全美电网的利用率全年多数时候仅维持在 50% 左右。这部分闲置的电网容量，能否成为平抑电价的突破口？
12 月 16 日，美国俄亥俄州哥伦布市的一条输电线路
试想这样一家餐厅：全年无休、24 小时营业，后厨与前厅永远配齐满额员工。可除了周末夜晚和午市高峰，餐厅里大多时候空空荡荡，鲜有食客。即便客流量寥寥，餐厅老板依旧要照常支付员工薪酬与店面租金，承担持续的运营成本。
这正是美国电力系统的真实写照。美国电网的建设标准，始终以满足用电峰值需求为核心 —— 这类用电高峰往往出现在盛夏酷暑或隆冬严寒时节。停电事故可能危及生命安全，因此电力公司不惜一切代价，也要保障电网全天候稳定供电。
这就意味着，美国电网绝大多数时候都像这家餐厅一样，仅能发挥约一半的输电容量。电网的建设成本是电费的核心构成，电网利用率偏低，最终会让所有用电者承担更高的电价。
但有研究人员指出，电网的闲置状态，也暗藏着破局的机遇。未来五年内，美国的用电峰值需求预计将增长近 24%，这是电网需求数十年平稳后迎来的剧烈攀升。眼下，多地电力公司正忙着升级老旧的电网基础设施，同时满足人工智能数据中心激增的用电需求，也让不少地区的电价持续走高。研究人员认为，电网中富余的输电能力完全可以被盘活，输送给其他用电主体，人工智能数据中心也位列其中。
布拉特尔集团咨询公司首席研究员瑞安・赫莱迪克表示：‘电网在一天中的多数时段、一年里的多数月份，都有大量的闲置输电容量。如果能找准电网闲置的时段与区域，引入新的用电客户、新增用电需求，就能让电网的建设成本由更多用电者共同分摊，进而拉低整体电价。’
电网的实时利用率受多重因素影响：当地的天气状况、风电与光伏发电的出力规模等。研究人员与电力行业专家表示，电网利用率的区间波动明显：部分乡村地区的电网利用率仅 30%，而气候条件恶劣、用电需求集中的城区，电网利用率能达到 60% 至 70%。
波特兰通用电气公司负责先进能源输送业务的高级副总裁拉里・贝克达尔说：‘我们的电网建设，一切都以满足峰值负荷为标准。而这样的用电峰值，一年里可能只出现在夏季的五天，或是冬季的五天。’这家电力公司为俄勒冈州北部及波特兰西区约 200 万用户供电。
2024 年 1 月，美国俄勒冈州奥斯威戈湖市遭遇暴风雨后，波特兰通用电气的工作人员正在更换输电线路
电网的低利用率，在很大程度上是主动设计的结果。电力公司必须让电网具备应对极端灾害的冗余能力：哪怕遭遇致命热浪、寒潮，哪怕部分发电设施瘫痪 —— 比如得克萨斯州寒潮期间大批天然气发电厂停工，电网也能稳定供电。
也正因如此，电力公司的运营策略普遍趋于保守。奥罗拉能源咨询公司北美区董事总经理奥利弗・科尔表示：‘电力行业始终存在一种固有倾向：绝不轻易尝试任何可能给电网系统带来风险的举措。’
电网利用率偏低，并非绝对的坏事。几乎所有基础设施都存在阶段性闲置的情况，就像高速公路也只有早晚高峰才会拥堵，其余时段车流稀疏。
但电网的运营模式，还存在另一层特殊逻辑。电力公司投资新建电网设施 —— 架设更多电线杆、铺设更多输电线路、投建更多发电厂，都能从这些基建投资中盈利；但维持现有电网运转产生的运营成本，却无法为其带来利润。电网运维科技初创企业 GridCARE 的联合创始人兼首席执行官阿米特・纳拉扬对此做了一个形象的比喻：‘如果电力公司做的是苹果生意，那他们只能靠栽种新果树赚钱，而非靠收获更多苹果盈利。’
有专家指出，这种盈利模式直接导致了美国电网的过度建设，也让用户承担的电价被进一步推高。
研究人员与部分企业提出了一套可行的解决方案：为电网引入新的用电客户，但避开用电峰值时段。以数据中心为例，这类用电主体可以在全年最热的五天里暂时脱离电网供电。如此一来，既能在电网用电需求低迷的时段消化富余输电容量，又无需额外投建发电厂或输电线路。
杜克大学研究人员的一项调研显示，只要数据中心愿意在用电高峰时段，每年累计停机或降负荷约一周、每次停机数小时，美国现有电网就能为这类数据中心腾出约 100 吉瓦的富余供电量。（1 吉瓦的供电量，基本能满足一座大型城市的用电需求，而部分新建的人工智能数据中心，单座的用电需求就是这个数字的四倍。）
已有企业开始尝试借力电网的富余容量实现双赢。阿米特・纳拉扬创立的 GridCARE 总部位于加州，该公司已协助波特兰通用电气梳理出 80 兆瓦的富余供电量，可专供即将落地的新建数据中心使用。今年 8 月，谷歌也在印第安纳州和田纳西州公布了类似计划，表示旗下新建的数据中心将在用电高峰时段降低电力消耗。
11 月 14 日，美国得克萨斯州米德洛锡安市的谷歌米德洛锡安数据中心。谷歌计划在得州三座新建数据中心中投入 400 亿美元
业内专家表示，在电网用电高峰的关键时段，数据中心可以通过两种方式应对：一是将算力负荷转移至企业网络中的其他数据中心，比如把运算任务调度到其他州的机房；二是启动园区内的备用发电机，维持数小时的供电。
理论上，这种模式能有效拉低电价。电网的输电规模不变，用电客户越多，电网的建设成本就越能被摊薄。波特兰通用电气的贝克达尔说：‘如果电网无需再投入新的基建成本，这笔开支就能省下，进而让所有用户的电价都随之降低。’
但目前已投入运营的绝大多数数据中心，都没有采用这种错峰用电模式。过去一年，人工智能数据中心扎堆落地，争抢电网资源与建设用地，倒逼电力公司不得不扩建电网，马里兰州、弗吉尼亚州北部、俄亥俄州等地区的用户电价也因此上涨。电网扩建的能源供给中，天然气发电占了很大比重，这也进一步加剧了碳排放。不少缴纳电费的民众满心困惑：自己为何要为人工智能新模型的研发与算力投入买单？
也有业内人士对这种错峰用电模式的可行性提出质疑。奥罗拉能源咨询的科尔指出，一座数据中心的建设动辄耗资数十亿美元，电价的小幅波动，对这类企业的运营成本几乎没有影响。‘这些企业绝不会出于公益心主动错峰用电。’他认为，电力公司必须与数据中心签订严苛的协议，才能确保这些耗电大户在电网峰值时段切实关停或降负荷。
不过，该模式的支持者认为，这种合作最终能让所有用电主体受益。纳拉扬表示：‘它能有效减轻电力公司与电费缴纳者的负担。’
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责任编辑：郭明煜
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