中国储能网讯:弗吉尼亚州北部的一个数据中心。根据杜克大学尼古拉斯能源、环境与可持续发展研究所 2025 年 2 月 11 日发布的一份报告,只要在电网压力较大时能够以相对较低的速率削减负荷,美国电网就可以处理大量新负荷。Gerville 通过 Getty Images
潜水简介:
杜克大学尼古拉斯能源、环境与可持续发展研究所周二发布的一份报告显示,现有的美国电网可以处理大量新负载,例如数据中心、工厂和电动汽车,只要在电力系统承受压力时能够予以限制。
尼古拉斯研究所的研究人员在题为《重新思考负荷增长:评估美国电力系统中大型灵活负荷整合的潜力》的报告https://nicholasinstitute.duke.edu/publications/rethinking-load-growth 中表示,美国最大的22个平衡管理区占美国负荷的95%,如果能分别将其最大正常运行时间的0.25%至1%削减,则可以容纳76吉瓦至126吉瓦的新负荷。
卡内基梅隆大学斯科特能源创新研究所所长科斯塔·萨马拉斯表示,报告显示,负载灵活性(可能通过虚拟发电厂实现)可以为系统启用数据中心、热泵和其他新负载。“这可能比希望我们能快速获得大量新一代电力要容易得多,”萨马拉斯说。“灵活性为现有系统提供了喘息的空间。”
潜水见解:
受数据中心、制造业以及住宅和汽车电气化的推动,美国电力需求预测正在增长。但规划和建设发电厂和输电线路需要数年时间,这对新负荷构成了潜在障碍。
然而,尼古拉斯研究所的报告发现,美国电网有足够的空间来处理大量的短期灵活负荷。研究人员发现,在 0.5% 的年限削减率下,具有最大潜在负荷整合能力的平衡机构是 PJM 互联公司(18 吉瓦)、中大陆独立系统运营商(15 吉瓦)、德克萨斯州电力可靠性委员会(10 吉瓦)、西南电力联盟(10 吉瓦)和南方公司(8 吉瓦)。
研究人员表示:“灵活的负载策略可以帮助挖掘现有空间,更快地整合新负载,降低扩容成本,并更加专注于电力系统中价值最高的投资。”
研究人员表示,研究结果还强调了使用灵活负荷作为供给侧投资补充的潜力,“促进增长,同时减轻对新产能进行大规模支出的需要”。
研究人员表示,新的大型负载对电网接入的需求不断增长,大大增加了互连等待时间,一些公用事业公司报告称延迟时间长达七至十年。
据报道,ERCOT 和太平洋天然气电力公司已采取灵活的负载互连方案。例如,太平洋天然气电力公司推出了Flex Connect 试点计划,允许在特定高峰时段削减负载的互连。
报告称,数据中心通常不参与需求响应计划,但这种情况可能会因各种因素而改变,包括计算负载曲线、运营能力和更广泛的市场条件的变化。研究人员表示,专注于人工智能的数据中心能够将其计算负载转移到不同的时间和地点。
报告指出,10 月份,电力研究所启动了DCFlex 计划,旨在展示灵活的数据中心运营如何支持电网。
研究人员发现,在研究区域,限电率为 0.25% 时,每年限电时间为 85 小时;限电率为 0.5% 时,每年限电时间为 177 小时;限电率为 1% 时,每年限电时间为 366 小时。报告称,平均而言,在 88% 的限电时间内,新增负荷的一半将继续运行。
报告称,研究人员在研究中没有考虑输电限制,这可能会限制电网的可用余量。他们的计算也基于峰值需求水平,没有考虑备用容量,而备用容量是增加潜在余量的因素。
萨马拉斯表示,州公用事业委员会应该利用该报告与公用事业公司和利益相关者一起探讨他们的电网是否能够处理新的负荷,以及应该采取哪些政策来支持灵活负荷。
他说,鼓励灵活资源可以帮助避免增加新工厂电价和排放的资本投资。