Защита от отключений электроэнергии
Полиана Бладыка долгие годы боролась с частыми перебоями в электроснабжении. В её сельском доме в Спрингфилде на востоке Вермонта свет отключался в среднем дюжину раз в год, часто на несколько часов подряд.
«Я не против холода... но я хочу свой кофе по утрам и хочу смотреть новости», — говорит Бладыка, которая живёт в доме со своим мужем Энди и собакой.
В 2024 году она была готова купить газовый генератор, как и многие её соседи, но электрик, нанятый для его установки, рассказал ей о привлекательной альтернативе. Компания Green Mountain Power (GMP), крупнейшая энергетическая компания штата, предлагала программу установки двух батарей в домах участников за 55 долларов (41 фунт стерлингов) в месяц по 10-летнему договору аренды. После изучения предложения Бладыка и её муж решили, что это лучше, чем 12 тысяч долларов (9 тысяч фунтов стерлингов) за генератор. С момента установки системы в 2024 году они ни разу не потеряли электроэнергию.
Более 5500 жителей Вермонта установили подобные домашние батареи. Помимо защиты от отключений, эти батареи составляют основу нового типа системы, известной как виртуальная электростанция, которая имитирует ресурсы традиционной электростанции.
На данный момент в США имеется более 40 ГВт мощности виртуальных электростанций, согласно анализу Wood Mackenzie. Это ещё относительно мало по сравнению с примерно 600 ГВ природного газа и 200 ГВ угля, но по прогнозам, к 2030 году возможно развернуть 160 ГВт мощности, согласно отчёту Департамента энергетики США 2025 года — это составит примерно 20% ожидаемого пикового спроса на электроэнергию в стране.
Благодаря программе GMP виртуальная электростанция тихо стала крупнейшим источником электроэнергии в Вермонте. Теперь штат тестирует, насколько далеко может зайти эта «скрытая» форма электроэнергии.
Виртуальная электростанция в действии
Виртуальные электростанции представляют собой совокупность тысяч (или даже миллионов) потребительских устройств, объединённых в одну согласованную систему, которая встраивается в общую сетку подобно традиционной электростанции. В систему могут быть включены домашние батареи, солнечные панели на крышах, умные термостаты и даже батареи электромобилей.
Эта система скоординирована так, чтобы снизить нагрузку на сеть — заменяя необходимость строить дополнительные электростанции на ископаемых видах топлива.
Эта идея существует уже несколько десятилетий, но получила популярность в последние годы благодаря растущему спросу на энергию и расширению распределённых энергоресурсов, таких как солнечные панели. Виртуальные электростанции строятся повсеместно — от Германии до Китая.
Климатические изменения приводят к увеличению числа экстремальных погодных явлений во всём мире, и Вермонт ощутил это на себе — от наводнений до снежных бурь. Неудивительно, что штат испытал рост числа отключений в последние десятилетия (как и вся страна в целом), согласно анализу данных правительства, проведённому Associated Press в 2022 году.
Фактически семь из десяти наиболее разрушительных штормов в истории GMP произошли за последнее десятилетие и причинили ущерб более чем на 225 млн долларов (168 млн фунтов стерлингов), как рассказала компания BBC.
Учитывая сельский характер штата и экстремальный холод зимой, любое длительное отключение может стать вопросом жизни и смерти, если у клиента нет резервного питания — как это было во время сбоя сети Техаса в 2021 году.
Теперь же, по словам Бладыки, отключения больше не беспокоят — батарея должна питать её дом два дня, при условии минимизации использования энергии для посудомоечной машины и стирки.
Меган Браунинг, живущая на севере Вермонта со своей семьей, установила две домашние батареи через программу GMP, а также солнечные панели на крыше примерно год назад и не потеряла электроэнергию с тех пор. Когда недавний сильный ветер повалил линию электропередачи рядом с её домом, многие дома в её районе остались без электричества, но она «даже не заметила мерцания».
Другие жители Вермонта также решили, что достаточно перебоев с отключениями. GMP наблюдала всплеск регистраций в программе аренды батарей в 2023 году, когда государственные регуляторы отменили ограничение на эту программу. С тех пор регистрация продолжает расти, при этом более 2500 человек присоединились с 2023 года.
GMP, обслуживающая более 75% Вермонта, поставила своей целью полностью исключить перебои в электроснабжении к 2030 году. Программа батарей играет важную роль в этом плане наряду с другими мерами, такими как подземная прокладка кабелей.
Фактически, в некоторых сельских и более подверженных отключениям районах GMP считает домашние системы хранения энергии настолько важными для достижения цели по предотвращению отключений, что предложила предоставить батареи тысячам клиентов бесплатно. Она уже сделала это в небольшом масштабе через несколько пилотных проектов.
Электростанция будущего
В последние годы в США появилось несколько виртуальных электростанций, поскольку люди узнают об их потенциале, рассказывает Кейт Петерс, эксперт в области виртуальных электростанций из бостонской консалтинговой компании The Brattle Group.
Но программа GMP, которая началась как пилотный проект в 2017 году, может быть одной из крупнейших программ батарей в США, говорит Петерс.
Компания может задействовать батареи Бладыки (и всех остальных участников программы) при необходимости, хотя клиент всегда сохраняет какой-то запас электроэнергии для себя, особенно во время отключений. Она связывает эти батареи с массивом других ресурсов, включая батареи электромобилей, коммерческое управление спросом и несколько батарей в масштабе коммунальной сети.
Программа теперь обеспечивает около 110 МВт мощности — примерно столько же, сколько небольшая или средняя газовая электростанция — и является крупнейшим источником электроэнергии в штате.
