PJM互联电网(PJM Interconnection)提出了一项新框架,允许大型数据中心及其他主要用电方在未能预先确保足够新增容量的情况下投入运营,但其未覆盖的负荷部分将在电力供应趋于紧张时优先被纳入削减范围,且顺序在现有预紧急需求响应资源启动之前。

8月13日,这家区域输电组织(RTO)向联邦能源监管委员会(FERC)提交申请,请求批准新设"临时资源充裕服务"(IRAS)机制、建立大型负荷注册表,以及明确大型用电方自带新容量的认定规则,同时对PJM容量市场中未覆盖大型负荷的处理方式进行修订。

该提案初步适用于2027年6月1日后并网的新大型负荷。PJM将"大型负荷"定义为单一电气站点累计峰值需求不低于50兆瓦的终端用户,包括特定配置下一英里半径内的关联负荷设施。PJM还要求FERC在10月12日前批准相关规则修订,以便在IRAS于2027年6月1日(即2027/2028输电年度)生效前完成新框架的搭建工作。

该提案实质上为PJM现有紧急响应程序新增了一个层级。PJM的操作规划高级总监克里斯托弗·皮龙(Christopher Pilong)在随申请提交的宣誓声明中解释称,PJM将首先调度可用发电机组和经济型需求响应资源,削减适用的非坚定交换交易,以及在可用情况下削减部分非坚定输电服务。若备用容量仍然紧张,PJM可在进入预紧急负荷管理削减程序之前启动IRAS行动。

皮龙表示:"IRAS在影响现有用户之前,为PJM提供了一个新的应对步骤。"若IRAS削减未能解决紧急情况,PJM调度员将进入现有的分级紧急程序序列。

值得注意的是,承担IRAS义务并不意味着数据中心或其他大型负荷会被常规性削减。该框架将建立一个可供PJM调用的负荷削减量作为可靠性资源,但实际削减仅在实时系统条件需要时才会触发。皮龙表示:"IRAS框架并不要求PJM在IRAS要求存在时就削减受影响的负荷,而是建立一种运营可靠性资源,可在实际系统条件表明可靠性需求正在形成时予以调用。"

本次申请案号为ER26-3515-000,是PJM在六周内为应对持续扩大的资源充裕缺口而采取的第二次市场干预行动。此前PJM发布的2025年长期负荷预测显示,这一缺口绝大部分源于数据中心的增长。PJM在2026年1月的长期负荷预测中对部分数据进行了修正,但其8月13日的申请文件指出,预测峰值需求将在2024年至2030年间增加约32吉瓦,其中约30吉瓦可归因于数据中心。

长期预测则更为陡峭。PJM董事会警告称,到2038年,新增大型负荷需求可能上升约70吉瓦,而自2022年以来,PJM覆盖范围内已有约15吉瓦的发电机组退役。目前,连续两次容量拍卖均未能达到可靠性要求。PJM的2028/2029基础剩余拍卖于6月30日至7月7日举行,在FERC批准的325美元/兆瓦·天上限价格下,未强制容量(UCAP)缺口达6831.3兆瓦;此前的2027/2028拍卖则以333.44美元/兆瓦·天的价格清算,缺口达6623兆瓦。PJM在8月13日的申请中表示:"新增供应的速度未能跟上大型负荷的快速增长,这是近年来容量市场显著收紧、资源充裕度持续短缺的根本原因。"

与此同时,PJM正通过改革后的互联申请流程加快新供应并网。8月3日,该电网运营商表示,在新"先准备、先服务"流程的第一轮筛选中,共有715个项目、合计201.5吉瓦铭牌容量通过资格审核,进入研究阶段。申请窗口期共收到811份提案,经技术信息、财务存款及场地控制证明的初步审查后进入筛选。天然气项目以99.8吉瓦的拟建容量位列第一,储能以60吉瓦位居第二,核电以17.3吉瓦排名第三。太阳能、混合能源和风电项目构成剩余大部分,而储能在项目数量上居首,在715个通过审核的项目中占314个。PJM指出,该轮次清理了此前积压的并网申请队列,迄今已有51吉瓦的项目签署了并网协议。但该机构同时指出,许多项目"要么根本未能建成,要么因州级许可审批和供应链积压等障碍而进展迟缓"。目前,电网运营商计划于8月28日公布夏季峰值模型,并于9月11日发布冬季峰值和轻负荷情景,为开发商提供第一阶段系统影响的早期预判。

