虚拟电厂如何帮美国电网度过极端热浪

2025年6月下旬，一场横跨美国东部、持续一周、被气象部门称为“热穹（Heat Dome）”的极端热浪，把电网逼到了崩溃边缘。6月24日，美国最大电力调度机构 PJM 的实时负荷飙升到161 GW，刷新14年纪录，距离历史峰值仅一步之遥。然而，除了纽约局部地区因变压器过热出现零星停电，东部电网整体安然过关。事后，美国能源界认为，过去两年才加速落地的虚拟电厂（VPP）功不可没——一群由屋顶光伏、家用储能、智能恒温器、商业空调、充电桩乃至便利店冰箱组成的“云端电厂”。

联邦能源监管委员会主席马克·克里斯蒂在6月30日关于负荷增长背景下资源充足性的发布会上强调：“PJM明确表示需求响应机制至关重要。若无此措施，161吉瓦的峰值负荷还将更高，这证明需求响应是能源组合中的重要组成部分。”

主要虚拟电厂运营商以史无前例的调度规模应对逼近纪录的峰值负荷：Sunrun在6月24日晚调度了超340兆瓦用户侧电池储能；同日EnergyHub削减900兆瓦峰值负荷，并将3.5吉瓦时电力转移出用电高峰时段；热穹顶持续期间，Uplight通过16个公用事业项目执行45次调度，管理约350兆瓦灵活负荷。

Uplight首席增长官汉娜·巴斯康指出，支持性政策、电力需求增长预期及经济效益正推动曾持怀疑态度的公用事业公司接纳虚拟电厂：“供应端人士开始反思‘我们闲置的兆瓦级资源究竟有多少？’这种认知转变正在发生。”

美国能源部1月发布的《虚拟电厂商业化路径》报告显示，新建400 MW虚拟电厂的净成本约为43美元/千瓦·年，仅为同级别天然气调峰电站的一半，也低于69美元/千瓦·年的电网级储能系统。 落基山研究所指出，VPP 从立项到投运只需6-12个月，而传统电厂或大型储能通常需要3-5年。

在亚利桑那公共服务公司“清凉奖励”等高温地区项目中，住宅智能温控器已成为核心——截至去年9月，其140兆瓦温控容量占该公司190兆瓦虚拟电厂的主要部分。

能源管理服务商Budderfly首席行政官托马斯·弗林介绍，其6月1日启动的虚拟电厂恰逢热浪，覆盖PJM、新英格兰独立系统运营商等重灾区。目前主要通过智能温控调度暖通系统，未来将扩展至冷藏设备、照明、屋顶光伏、充电桩及电池储能。由于Budderfly拥有这些资产，其调度比用户自有设备更高效，为电网提供更可靠的灵活负荷。

与 Budderfly 一样，Sunrun 通常拥有客户现场资源。其电网服务主管Chris Rauscher 表示，其快速增长的电池库使其能够在应对极端天气事件方面发挥有意义的作用。“在过去的几年里，我们完全采用了存储优先战略，”Rauscher 说。“我们近 70% 的新安装包括电池存储，而几年前仅为 10%。”

“叙述正在发生变化，公用事业公司开始将 VPP 视为不仅是试点，而且是核心基础设施。”Rauscher 说。

Uplight巴斯康总结道：“清洁能源税收抵免退坡虽可能延缓分布式能源部署，但也会推高公用事业级发电成本，最终将凸显虚拟电厂的性价比优势。这个市场远未饱和，我们相信其成本优势将带来巨大发展空间。”

美国能源部估算，2024年美国VPP装机约30 GW，仅为技术可开发潜力的十分之一。随着智能恒温器、家用储能、电动汽车继续下沉，2033年VPP规模有望达到60 GW，可为全社会节约150-350亿美元投资，并减少2亿吨碳排放。

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