利率上升时代,强化电力系统灵活性的政策可降低用能成本
美国电力行业正面临数据中心和工业负荷增长带来的成本挑战。2025年发电量预计增长2.3%,居民电价同比上涨超5%。专家认为,通过需求侧灵活性政策、分布式能源聚合和新型大负荷电价设计,可避免为罕见高峰负荷过度投资,从而控制电价上涨。

面对超大规模数据中心及其他新增大负荷带来的成本压力,电力系统利益相关方对Utility Dive表示,公用事业公司若能善用新兴的灵活性资源来管理需求峰值,便可有效限制由此推高的用户电费负担。
美国能源信息署(EIA)9月数据显示,受数据中心和工业客户电力需求增长推动,2025年美国电力行业总发电量将增长2.3%。EIA数据浏览器同时显示,2024年7月至2025年7月,美国居民平均电价上涨超过5%。
利益相关方指出,为满足新增大负荷需求而扩建电力系统,同时又要控制电价影响,看似矛盾,但并非无法实现。
加州大学伯克利分校哈斯商学院教授Severin Borenstein表示,若大负荷促使公用事业为满足更高的需求峰值而进行昂贵的电网基础设施升级,则会推高电价。但他补充说,若通过政策激励“抑制”峰值需求,大负荷便可避免推高电价的成本。
分析人士认为,州政策制定者和利益相关方可以设计并实施这些激励措施及其他政策,以增强电力系统的灵活性、可负担性和可靠性。
“电价上涨正引起政治人物关注,因为成本尤其是能源成本正成为消费者关注的焦点,”前阿肯色州公共服务委员会主席、Energize Strategies创始人Ted Thomas表示,“这使得抵制电价上涨成为政治人物愿意投入政治资本的重要事项。”
尽管负荷增长规模仍不确定,但为满足增长而进行的投资已威胁到可负担性。不过,数据显示,恰当的监管可以限制其影响,并有可能稳定用户成本。
电价上涨趋势
爱迪生电力研究所(EEI)9月报告显示,满足美国57%电力需求的投资者所有公用事业公司,2025年至2029年将投资约1.1万亿美元用于基础设施建设,高于此前五年的7650亿美元。报告还发现,目前有91吉瓦新产能正在建设中,另有488吉瓦处于规划或提议阶段。
忧思科学家联盟(UCS)9月政策简报指出,数据中心电力需求催生了“一类新的成本”,用于系统扩建和现代化,威胁到“所有用户的账单”。简报补充说,州级监管实践“允许这种最坏结果”的发生。
但利益相关方表示,鼓励数据中心等大负荷灵活调整用电、避开需求峰值的新政策,可以改善上述结果。

大负荷灵活性
哈斯研究所的Borenstein表示,大负荷之所以推高电价,是因为系统运营商和公用事业必须为满足需求峰值而进行资本支出(CapEx)。这些峰值每年不超过50小时,但为应对峰值而投入的基础设施成本却进入并推高了用户电价。
Borenstein认为,防止电价上涨的最重要途径是让大负荷和系统运营商利用需求灵活性来管理这些罕见的新峰值。他补充说,数据中心和新增大负荷的并网“可以以在高峰时段灵活调整用电为条件”。
Borenstein表示,利用灵活性降低新增大负荷的需求峰值,可以将公用事业增加的售电量分散到基础设施和供应充足的时段。即使需要一些配电系统投资,“电价也不会显著上升”。
杜克大学尼古拉斯研究所的一份报告指出,采用“灵活需求策略”,美国电力系统可满足数据中心和其他大负荷超过98吉瓦的新增需求。报告补充说,在需求高峰期“仅需0.5%的年削减量”。
电力研究协会(EPRI)8月31日的分析也认为,更大的灵活性“可将数据中心从被动客户转变为电网资产”,从而提高可靠性、降低成本并加快并网。软件设计公司Emerald AI于5月在亚利桑那州主导的一项试点,使用专用NVIDIA芯片,验证了数据中心灵活性的潜力。
监管援助项目(RAP)高级顾问Mike Hogan表示,仅依靠发电来应对罕见的峰值需求激增,可能会导致为满足资源充裕度标准而投资“极少使用的容量”。他补充说,利用低成本的需方选项“比以往任何时候都更有价值”。
前委员Thomas表示,监管机构还可以实施带有合同承诺的大负荷电价,确保新增需求由引发需求方承担费用。Thomas说,政策制定者既希望支持经济发展,又希望保护消费者免受电价上涨影响。他补充说,一些人“将把下一次选举押在他们面临的决定上”。

