维度网讯,美国亚利桑那州一项研究显示,通过调整住宅泳池水泵的运行时间,可在当地电网中转移高达820兆瓦的负荷,相当于一座发电厂的容量,并且每年可为用户节省超过8000万美元的电费。
这项研究由亚利桑那州立大学理工学院的研究生助理研究员Vladimir Abdelnour完成。研究指出,需求响应项目可以通过利用客户自有的发电、储能和负荷控制来推迟集中式发电升级。这些资产可作为虚拟电厂进行协调,以替代新建大规模发电设施。当前,美国负荷增长加速,美国能源信息署(Energy Information Administration,EIA)估计到2030年需要额外200吉瓦的有用容量,但仅有一半计划投产。

政策机制和投资目前优先考虑输电、储能和集中式发电,但供应链短缺和许可问题导致进展放缓。在美国西南部,一些公用事业公司引入了“超低峰”时段。例如,亚利桑那州的盐河项目(Salt River Project)在2025年11月推出E-28居民电价方案,将上午8点至下午3点定为超低峰时段,电价较其他方案低50%以上。亚利桑那公共服务公司(Arizona Public Service)也提供了类似方案。这种电价设计源于批发市场频现负电价,特别是在德克萨斯州、堪萨斯州、俄克拉荷马州和加利福尼亚州。
仅亚利桑那州,约50.5万个住宅泳池提供了吉瓦级的需求响应机会。泳池水泵通常在夜间运行,可将其调整至白天太阳能高峰时段运行。研究估算,亚利桑那公共服务公司(APS)服务区域有18.685万个泳池,盐河项目(SRP)有20.705万个,图森电力公司(Tucson Electric Power)有6.7万个。假设单速泳池水泵功率为1-1.5马力,平均运行4小时,转移这些水泵运行可每日转移3280兆瓦时用电量,相当于转移高达820兆瓦的负荷。

财务节省方面,对于APS用户,每年可节省2500万美元,每个泳池所有者约134美元。对于SRP用户,每年可节省5800万美元,每个泳池所有者约283美元。两者合计每年为缴费者节省8300万美元。Brattle Group最新的需求增长展望警告说,这些设施的选址速度超过了新能源或输电项目的融资、许可和建设速度,即使是“快速通道”项目现在也需要三到五年。扩大灵活负荷组合是短期内维持资源充足性的最快且通常成本最低的选择。联邦能源管理委员会(Federal Energy Regulatory Commission,FERC)第2222号命令提供了授权和机会。从峰值需求中每减少1吉瓦,就可以延迟或避免对调峰电厂和数十亿美元电网升级的需求。
在容量成本方面,通过自带设备(bring-your-own-device,BYOD)计划,APS表示可避免容量成本80美元/千瓦年,亚利桑那太阳能行业协会(Arizona Solar Energy Industries Association)估算的避免成本更高,为200美元/千瓦年。应用于APS和SRP服务区域内820兆瓦的泳池水泵,可避免每年6600万至1.64亿美元的容量成本。这些成本原本用于快速启动燃气轮机、电池储能或输电扩容。通过减少峰值需求,在供应链约束使得“在地面上安装新设备”越来越困难的十年中,同时改善了备用裕度。这项研究认为,监管机构和公用事业公司必须现代化并转向自动化负荷管理,通过将州内50万个泳池水泵默认在正午太阳能高峰时段运行,可将其作为一种需求响应资源,每年推迟高达1.64亿美元的基础设施成本。
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