亚利桑那州住宅泳池水泵：节省数百万客户与基础设施成本的潜在利器

确保资源充裕并为新增负荷创造空间的最快且最具成本效益的方式，是更充分地利用现有资源。在亚利桑那州，泳池水泵可以发挥重要作用。

需求响应项目已证明能够转移用电时段，从而推迟或避免为满足系统峰值需求而新建资产。通过利用客户自有的发电、储能和负荷控制设备，这些项目可推迟数十亿美元的集中式发电升级投资。这些分散资产可被聚合协调为虚拟电厂，以推迟或替代大规模发电设施的建设。

负荷增长与建设瓶颈并存

美国负荷增长因数据中心等大规模需求以及电动汽车等众多分布式小规模需求而加速。美国能源信息署估计，到2030年美国将需要额外200吉瓦的有效容量，但计划投运的容量仅占一半。我们根本无法足够快地建设。

政策机制和投资主要集中于输电、储能和集中式发电，但供应链短缺和许可审批问题已使进展放缓。政策制定者和公用事业公司应更加重视扩大需求响应项目，将其作为满足负荷增长和资源充裕要求的更快、更具成本效益的途径。

新兴电价结构创造新机遇

在阳光充足的美国西南部，部分公用事业公司推出了“超低谷”时段，在太阳能发电高峰期间提供显著降低的电价。在亚利桑那州，盐河项目于2025年11月推出E-28居民电价方案，将上午8点至下午3点设为超低谷时段。该方案通过提供比其他电价方案低50%以上的电价，鼓励客户将用电转移至太阳能充裕的中午时段，兼具成本节省与环境效益。亚利桑那公共服务公司也提供类似方案。

全美范围内推动降低日间电价的动力源于批发电价的负值现象——当供应超过需求时，发电商被迫以低于零的价格竞价以维持运行或获取生产税收抵免。这一现象在得克萨斯州、堪萨斯州和俄克拉何马州部分地区以及加利福尼亚州尤为突出，输电限制和高比例的风能太阳能渗透导致频繁出现负电价。这为通过转移需求来吸收廉价能源提供了机会。

泳池水泵的需求响应潜力

仅亚利桑那州，泳池水泵就提供了吉瓦级的需求响应机会。泳池水泵通常在夜间运行，可通过需求响应项目实现自动化，或手动编程在白天运行。花30秒更新水泵运行时间表，可为房主每年节省超过100美元。

泳池水泵对峰值需求的影响有多大？总体而言，这一转移规模相当可观：亚利桑那州约有50.5万个住宅泳池。通过将人口普查数据与公用事业服务区域交叉比对，我们估算出各公司的分布：APS拥有18.685万个泳池；SRP拥有20.705万个；图森电力公司拥有6.7万个；其余分散在全州较小的公用事业公司中。

以SRP和APS为例，这两家公司均设有较低的日间电价结构。假设单速泳池水泵功率为1至1.5马力，平均运行四小时，将水泵运行从夜间转移至午间超低谷时段，在这些区域内每天可转移3280兆瓦时电量，峰值需求可转移高达820兆瓦——这相当于一座完整的发电厂，仅来自泳池水泵。

图1展示了两个采用APS超低谷电价（上午10点至下午3点）的单户家庭的数据示例，其中一个家庭安装了太阳能，另一个未安装。将泳池水泵运行转移至白天，还可减少当发电量超过家庭负荷时向公用事业公司回馈的太阳能光伏电量。

聚合经济效益显著

聚合后的财务节省十分可观。对于APS客户，将泳池水泵运行转移至APS超低谷时段，每年可为客户节省2500万美元，相当于每位泳池业主约134美元。对于SRP客户，潜在节省更大：转移至SRP超低谷时段，每年可为客户节省5800万美元，相当于每位泳池业主约283美元。两者合计，每年为费率支付者节省8300万美元——政策制定者需要帮助促成并激励这些节省。

吉瓦级的负荷转移机会可通过政策和成熟的商业模式实现增长。美国虚拟电厂市场已不再处于试点阶段——它正在快速成熟，仅北美地区就有超过500个虚拟电厂。

通过需求响应和虚拟电厂削减峰值需求，可为因设备采购延误而放缓的电网建设争取时间。这一点尤为重要，因为超大规模数据中心和先进制造实验室等大型负荷预计到2030年将在APS区域内新增4.5吉瓦需求。

Brattle Group最新的需求增长展望警告称，这些设施的选址速度已超过新发电或输电设施的融资、许可和建设速度，即便是“快速通道”项目，其时间表也已延长至三至五年。扩大灵活负荷组合是短期内维持资源充裕的最快捷且通常成本最低的选择。FERC第2222号令提供了授权和机遇。我们每从峰值需求中削减1吉瓦，就可推迟或避免建设调峰电厂和数十亿美元的输电线升级。

泳池水泵是通过自带设备项目避免资本支出的近期实例。APS表示，自带设备可避免每年每千瓦80美元的容量成本；亚利桑那太阳能产业协会对避免容量成本的估值更高，为每年每千瓦200美元。尽管SRP不是受监管的公用事业公司，但它运行于同一区域电网，就本示例而言，其容量成本可能类似。

无论避免容量成本的具体数值如何，当应用于APS和SRP区域820兆瓦的泳池水泵时，聚合金额都相当可观。这相当于每年避免6600万至1.64亿美元的容量成本，相关收益可直接传递给费率支付者。这些成本原本将用于快速启动燃气轮机、电池储能或输电线升级。通过削减峰值需求，我们可在供应链约束使“新钢落地”愈发困难的十年间，同时改善备用容量裕度。

监管机构和公用事业公司必须推进现代化，转向自动化负荷管理。将该州50万个泳池水泵默认设置为在午间太阳能高峰时段运行，即可将其视为需求响应资源。这种“设置后无需管理”的转移每年可推迟高达1.64亿美元的基础设施成本，为容量缺口提供了一个易于实现的解决方案。