分布式发电的灵活性
分析人士、公用事业公司及其他利益相关方表示,通过虚拟电厂(VPP)聚合的灵活分布式能源资源(DER)的使用正在显著增长。
劳伦斯伯克利国家实验室2024年的一项研究发现,由于公用事业资本支出的44%用于配电系统,转移配电系统峰值可能对用户成本影响最大。伍德麦肯兹9月的研究显示,能够转移配电需求峰值的聚合DER和VPP正在增长。
伍德麦肯兹报告称:“VPP市场从2024年到2025年增长了超过33%”,聚合商实现了“433个公用事业和项目计划的商业化,比去年增长35%”。
在伊利诺伊州,联邦爱迪生公司(ComEd)提出了一项“自带设备负荷削减计划”,以“利用客户的储能资源”,该公司战略、能源政策和收入计划副总裁Scott Vogt表示。该计划的资本支出将“极小”,并将从DER聚合商的竞争性招标开始。
Vogt表示,聚合商将收到在高峰时段减少用电的信号,目标是让ComEd区域内47吉瓦DER中至少10吉瓦参与。DER聚合商和所有者将获得补偿,但对公用事业及其非DER客户而言,“价值在于降低需求曲线”。
前委员Thomas强调,将大量负荷从高峰时段转移,可同时降低新的配电系统基础设施和系统维护成本。全国各地的监管机构正越来越多地被要求认可系统各层面需求灵活性的价值。

扩大需求灵活性的监管措施
爱迪生照明公司协会(AEIC)副总裁Elizabeth Cook表示,当前的监管流程和要求使公用事业“陷入困境”,无法采用前瞻性的“突破性思维”。她补充说,为应对当今的负荷增长,公用事业需要提升分析能力,“切实重新构想其看待系统的方式”。
Cook继续说:“超大规模数据中心也需要调整对公用事业的态度,即使他们可以收购与之合作的公用事业。”
根据北卡罗来纳州清洁能源技术中心与智能电力联盟(SEPA)的DELTa数据库,过去三年中,30个州为44家投资者所有和公有公用事业及合作社设计了49项新批准或提议的大负荷电价。
SEPA新兴技术高级经理Ann Collier表示,“在能源可负担性、经济发展、可靠性和清洁能源等众多目标之间取得平衡是一项重大努力”。新电价中的条款可能包括在极端需求高峰期间削减负荷、建设现场发电或储能,或做出长期合同承诺以覆盖基础设施成本。
UtilityAPI首席商务官Josh Keeling表示,扩大需求灵活性可以降低成本并提高参与度,但监管流程对住宅客户造成了过多摩擦。Keeling说,很少有公用事业能方便地提供整合VPP所需的客户级数据。但他补充说,EPRI的Open Power AI等倡议正在开发共享数据并保护数据安全的方法。
Keeling表示,Eversource、太平洋煤气电力公司(PG&E)和联合爱迪生公司(Con Edison)等公用事业及其监管机构已简化数据访问。马里兰州、新泽西州、伊利诺伊州和新罕布什尔州正在效仿纽约、加利福尼亚和得克萨斯在数据访问方面的成功经验。
施耐德电气高级副总裁兼首席技术官Scott Harden表示,要使需求灵活性发挥最大作用,计划设计必须包含有意义的补偿,并让参与的客户清楚理解。他说,计划资产必须是可调度的。
Harden补充说,新的负荷增长将给监管机构提供理由,以解决公用事业在配电系统管理软件技术支出方面的传统偏见。
Sparkfund副总裁Brendan Reed表示,监管机构可以通过分布式容量采购(DCP)正式确定聚合DER的使用,以减少需求峰值及其带来的成本。他补充说,DCP将作为峰值容量资源之一,纳入公用事业规划过程,以进行成本回收。
Renew Home市场创新总监Will Baker表示,另一种衡量标准是随机对照试验的数据。他补充说,随机对照试验数据可以近似估算避免的输电和配电成本、辅助服务和能源的价值。
Uplight首席增长官Hannah Bascom表示,州政策制定者可以强制要求公用事业通过负荷灵活性计划削减一定比例的整体峰值负荷。Bascom补充说,即使没有强制要求,面临负荷增长的公用事业也开始将灵活性视为保护可负担性和可靠性的最审慎投资。
灵活性作为审慎原则
多位利益相关方表示,未能在公用事业规划和费率案中充分考虑灵活性,违反了电力监管的基本审慎和合理性原则。
监管援助项目(RAP)研究与战略负责人Mark LeBel表示,随着需求增长,公用事业规划和费率案中公开可用的标准化数据变得更加重要。他补充说,监管决定若批准公用事业的费率案投资建议,但缺乏充分的证明信息,则是不审慎的。
罗德岛公用事业委员会委员Abigail Anthony表示,要使拟议的费率案投资合理且审慎,公用事业必须提出一个商业案例,说明其必要性、价值和对客户的责任。Anthony表示,公用事业可能会辩称监管机构的要求阻碍了关键的现代化进程,但它必须证明现代化投资对纳税人具有净价值。
Anthony和其他人表示,在负荷增长规模仍存在重大不确定性时,证明新投资的价值尤为重要。
但无论未来负荷增长如何,“在这个计算能力的世界里,公用事业需要超大规模数据中心来创造AI分析,而超大规模数据中心需要公用事业来输送电力,”爱迪生照明公司协会的Cook说。“促进合作的监管可能成为双赢,增强整体可靠性和可负担性。”