Виртуальные электростанции сами по себе не производят электроэнергию, хотя подключённые к ним солнечные панели производят (около 50% домов с батареями в программе GMP также имеют солнечные панели). Вместо этого они используют программное обеспечение для более разумного управления и сохранения энергии, позволяя максимально использовать имеющиеся ресурсы — особенно в те моменты, когда сеть в них больше всего нуждается.
Многие эксперты теперь рассматривают такие системы как электростанцию — и соответственно электросетевую систему — будущего. Они инновационны, устойчивы и эффективнее, чем традиционный способ поставки электроэнергии утилитами, говорит Мари Макклюр, генеральный директор GMP.
«Мы верим в двусторонний обмен энергией сетью. С современными технологиями мы можем создать распределённую, децентрализованную модель, которая намного доступнее и намного безопаснее. Клиенты действительно становятся потребителями и производителями», — сказала она мне во время визита в штаб-квартиру компании в мае 2026 года.
Альтернатива пиковым нагрузкам
Сеть в Вермонте, как и в большинстве мест в США, была построена для удовлетворения пикового спроса — времени, когда потребление электроэнергии максимально. Однако во многих местах этот пик часто наблюдается только несколько дней в год.
Утилиты традиционно строили целые электростанции, известные как «пиковые электростанции», именно для этой цели. Работающие на ископаемых видах топлива, они часто дороги и сильно загрязняют окружающую среду.
GMP аналогичным образом раньше полагалась на пиковые электростанции на масле, дизеле и природном газе для удовлетворения пикового спроса. Теперь виртуальная электростанция компании фактически их заменила, говорит Макклюр. «Мы постепенно смогли вывести их из эксплуатации по мере их износа», — говорит она. (Четыре пиковые электростанции всё ещё работают очень редко, если их требует оператор региональной сети Новой Англии GMP, хотя компания надеется вскоре их закрыть.)
Rocky Mountain Power в штате Юта — ещё одна утилита, которая фактически заменила пиковые электростанции домашними батареями, хотя и в меньшем масштабе. На самом деле исследования показали, что виртуальные электростанции могут выполнять роль, которую пиковые электростанции играли по всей стране — и часто с намного меньшими затратами, что вероятно, снизит счета клиентов.
«Виртуальная электростанция — это способ для утилиты платить людям за предоставление некоторых услуг, которые они обычно платят крупным компаниям за выполнение для сети», — говорит Бен Герц-Шаргел, президент Совета по коммунальным предприятиям Нью-Джерси и эксперт по распределённым энергоресурсам.
Помимо предотвращения отключений, более низкая стоимость, возможно, является самым значительным преимуществом для клиентов. Виртуальная электростанция GMP сэкономила клиентам 11 млн долларов (8 млн фунтов стерлингов) в прошлом году, рассказала компания BBC. Департамент энергетики США установил, что такие растения могут сэкономить США более 10 млрд долларов (7,4 млрд фунтов стерлингов) ежегодно к 2030 году.
«Когда мы смотрим, что является наиболее значительным, что мы можем сделать, чтобы действительно максимизировать сеть и вывести её на следующий уровень, ответ [всегда] возвращается к виртуальным электростанциям», — говорит Макклюр.
Энергия для людей
Виртуальные электростанции всё ещё сталкиваются с препятствиями в США. Наиболее значительным является «неправильная финансовая структура стимулов», которая отговаривает утилиты от их использования, говорит Жен Даунинг, бывший сотрудник Департамента энергетики США и главный автор его отчёта о виртуальных электростанциях 2023 года.
«Утилиты не имеют большого стимула использовать гибкость спроса, потому что они зарабатывают больше денег, если просто что-нибудь строят», — говорит она. «Это, вероятно, номер один национально», — добавляет она, отметив, однако, что это не относится ко всем утилитам.
Другими препятствиями могут быть стоимость привлечения клиентов в программы и трудности с интеграцией виртуальных электростанций в рынки оптовой электроэнергии.
Однако ветер может менять направление в США, согласно Даунингу. Штаты, такие как Массачусетс, Иллинойс и Нью-Джерси, побуждают утилиты закупать мощность у виртуальных электростанций с целью снижения затрат на энергию. Штаты и технологические компании теперь также рассматривают их как способ освободить место на сети для центров обработки данных.
В ближайшие годы GMP планирует предложить все почти 300 000 своих клиентов системы хранения энергии по желанию, говорит Макклюр, со стремлением более чем вдвое увеличить размер своей виртуальной электростанции к 2034 году.
Компания также надеется расширить свою ресурсную базу, подключив тысячи батарей электромобилей в Вермонте для предоставления значительного распределённого ресурса — концепция, известная как «vehicle-to-grid».
Поскольку ёмкость батарей электромобилей так велика, это может быть потенциальным переломным моментом для виртуальных электростанций повсюду. Однако остаётся неясным, произойдёт ли это, говорит Даунинг.
«Если посмотреть на общую ёмкость хранилища батарей электромобилей, она огромна, но я не думаю, что это действительно рентабельно сегодня для большинства потребительских электромобилей», — говорит она.
Макклюр на собственном опыте ощутила её потенциал: во время одного отключения она питала свой сельский дом пять дней батареей из своего электрического грузовика Ford F-150 Lightning, говорит она.
Независимо от того, какие технологии в итоге обеспечат работу виртуальных электростанций, они, вероятно, будут привлекать местные сообщества больше, чем традиционные энергетические системы, говорит Герц-Шаргел. Люди, работающие в больших группах, говорит он, могут быть «столь же мощны, как электростанция».