IRAS提案此前被称为"接入并管理"机制,其出台紧随PJM于7月31日提交的可靠性兜底采购(RBP)申请。RBP是一次性采购行动,旨在扣除新负荷自带新容量后,填补2028/2029拍卖剩余的6831.3兆瓦缺口。在该申请中,PJM要求FERC于9月29日前批准RBP框架,并表示计划于9月30日启动采购,此后经最多六周的清算与遴选,在PJM12月下一次容量拍卖前完成。

RBP申请显示,PJM计划采购期限最长15年的新发电、储能、需求响应或分布式能源资源,并将所选报价的兆瓦加权平均平准化成本上限设定为555美元/兆瓦·天。PJM设定初始目标为6831.3兆瓦未强制容量,与2028/2029年度缺口相当,并将根据经核实的新负荷通过双边合同、自供应或合格需求侧安排已自带的新容量调整目标,同时允许有限条件的豁免。剩余兜底采购成本将由PJM分摊至电力供应实体,各州则负责确定这些批发成本如何在零售用户(包括数据中心)之间分配。

RBP与IRAS提案是PJM董事会于7月27日公布的更广泛框架的两大核心支柱。此前,PJM于2026年4月启动"关键议题快速推进"(CIFP)程序,广泛征求各方意见,包括各州政府、监管机构、消费者倡导团体、公用事业公司、发电商和大型负荷方。7月,董事会指示PJM员工向FERC推进四项主要内容:大型负荷注册表、可靠性兜底采购、IRAS,以及对依据IRAS被要求削减用电的大型负荷的补偿机制。鉴于PJM于7月31日提交了RBP框架,8月13日的申请实施了其余三项董事会指令,并附带了一项单独的负荷预测指令。

大型负荷注册表方面,PJM提议建立一个覆盖其管辖范围内大型负荷的中央注册表,信息由服务相关用户的公用事业公司上报,并由配电公司及其他相关实体补充。注册表将追踪位置、并网日期、峰值需求、规划增长、备用发电及各负荷关联的合格新容量情况。PJM表示,注册表将有助于其"更准确地预测负荷增长、规划和管理输电系统",并确定哪些新大型负荷须承担IRAS义务及各地区可用的负荷削减量。州监管机构、公用事业公司、PJM市场监测机构和FERC将在保密保护前提下获得访问权限,PJM计划公布汇总数据。

自带新容量(BYONC)机制方面,PJM的8月13日申请同时建立了自带新容量(BYONC)机制,大型新负荷可通过该机制降低或消除其IRAS敞口,即通过向系统引入合格新容量来实现。PJM将BYONC定义为一个容量数量概念,允许一个大型负荷与多个资源签约,也允许一个实体资源在不重复计算同一兆瓦的前提下支持多个大型负荷。但容量必须切实增加PJM的供应量。PJM表示,其资格规则旨在确保BYONC容量是"新增而非重新包装"的,其容量效益"真实且持久"。合格资源通常须连续10个输电年度以价格接受者身份将该容量报入PJM的可靠性定价模型(RPM)拍卖。

削减负荷补偿机制方面,PJM还提议对依据IRAS实际削减用电的合格大型负荷给予补偿。拟议的最高批发费率为PJM非执行罚款费率的50%,该水平已获FERC批准用于PJM的预紧急需求响应项目。若大型负荷在零售费率下接受的补偿低于此水平,费率可相应降低;用户也可完全放弃补偿,在此情况下,PJM表示"IRAS适用零美元费率"。配电公司将与州监管机构协调管理该项目,由各州决定补偿资金的零售端筹集方式。

容量市场处理规则方面,从2029/2030输电年度起,PJM还提议将未覆盖的增量新大型负荷需求从容量拍卖需求曲线中剔除。剔除范围适用于超出2028/2029预测已反映水平的新大型负荷增量,并持续至该负荷获得合格BYONC或通过RBP采购的容量分配为止。一旦相应容量报入同一RPM拍卖,对应负荷将重新纳入需求曲线。该规则无论PJM是否在该输电年度实际触发IRAS均适用。PJM明确阐述了其理由:"PJM其他负荷不应承受"因新大型负荷通过常规拍卖采购容量而非自带足够新供应所带来的"价格冲击"。

