美国的家用电池市场正从一种成本高昂、主要面向拥有太阳能电池板的房主的产品,转变为能源公司和公用事业公司都能从中受益的更广泛商业模式。这一转变由两个主要因素推动:电池成本下降,以及虚拟电厂(VPP)的出现。虚拟电厂通过软件连接并协调数千个分布式电池的运行。
竞争压低价格
多年来,Tesla一直是家用电池市场的主要企业之一,但目前正面临Base Power等初创公司的竞争。Base Power在不到一年的时间里筹集了20亿美元。面对这一压力,Tesla推出了Powerwall电池租赁计划,月租价格比此前水平低逾三分之二。
家用电池安装后的成本通常超过1万美元,这使许多消费者难以负担。但得克萨斯州的租赁方案改变了价格格局:Tesla允许用户以每月35美元的价格租赁总容量为27千瓦时的Powerwall电池,而Base Power则以每月19美元提供39.2千瓦时的容量。
这些价格并不意味着电池变成了免费产品,也不意味着系统成本消失了,而是意味着企业如今能够在用户和电网之间分配系统的经济价值。电池不仅作为家庭备用电源运行,还会成为一个在需要时可以集体调度的电池群。
虚拟电厂如何运作?
虚拟电厂将家用电池等分布式资源,有时也包括热水器,集合起来并进行协调,使其在电网上表现得像一座大型发电厂。运营公司可以在电价较低时为电池充电,然后在需求和价格上升时使用储存的电力或将其出售给电网。
运营公司保留部分收益,同时可以将另一部分收益以更低的电价、低成本备用电池或两者兼有的形式返还给消费者。通过这一模式,在住宅中安装电池便成为向电网提供服务的一种方式,而不再只是个人储电决定。
更快替代调峰电厂
传统上,公用事业公司有两种方式应对需求高峰期:建设只在高峰时段运行的专用发电厂,或向工厂等大型消费者支付费用,让其暂时降低用电量。而虚拟电厂增加了第三种选择,即利用已经存在于用电地点附近的分布式资产。
这些电厂具有明显的时间优势。建设一座100兆瓦的传统电厂可能需要两到四年,而Base Power表示,正着手为得克萨斯州北部的CoServ合作社安装一座同等容量的虚拟电厂,预计用时不到12个月。电池的分布式布局减少了选址、许可以及将单座电厂接入电网所带来的复杂性。
由于电池分布在用户附近,而不是集中在单一发电地点,公用事业公司可能还可以减少在输电线路和新基础设施上的支出。软件则增加了管理层,使这些资源能够根据电网状态、价格和需求进行协调。
实际发生了哪些变化?
随着人工智能数据中心发展和经济电气化扩大,电力消耗不断上升,虚拟电厂的重要性也日益提高。与此同时,公用事业公司正面临电网接入瓶颈,尤其是在尝试接入大型储能设施时。
Energy Access Innovations首席商务官Nicole Tomasin表示,数据中心的扩张可能会加速虚拟电厂项目,因为这些中心的运营者在寻求接入电网速度方面的重视程度,不亚于购买电力本身。分布式电池群可以在几个月内完成集合,而传统并网排队可能需要数年。
这一技术市场目前规模仍相对较小,当前价值为74亿美元,但根据Grand View Research的数据,到2033年有望超过300亿美元。虽然目前的试点主要集中在得克萨斯州和加利福尼亚州等市场,但这一模式表明,人们看待家用电池的方式正在改变:它不再只是消费者拥有的备用设备,而是能源公司可以集中管理的电网资产。
新旧模式之间的竞争
多年来,Tesla一直在虚拟电厂中使用Powerwall电池群,但并未将这一功能作为产品核心向消费者推广。相反,Tesla重点帮助房主在白天用多余的太阳能为电池充电,并在夜间使用这些电力,也就是利用电价差。
这一做法促成了超过6.7吉瓦Powerwall电池的安装,但Base Power的月租计划正迫使Tesla改变服务的提供方式。Base Power表示,其每天安装的电池储能容量达到8兆瓦时,并计划在年底前将这一速度提高一倍。
因此,目前竞争的重要性不仅在于降低用户价格,还在于检验一种新的经济模式:家用电池数量越多,公司就越有能力构建一个可以由公用事业公司快速调度的分布式电力资源,而不必等待新的集中式电厂耗时多年建成。