冬季风暴暴露集中式电网脆弱性

今年1月下旬，冬季风暴“费恩”（Finn）横扫全美，超过一百万人遭遇停电。纳什维尔的公用事业公司记录到历史最高的停电用户数，路易斯安那州部分家庭则等待近两周才恢复供电。随着风暴暴露集中式能源系统的脆弱性，多州官员相继发布紧急命令应对。

与之形成对比的是，在同一场风暴中，一些已安装家庭太阳能发电和储能系统的住户仍能维持照明、供暖和设备充电，基本不受电网故障影响。这一现象引发关于美国未来能源系统构建方式的讨论。

电网负荷快速攀升

美国电网目前承受的压力被描述为“前所未有”。人工智能数据中心用电、电动汽车充电需求、制造业回流以及家庭电气化进程正在同步推进。

作为全美最大的电网运营商，PJM互联（PJM Interconnection）正应对大量新增大型负荷接入请求。相关评估显示，要满足这类需求激增，预计需要约7200亿美元的基础设施投资，传统建设周期可能延续至2030年代。

与此同时，自2020年以来，美国居民电价已累计上涨约33%，给家庭带来更大经济压力。冬季风暴“费恩”并非孤立事件，严重风暴的发生频率也在上升。

在此背景下，分布式能源，尤其是家庭光伏与储能，被视为正在快速发展的部分解决方案。

分布式电厂规模化运行

2023年7月，美国电力需求创下超过75.9万兆瓦的历史新高。高峰时段，加利福尼亚州有逾10万台住宅电池被聚合为分布式电厂，为电网提供电力支持。据称，这是美国迄今规模最大的住宅电池集中调度事件。

独立咨询机构布拉特尔集团（The Brattle Group）的分析显示，这些分布式电池在运行表现上与传统电厂相似，能够提供稳定的大规模输出。

在约3000英里之外的波多黎各，夏季停电次数接近百次，约十分之一家庭安装了电池与太阳能阵列。约8万台家庭电池构成的网络，在紧急情况下可提供相当于一座小型天然气电厂的发电能力。岛上电网运营商LUMA在去年共调用这些电池80次，以缓解能源供应紧张。

相关方强调，这些案例并非小规模示范，而是已在实际运行中的项目，且相关数据仍在快速增长。

家庭投资驱动分布式资源聚合

业内人士指出，家庭安装电池的首要动机通常是获得备用电源和提高能源独立性，而非直接为电网服务。但当这类个人决策在大范围内累积后，数十万家庭可被聚合为灵活的分布式电厂，在电网承压时于数分钟内作出响应。

在全美范围内，家庭太阳能与储能的配套安装兴趣正在上升。某企业内部数据显示，超过70%的新太阳能客户选择同时配置储能系统。参与分布式电厂项目的客户数量在一年内增长了五倍。2023年，该公司运营的分布式电厂在关键时段被调度超过1300次，为电网提供支持。

经济因素也被认为是推动家庭采用相关技术的重要原因。斯坦福大学去年发布的一项研究指出，对大多数美国家庭而言，安装太阳能电池板和电池在经济上具有可行性，既可在停电时提供备用电力，也有助于降低不断上涨的电费。此外，参与分布式电厂项目的用户还可获得一定补偿。

相关观点认为，这类模式在业主、电网和社区之间形成了多方受益的格局。

多州探索政策与市场机制

美国多州开始通过政策设计，尝试释放分布式储能的潜在价值。

在得克萨斯州，ADER项目通过聚合分布式能源资源，帮助满足部分由新建数据中心带来的用电需求增长。在堪萨斯州，监管机构批准了一项和解协议，允许客户通过采购分布式资产（包括用户侧电池）直接支持数据中心用能。

在纽约，提议中的《本土能源法案》（Home Energy Affordable Transition, HEAT Act）要求数据中心开发商向专项基金出资，用于加快分布式资产（包括家庭储能）的部署。在伊利诺伊州，《POWER法案》则设定了由数据中心出资建设分布式电厂的要求，以帮助其满足清洁能源容量需求。

相关倡议提出的共同原则是，新增用电需求的成本不应由现有居民用户单方面承担，已在支付电费的家庭应被视为潜在的合作方，而非单纯的补贴方。

分布式电厂被视为关键基础设施

市场机构估算，目前分布式电厂市场规模约为63亿美元，预计到2034年有望超过390亿美元。相关方认为，这一领域已不再被视为“未来技术”，而是正在运行、持续扩展、并在实际事件中帮助家庭应对大规模停电的能源基础设施组成部分。

有观点指出，美国电网的基础设计形成于上世纪，而本世纪的需求结构已发生显著变化，包括人工智能应用、电气化进程以及极端天气事件等。应对这些变化，被认为不仅需要扩建传统输配电设施，也需要更多家庭具备发电、储能和共享能源的能力。

在相关企业看来，目前分布式电厂的装机规模正在扩大，技术运行情况被证明有效，经济性也在改善。下一步的关键在于，通过政策与公用事业监管框架，将分布式电厂系统性纳入各级电网规划。

Sunrun首席执行官玛丽·鲍威尔（Mary Powell）在文章中表示，在上述条件已具备的情况下，推进相关政策与规划的时间窗口不宜拖延。