上述申请的提出,正值PJM酝酿更大范围的战略转型之际,背后是各方对其现有市场、规划和治理架构能否跟上负荷快速增长、供应受限及快速决策需求的深切忧虑。7月23日,FERC专门召开了一次技术研讨会,聚焦PJM的治理与利益相关方改革议题,旨在识别能够提升PJM及时应对运营和市场需求能力的"具体、可操作的改革举措",涵盖董事会权限、州级参与、申请权、利益相关方投票、透明度及快速决策机制等可能调整方向。

核心挑战在于——考虑到PJM覆盖范围的规模和多样性——如何紧迫行动以维护服务6700万人的区域可靠性,同时协调利益与权限并不总是一致的各州、公用事业公司、发电商、大型负荷用户、消费者倡导团体及其他利益相关方。研讨会期间,委员们普遍认同PJM的决策流程必须提速,但也告诫不应将治理问题视为一切问题的根源。各方还强调,PJM自身行动提速不足以解决地区资源充裕挑战,各州在零售费率设计、大型负荷削减优先级、成本分摊、许可审批和输电开发等方面的行动同样不可或缺。

8月19日,PJM发布了《塑造强大变革》(Shaping a Powerful Change)战略文件,这是董事会于7月批准的五年企业战略,重申可靠性是RTO的"北极星",并指出"没有资源充裕,可靠性无从实现"。

该战略围绕四大优先任务展开:可靠运营日益动态化的电网、确保市场激励机制的持久性与各州的协调一致、主动调适规划流程,以及提升决策效率。PJM首席战略官阿夫塔布·汗(Aftab Khan)在向成员委员会汇报该文件时表示:"我们的战略将使PJM及其利益相关方在应对挑战所需的行动上形成合力。确保具备支撑可靠性所需资源符合公共利益,这需要PJM、各州、公用事业公司、发电商和用户共同携手。这一战略为实现这一目标提供了框架。"

该文件措辞坦率:"有一点已十分明确:超过十年的平稳负荷增长时代已经结束",并警告PJM必须规划一个"高负荷增长、供应受限、宏观经济波动"的未来。负荷增长"预计将在2035年前持续处于高位,数据中心将贡献大部分增量需求";即便"在AI下行情景下,鉴于已在建设中的大型负荷和数据中心储备规模,系统压力在2031年前仍可能持续上升"。与此同时,PJM表示,由于"长期存在的选址和许可审批延误"、中游天然气基础设施的类似制约,以及设备、工程、监管和供应链瓶颈"系统性推高了新发电技术的并网成本",发电机组的并网速度"正面临挑战"。

该战略还将第二项优先任务与今年5月6日发布的《通过市场设计保障可靠性》白皮书直接挂钩,表示PJM将"推进紧迫的市场改革",以"建立持久、可投资的市场信号,确保系统所需资源得以建成"。

PJM总裁兼首席执行官大卫·米尔斯(David Mills)与董事会主席宝拉·康博伊(Paula Conboy)在文件中联名致辞,向利益相关方表示:"尽管这是一份五年战略,但大多数优先事项不可能等到五年后才兑现。"PJM表示,目前正在制定利益相关方优先事项路线图,以明确各项工作的推进顺序,许多举措将在未来一至两年内启动。

Q&A

Q1:PJM提出的临时资源充裕服务(IRAS)机制是什么?它如何影响数据中心用电?

A:IRAS是PJM在现有紧急响应程序中新增的一个层级,允许大型数据中心在未能预先确保足够新增容量的情况下投入运营,但其未覆盖的负荷部分将在电力供应趋于紧张时被优先纳入削减范围。实际削减仅在实时系统条件确实需要时触发,并非常规性操作,初步适用于2027年6月1日后并网的新大型负荷。

Q2:PJM的容量市场为何连续两次出现缺口?根本原因是什么?

A:PJM的2027/2028和2028/2029两次基础剩余容量拍卖分别出现6623兆瓦和6831.3兆瓦的缺口,根本原因是数据中心带来的大型负荷需求增速远超新增供应并网速度。自2022年以来,约15吉瓦的发电机组已退役,而预测显示2024年至2030年间峰值需求将增加约32吉瓦,其中约30吉瓦来自数据中心。

Q3:自带新容量(BYONC)机制如何帮助数据中心降低IRAS义务?

A:BYONC允许新大型负荷通过向PJM系统引入合格新容量来降低或消除IRAS敞口。数据中心可与多个资源签约,但这些容量必须切实增加PJM的供应量,而非重新包装现有容量。合格资源须连续10个输电年度以价格接受者身份报入PJM的可靠性定价模型拍卖,以确保容量效益真实持久。

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