(wǎng)容量不足無法落地,而為滿足其需求擴容電網(wǎng),又進一步推高了周邊地區(qū)電價。事實上,電動汽車充電站等高耗能設施的電網(wǎng)接入,也面臨著同樣的問題。吉加爾·沙阿指出,電力企業(yè)肩負著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的責任,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電力企業(yè)應用虛擬電廠,但大多采取漸進式策略——先試點、驗證能力,再逐步規(guī)?;?。但吉加爾·沙阿認為,電力企業(yè)自2012年起已在分布式能源資源領域積累了十余年經(jīng)驗,“這些試點技術早已具備規(guī)?;瘧玫臈l件”。
落地路徑:從居民側切入,多元資源整合成關鍵
居民端的虛擬電廠建設,通常從智能溫控設備、可調(diào)節(jié)空調(diào)和電暖器起步,通過調(diào)節(jié)這類設備降低電網(wǎng)高峰負荷。這一操作可能讓用戶體感溫度略感不適,但能效提升技術、智能預冷/預熱策略能將影響降至最低,而合理的補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間內(nèi)關閉,基本不會被用戶察覺。
太陽能系統(tǒng)、儲能電池和電動汽車則為虛擬電廠帶來了更多價值,這類設備能發(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)提供了強力支撐;而電動汽車的“有序充電”計劃,更是電力企業(yè)將電網(wǎng)潛在負荷壓力轉化為電網(wǎng)資產(chǎn)的關鍵手段,部分項目還實現(xiàn)了“車網(wǎng)互動(V2G)”,直接調(diào)用電動汽車電池的電力。
傳統(tǒng)模式下,電力企業(yè)對各類分布式能源技術的管理相互獨立,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格過高引發(fā)了強烈的政治反彈,虛擬電廠的支持者認為,加快規(guī)?;瘧玫臅r機已到,而州議員可通過立法為其劃定實施框架。
清潔能源行業(yè)組織Advanced Energy United高級負責人克洛伊·霍爾登表示,立法是保障虛擬電廠體系完善的重要契機,理想的虛擬電廠應具備這些特征:整合多種分布式能源資源、結合傳統(tǒng)需求響應模式、制定兼具可行性和挑戰(zhàn)性的規(guī)模與時間目標、建立分布式能源資源的電網(wǎng)服務補償機制,并逐步拓展補償?shù)姆疹愋汀?/span>
她同時坦言,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。“這是立法者和電力監(jiān)管機構首次有機會推動電力系統(tǒng)以更經(jīng)濟的方式建設,過去人們認為電網(wǎng)基礎設施是控制高峰負荷的唯一手段,且高峰負荷無法人為干預,但現(xiàn)在情況早已不同。”



