按照大多数评估，随着数据中心和国内制造业的快速扩张，美国在未来五年内将面临严峻的电力供应缺口。
建设新发电站和输电线路看似是显而易见的解决方案，但总部位于华盛顿特区的非营利组织 Utilize Coalition 创始人伊恩·马格鲁德（Ian Magruder）表示，其实还有其他选择。美国目前仅使用了约一半的电网容量，通过部署一系列新兴技术，完全可以释放出更多的电力潜能。
Utilize Coalition 获得了谷歌、特斯拉、暖通空调系统制造商开利（Carrier）以及其他多家企业的支持，致力于通过政策变革与新技术推动电网容量的更充分利用。马格鲁德就此接受了 IEEE Spectrum 的专访。
为什么美国只用了一半的电网容量？
伊恩·马格鲁德：大多数研究发现，不同地区的平均利用率在 40% 至 55% 之间。根本原因在于，我们的电网是按照峰值需求来建设的——必须确保在最热的夏日或最寒冷的冬晨都有足够的电力供应。但在全国许多地区，真正达到峰值的天数一年中屈指可数，且通常只集中在那几天的特定几个小时内。
这种情况以前并非如此，是什么发生了变化？
马格鲁德：过去 20 年间，平均用电量与峰值用电量之间的差距不断扩大。原因是多方面的：经历了多次大规模停电和可靠性事故后，电网运营商变得更加保守；与此同时，风能、太阳能等波动性电源的比例不断上升，促使运营商预留更多冗余容量。但这也为我们提供了一个绝佳机会，借助新技术挖掘电网的更大潜力。
目前有哪些技术被用于应对这一问题？
马格鲁德：将储能电池与发电设施配对是关键举措之一，此外还有其他类型的分布式能源资源，例如受管控的电动汽车充电和智能温控系统。我还想提到输电技术，包括安全提升线路电流承载能力、增强导电性以及优化电力路由，这些都至关重要。另外就是需求灵活性，即公共事业用户在高峰时段主动调整用电行为以配合电网运行。目前，围绕灵活数据中心的研究也在积极推进中。
电网利用率不足是全球性问题吗？
马格鲁德：这是一个全球性现象，但各国情况差异显著。欧洲电网面临与美国类似的挑战，部分地区的利用率甚至更低。澳大利亚和英国则走在前列，已在利用新技术对电网利用率进行更系统的监测和管理。
过度建设电网有什么弊端？
马格鲁德：主要是成本问题。电价持续上涨，我们认为这正是电网利用率下降所带来的后果。我们今年早些时候发布的一份报告显示，电网利用率每提升 10%，未来十年可为美国节省超过 1000 亿美元。
Q&A
Q1：美国电网利用率为何长期偏低？
A：美国电网是按照峰值需求设计建造的，必须保障极端天气下的供电安全。然而全国大部分地区每年真正触及峰值的时间极为有限，仅集中在少数几天的特定时段，导致平均利用率长期维持在 40%～55% 之间。过去 20 年间，随着电网运营商趋于保守以及风能、太阳能等波动性电源占比上升，这一差距还在持续扩大。
Q2：提升电网利用率可以节省多少钱？
A：根据 Utilize Coalition 发布的报告，电网利用率每提升 10%，未来十年可为美国节省超过 1000 亿美元。电价上涨与电网利用率下降密切相关，通过充分挖掘现有电网容量，可有效遏制电价持续攀升的趋势。
Q3：有哪些新技术可以提升电网利用率？
A：目前主要涉及以下几类技术：一是储能电池与发电设施的协同配合；二是分布式能源资源，包括受管控的电动汽车充电和智能温控系统；三是输电技术优化，涵盖提升线路电流承载能力、增强导电性及优化电力路由；四是需求灵活性管理，引导用户在高峰时段主动调节用电行为；此外，灵活数据中心的相关研究也在积极探索中。
