分布式能源资源（DERs，包括分布式光伏、储能、微电网等）已成为电力发电领域的重要组成部分，尤其在支持更可靠、更具韧性的电网方面。利用小型装置从多种来源（包括化石燃料和可再生能源）发电，已成为需求响应和能源效率的关键要素。公用事业公司和独立发电商认识到，DERs可在系统负荷高峰期提供所需容量，降低褐电和停电风险。微电网如今在许多地区已成为电力供应的重要贡献者，为偏远离网站点以及关键基础设施提供可靠性和韧性。DERs还可为用户降低能源成本，通过就近提供电力和服务来实现。
DERs在发电中扮演更大角色的主要原因包括：
备用电源：DERs可在主网中断时提供电力，确保家庭、企业和关键基础设施持续运行。
微电网：这些由DERs组成的系统可独立于主网运行，为小型企业或更大社区提供可靠性。
减少输电损耗：就近发电和消费可最大限度减少长距离输电中的能量损失。
降低成本：DERs可减少用户从公用事业公司购电量，并优化能源使用——在电价低时充电，在高峰期放电。
收入机会：部分地区用户可将多余电力卖回电网，或参与虚拟电厂（VPPs）等聚合系统。
降低基础设施成本：公用事业公司可利用DERs减少对昂贵电网升级的需求。
行业观点认为，公用事业公司完全能够从DERs中获益。需求响应可以避免启动最昂贵的调峰电厂或实施轮流停电；通过需求侧管理，在维持资产回报率的同时降低整体运营成本，同时让用户分享收益，甚至有机会参与股权投资。DERs和价格响应的需求资源还能为公用事业公司带来切实价值，帮助削减高峰负荷、提升系统整体可靠性。目前已出现成功的虚拟电厂案例，通过聚合可调节负荷，在电网紧张或电价信号触发时主动减少消费。把需求视为固定且无弹性的传统观念已经过时——借助DERs、虚拟电厂、需求侧管理和需求响应机制，系统能够实现快速、精准的负荷调节，这正是未来可靠、高效、低成本电力系统的核心。
当前能源市场需要采取“全技术路线”策略，确保可靠供应跟得上需求增长。热电机组虽然需要控制排放，但技术上完全可行，它们仍是重要的可靠性保障来源。大型同步发电机的旋转惯性对维持电网频率仍有关键作用，电网还需要多种辅助服务，而热电机组往往在此方面表现出色。与此同时，微型燃气轮机、燃料电池和热电联产系统等技术也能提供灵活的本地发电，效果显著。
人工智能的影响
人工智能正从多个维度推动DERs发展。它能够提升预测精度、实现实时负荷平衡，从而优化电网运行；同时支持互联DERs形成虚拟电厂，并促进可再生能源的高效并网。AI驱动的智能化优化将进一步加速DERs普及，更智能的自动化和更简便的安装方式，也将使能源独立更容易被普通用户接受。
微电网与储能
微电网是部署DERs的重要工具，公用事业公司越来越重视其实时监测和快速响应能力。配备储能的微电网能够显著提升电网韧性和整体性能。例如，美国加州一家公用事业公司已在服务区内部署多个微电网，以提高可靠性和韧性。这些微电网配备储能系统，为学校、消防站及其他社区关键设施提供服务。随着数据中心用电需求的快速增长，微电网的功能将进一步演进，超越基本的监控控制。从2026年开始，微电网将在更多新场景中发挥作用，包括数据中心的高级负荷管理、多样化现场电源（电池与可再生能源）的优化，以及与区域电网和系统运营商的协调互动，从而维持整体平衡。微电网将成为保障电网可靠性和支撑电力密集型AI应用的关键手段。
大型发电能力正在成为市场竞争的重要差异化因素。希望积极参与能源市场的公用事业公司或工商业用户，需要借助强大的软件平台，对全球范围内的发电资产进行建模、控制和优化。分布式能源资源管理系统（DERMS）和可再生能源管理系统（REMS）等数字自动化工具，不仅能缓解可再生能源的波动性以便参与市场交易，还能帮助遵守旨在维护电网可靠性的最新法规。多数能源分析师认为，储能部署仍处于早期阶段，但这一技术正在有力支撑DERs在电网中的深度整合。电池储能的潜力才刚刚开始显现，未来近期至十年内将继续吸引大规模投资和部署。全球电池储能系统（BESS，主要为公用事业规模）市场预计到2030年将达到1200-1500亿美元。
投资正持续流入企业战略资金、风险资本和私募股权领域，尤其是拥有长期购电协议的大型项目。未来增长将主要受益于储能与可再生能源共址带来的规模经济和效率提升。新一代技术，如固态电池等，也将因更高的能量密度和供应链优势而获得更多关注。太阳能领域尤其将从储能普及中获益。越来越多场景下，储能会与表后太阳能结合，使间歇性发电变得可调度，从而与电网实现更积极的互动。这不仅为资产业主和电网运营带来经济效益，还能延缓或避免昂贵的电网升级、提升间歇性电源的价值、引导系统优先调用边际成本最低的发电资源，同时进一步增强整体可靠性。
先进技术支持采用
智能恒温器、智能电热水器等家用和商用先进设备，已成为推动DERs普及的重要工具，它们能根据电网状态或价格信号自动管理能耗。电动汽车及其充电基础设施也是重要一环，通过车网互动（V2G）技术可向电网反送电力。车网互动技术前景广阔，它提供了一种可移动的分布式能源，能够在最需要的地点和时段响应。例如，电动校车等大型电池车辆可在高峰期向电网反送电力。该技术最适用于电池容量大、返基地调度规律的车队，如校车、市区公交和配送车辆。尽管近期电动汽车相关支持政策有所调整，但车队规模的车网互动预计仍将逐步成为电网的重要资源。
原文链接：
https://www.powermag.com/reshaping-the-power-grid-driving-resilience-through-ders/
作者：Darrell Proctor
本文已进行编译。
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