美國已實施VPP試點項目多年。作為一種對電網和最終用戶都有利的低成本替代方案，VPP技術具有與公用事業規模的集中式發電廠進行競爭的優勢，使得市場日益成熟。

VPP是小規模分布式能源(DER)的虛擬聚合，包括光伏系統、儲能系統、電動汽車充電器，以及熱水器、恒溫器和電器等需求響應設備。VPP技術有望取代電網中的天然氣“調峰電廠”，在電力需求高峰時段提供了額外的電力。

在過去十年里，美國已經投資1200多億美元開發100 GW發電容量，主要是為了實現資源充足性。波士頓咨詢公司Brattle Group的一項研究估計，到2033年，美國公用事業公司通過專門部署VPP來滿足峰值容量可以節省350億美元。

美國能源部貸款項目辦公室主任Jigar Shah表示：“通過更加高效地部署電網資產，聚合分布式資源全面降低了電力成本，尤其是對VPP參與者來說。”

Brattle Group針對一家擁有170萬居民客戶的公用事業公司展開了400 MW資源充足性研究。這家電力公司的峰值總需求為5.7 GW，對于太陽能和風能發電的凈峰值需求為3.6 GW。該公司的目標是到2030年實現50%的可再生能源發電量。研究發現，在電力需求高峰期使用VPP將比其他替代方案(包括天然氣調峰電廠和電網級電池在內)低出40%至60%的成本。

圖片：Brattle Group

據Brattle Group估計，到2033年部署60 GW的VPP可以滿足美國的資源充足性需求，且成本比替代方案低150億至350億美元。同時，這還可以在未來十年內提供價值超過200億美元的排放和彈性效益。

Shah說道：“VPP不僅僅提供脫碳和電網服務，它們還通過提高自動化效率、容量支持和非線纜替代方案，越來越多地為電網運營商提供大規模、公用事業級發電和系統擴建替代方案。”

Hestia計劃

美國能源部貸款項目辦公室一直支持VPP。最近，該辦公室提議向能源即服務提供商Sunnova公司提供30億美元的有條件貸款，以在全國范圍內推出“Hestia計劃”。該計劃旨在為美國各地的貧困社區提供太陽能和VPP服務，否則這些社區可能無法獲得住宅光伏系統的貸款。Sunnova公司將獲得間接的、部分擔保的資助，用于支持客戶賬戶的貸款。

符合條件的家庭必須使用Sunnova公司的能源管理系統，他們可以通過智能手機或其他電子設備訪問。該系統將推薦需求響應行為，使家庭用戶能夠降低能源成本，同時在高峰需求期間幫助平衡電網運營。

如果獲得批準，美國能源部的一攬子計劃將支持太陽能、儲能及其他具有VPP能力的Sunnova家用自適應技術的貸款發放。這些擔保可以推動高達50億美元的貸款發放，節省利息并降低加權平均投資成本。

Sunnova公司首席執行官William J. Berger表示：“Hestia計劃將使私營部門對美國弱勢社區和能源基礎設施的歷史性投資成為可能。”

順應市場趨勢

不斷變化的美國能源市場狀況進一步推動了VPP的采用。《削減通脹法案》提供的3690億美元氣候和能源資金中包括為能源社區服務的許多要求，而弱勢社區對公平的能源轉型至關重要。指定能源社區的項目有資格額外獲得10%的投資稅收抵免，在可再生能源項目30%的基本投資稅收抵免基礎上提供補充。

美國其他州也開始效仿加利福尼亞州，削減或取消凈能源計量(NEM)，這是一種有助于啟動美國住宅太陽能市場的電力計費機制。原來的NEM電價為客戶提供所有向電網輸送電力的零售價值。加利福尼亞州的NEM 3.0費率基本上扼殺了輸出電力的價值，其他州也會效仿。太陽能安裝商警告稱，這可能會催生一個基于儲能電池自發自用的市場，并因此導致脫離電網，而這對電網的靈活性幾乎毫無助益。而VPP提供包括需求響應、調整峰值需求等在內的電網服務，可以激勵客戶在電網高峰時段減少能源使用或輸出電力，使電網運營更加靈活。

增強電網彈性

VPP還能加強受氣候變化相關極端天氣影響地區的電網彈性。住宅太陽能安裝商Sunrun已被選中在波多黎各地區部署一個17 MW的太陽能+儲能VPP網絡。

在2017年遭遇瑪麗亞颶風重創之后，這個加勒比島嶼的政府通過2019年《波多黎各能源公共政策法案》創建了一個分布式能源(DER)的框架。

Sunrun公司將于今年為在波多黎各安裝VPP，并從明年開始運營。該公司表示，當地客戶將節省電力成本，且可以就他們向電網(目前由美國和加拿大合資公司LUMA Energy運營)提供的電池儲能容量獲得補償。Sunrun公司表示，這個VPP計劃為期10年，期滿后客戶可以選擇退出。

Sunrun公司首席執行官Mary Powell表示：“我們正在通過改變模式來解決島上的能源安全問題。這樣，屋頂光伏系統的電力可以儲存在電池中，為每個家庭供電，并與鄰居分享，由此實現清潔的共享能源經濟。”