新型设备所需的电量已超出电网承载能力。谷歌(Google)、Meta 等科技巨头不得不求助于改装喷气式发动机、柴油发电机,乃至重启核能及燃煤发电厂,以为数据中心供能,同时请求电力公用事业部门升级电网设施。此举推高了电价,自 2020 年以来涨幅已达 42%。
您的住宅是解决能源短缺的另一种方案。概念十分简单:当数千户家庭通过软件协同组建成所谓的“分布式”或“虚拟电厂”(VPP)时,它们能够通过调低智能电器(如电热水器)的能耗,或调度家用电池存储的电力,向电网输送相当于一个发电厂产能的电量。这种方式能在数月内使数百兆瓦的电力并网,而无需像建设新电厂那样耗费数年。
输电线路负责将电力输送至所需之处。而虚拟电厂能在最需要电力时即时交付。由于电网是按峰值需求设计的,实际运行往往只有一半容量,因此存储低谷期的廉价电力并在需求激增时释放,可有效创造新容量。家用电池可在需求回落时利用廉价电力——通常为风能或太阳能——进行充电。
去年 7 月,美国历史上规模最大的住宅项目测试在加利福尼亚州实现并网,输出 535 兆瓦电力,足以维持旧金山一半地区供电两小时,该电力来源于加州逾 10 万块家用电池。据美国能源部估算,若采用天然气发电厂建设同等规模容量,成本将翻倍。
未来数据中心对新增电力的需求巨大——预计到 2030 年代初将达到 60 至 100 吉瓦。致力于电气化的非营利组织“美国重新接线”(Rewiring America)主张,这部分电力理论上可通过升级住宅智能家电、热泵及电池,并将其作为虚拟电厂运营来实现。计算显示,届时居民用电价格也将随之下降。
要让这一愿景成为现实,数据中心的投资方不能仅着眼于新建电厂,还需投资于房主。这一趋势已初现端倪。上月,谷歌宣布其位于明尼苏达州的新数据中心将资助数千套由公用事业公司拥有的家庭及企业用电池,这将构成一座虚拟电厂,并为该设施提供总计 1900 兆瓦的新增清洁能源容量。
“我们看到了一家企业在建设数据中心的同时,对其房屋和企业的基础设施进行投资之间存在着直接的关联,”清洁能源智库落基山研究所(RMI)联合负责人马克·戴森(Mark Dyson)表示,他曾合著一份关于如何通过家庭升级推动数据中心供电的报告。“虚拟电厂一直在等待大量资金和危机契机,如今这两者均已具备。”
在得克萨斯州,资金流动已成常态。奥斯汀初创公司 Base Power 面向德州房主推出了一项交易:由其安装家用电池,可将用户的电费降低高达 15%。该公司收取每月约 20 美元的月费及一次性安装费。断电期间,这块 50 千瓦时的电池(相当于一辆中小型电动汽车的电池容量)可为房屋供电长达 48 小时。
当 Base Power 成为房屋的电力供应商时,它能提供费率减免及价值超 1 万美元的电池。其首席执行官兼联合创始人扎克·戴尔(Zach Dell)指出,这是因为公司在高峰时段将电池电力返售给电网从而获利。目前,该公司已向超过 1 万户家庭部署了约 300 兆瓦时的电池容量。该公司计划今年将安装量扩大两倍,其中包括在新建房屋中预装电池。
预计至 2028 年,得克萨斯州数据中心对电力的需求将超过 40 吉瓦,足以满足 2800 万户家庭的用电需求。“对于公用事业公司而言,这种速度远超建造天然气电厂,”戴尔说道。他是戴尔技术公司(Dell Technologies)创始人、亿万富翁迈克尔·戴尔(Michael Dell)之子。“许多公用事业公司正面临以数据中心形式出现的数千兆瓦需求……很快,我们仅需一至两个季度即可完成建设,且成本比现有技术低 20%。”
得克萨斯州及其自由开放的无管制电力市场,是众多虚拟电厂试验的温床。拥有约 2.5 万名客户的章鱼能源美国公司(Octopus Energy U.S.)首席执行官尼克·切塞特(Nick Chaset)计划在未来一年内在此州启动类似模式,并正在“积极讨论”与多家数据中心开发商的合作伙伴关系。
特斯拉已将其拥有 Powerwall(储能墙)电池的房主纳入其自有得克萨斯州虚拟电厂。领先的家庭太阳能及电池存储公司 SunRun 表示,其在得克萨斯州及全美范围内的 23.7 万储能客户可提供约 4 吉瓦时的灵活、可调度存储容量。SunRun 首席执行官玛丽·鲍威尔(Mary Powell)本月撰文指出,去年该公司向电网调度电力逾 1300 次,总发电量足以维持 1500 万户家庭用电一小时。
该公司目前正将家用电池与超过 70% 的太阳能安装项目进行配套。随着电价攀升,美国大部分地区正推行分时电价及其他市场机制,以提升虚拟电厂的经济性。加利福尼亚州、得克萨斯州及新英格兰部分地区已运行最为成熟的虚拟电厂项目,但去年全美国共有 35 个州及华盛顿特区采取行动,利用家庭等分布式能源来源以增加电网容量。
“市场将验证这一模式是否可行,”落基山研究所的戴森表示。更多机遇正在涌现。受愤怒的电费缴纳者影响,政客们正要求数据中心开发商自负盈亏。本月,谷歌、Meta、微软及 OpenAI 的高级人工智能高管齐聚白宫,签署一项自愿性的“用户保护承诺”,承诺自行承担与其数据中心相关的能源成本,而非转嫁给电费缴纳者。(注:《华盛顿邮报》与 OpenAI 存在内容合作关系。)
2026 年前六周内,各州提交了逾 300 项涉及数据中心的法案。若获通过,纽约州的《本土能源法案》(Homegrown Energy Act)将要求大规模数据中心开发商通过资助家庭电气化及能效措施(如热泵、屋顶太阳能及电池存储)来抵消其电力需求。伊利诺伊州的《POWER 法案》则要求大型数据中心开发商确保清洁能源供应,并承担满足其需求的电网基础设施费用,明确鼓励可再生能源与储能系统结合。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202603/25/50020611.html

