长期以来,用户在电网系统中处于被动地位,仅作为电力的消费者支付高昂费用。如今,这一角色正在发生转变:用户正通过家庭电池或电动汽车向电网反向输电来获取收益。即便是租房者,也能通过阳台太阳能板等设备,将住所变为微型发电厂。

本月初,加州遭遇酷热高温天气,验证了这种灵活电网在应对需求高峰时的潜力。据能源非营利组织Common Charge披露,10月6日气温攀升期间,特斯拉(Tesla)和Sunrun提供的家庭电池电力,足以在用电高峰期满足旧金山和圣何塞所有家庭的供电需求,这两座城市总人口约为180万。

从“刚性”到“灵活”:本地储能降低全社会成本

这种适应性不仅有助于稳定电网,还能为供电方提供补偿,从长远来看有望降低所有电费缴纳者的开支。Common Charge执行董事Mary Rafferty指出,这也惠及未安装太阳能和电池的邻居。当本地供应无法满足需求时,调用本地存储能源的成本,远低于新建天然气发电厂或从其他州进口电力。

传统电网运作依赖“刚性”模式:公用事业公司预测夏季傍晚等用能高峰,通过燃烧天然气等化石燃料增加发电量,以防电网崩溃。随着太阳能板的普及,早期用户虽能在白天自发自用并将余电上网获利,但收益仅限日落前。

家庭电池的出现改变了这一局面。它允许家庭在夏日储存充足太阳能,并将多余电力输送至电网。Sunrun表示,去年该公司完成了1300次此类“调度事件”,今年截至目前已超过800次,而许多房主对此毫无感知。Sunrun高级通信总监Wyatt Semanek称,这是一种无缝体验,公司始终保留一定的电荷储备,用户甚至不知晓电池何时被调度。

规模效应与车网互动(V2G)的未来

随着接入电网的家庭电池数量增加,系统韧性将不断增强:基数越大,公用事业公司需从单个电池调用的电量越少。此外,配备电池的家庭可在停电期间形成能源“孤岛”,维持基本照明。

电池还有助于解决可再生能源的“间歇性”难题。通过家庭和社区级电池设施,公用事业公司可捕获阳光充足或风大时的清洁电力,并在需求高峰时释放。Rafferty表示:“我们能在最需要的时候,将清洁电子注入电网。”

与此同时,电动汽车作为“轮子上的巨型电池”,正成为电网调节的新变量。这就是车网互动技术(V2G):特定车型电池既可充电也可反向送电。Sunrun是启动V2G试点的公司之一。例如,车主白天在工作地充电,傍晚回家后插上电源,此时车辆剩余电量可供公用事业公司在高峰时段借用;深夜低谷期再自动充满,以备次日使用。

结合学校巴士等运营时间表可预测的大型车队,V2G有望更精准地平滑需求波动。目前,特斯拉和Sunrun在美国共安装了120万个电池,可向电网调度8吉瓦电力,几乎是加州高温期间实际调用量的11倍。鉴于美国拥有8600万套独立屋,这一潜力巨大。

Rafferty认为,若能在加州乃至全国推广该技术,社区、城镇和学校将更多依赖本地电力供电,从而控制成本并为每个人提供可靠的能源保障。