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現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越多的虛擬應(yīng)用及設(shè)施影響著人們的生活，例如虛擬會(huì)議等。在能源領(lǐng)域，近年來(lái)最大的話題之一就是虛擬發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱VPP（Virtual Power Plant）。

“虛擬電廠”一詞在20世紀(jì)90年代已經(jīng)被廣泛使用。過(guò)去10年中，VPP已經(jīng)不僅僅是作為一個(gè)概念，而是被越來(lái)越多的能源公司不斷創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)以及商業(yè)化。

2020年全球虛擬電廠行業(yè)的估值為33億美元。隨著發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，預(yù)計(jì)到2025年，虛擬電廠行業(yè)將實(shí)現(xiàn)80億美元的高增長(zhǎng)。

什么是虛擬電廠（VPP）？

虛擬發(fā)電廠（VPP）是一種基于云的分布式發(fā)電廠，它聚集了分布式能源（DER），以增強(qiáng)發(fā)電能力，在電力市場(chǎng)上交易或出售電力。美國(guó)、歐洲和澳大利亞都有比較成熟的虛擬發(fā)電廠案例。建立虛擬發(fā)電廠的目的是通過(guò)在峰值負(fù)荷期間智能分配單個(gè)機(jī)組產(chǎn)生的電力，從而減輕電網(wǎng)的負(fù)荷。此外，虛擬發(fā)電廠聯(lián)網(wǎng)機(jī)組的綜合發(fā)電量可以在能源交易所進(jìn)行交易。
美國(guó)虛擬電廠市場(chǎng)

能源市場(chǎng)是專門(mén)處理能源貿(mào)易和供應(yīng)的市場(chǎng)。在美國(guó)，虛擬發(fā)電廠不僅服務(wù)供應(yīng)端，同時(shí)還需要管理用戶需求，并通過(guò)需求響應(yīng)（DR）和其他實(shí)時(shí)負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法確保電網(wǎng)的可靠性。美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FederalEnergy Regulatory Commission）于2018年發(fā)布了一項(xiàng)指令，允許儲(chǔ)能資源參與電力市場(chǎng)交易——在電力市場(chǎng)中，電力直接從發(fā)電商處購(gòu)買，然后再出售給家庭和企業(yè)。根據(jù)這項(xiàng)條例，虛擬發(fā)電廠的費(fèi)用與傳統(tǒng)發(fā)電商相同。

2020年美國(guó)西部創(chuàng)紀(jì)錄的酷熱氣候中，加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO被迫在8月份連續(xù)兩天的夜間實(shí)施停電。但該州能安全度過(guò)這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)期的部分原因是分布式電網(wǎng)資產(chǎn)的幫助，通過(guò)分布式能源共同提供了數(shù)百兆瓦的減載。

歐洲虛擬電廠市場(chǎng)

自2010年起，虛擬電廠在歐洲發(fā)展勢(shì)頭日益強(qiáng)勁，原因之一是德國(guó)承諾關(guān)閉其核電廠，這導(dǎo)致德國(guó)和歐洲在能源問(wèn)題上的立場(chǎng)發(fā)生了經(jīng)濟(jì)上和政策上的轉(zhuǎn)變。歐洲的VPP正式始發(fā)于2012年，當(dāng)時(shí)北歐能源公司Statkraft在德國(guó)建立了第一個(gè)虛擬發(fā)電廠，發(fā)電量相當(dāng)于10個(gè)核反應(yīng)堆。他們計(jì)劃在英國(guó)提供1 GW的規(guī)模的靈活燃?xì)獍l(fā)電。

盡管起步的較早，但歐洲VPP市場(chǎng)還尚未成熟。雖然有更多獨(dú)立、更小的可再生能源引入到電力市場(chǎng)中，但仍然面臨艱巨的挑戰(zhàn)，如：大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量和經(jīng)濟(jì)性、間歇性問(wèn)題（受天氣模式影響的RES）、輸電阻塞、峰值需求管理和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的有效利用等問(wèn)題。除此之外，管理多個(gè)分布式資產(chǎn)的復(fù)雜性也帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。

澳大利亞虛擬電廠市場(chǎng)
在南澳大利亞州政府的支持下，特斯拉和電力零售商Energy Locals正在開(kāi)發(fā)南澳大利亞州的虛擬發(fā)電廠（SA VPP）——一個(gè)由50000個(gè)太陽(yáng)能和特斯拉Powerwall家用電池系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)，這些系統(tǒng)共同組成了世界上最大的虛擬發(fā)電廠。

SA VPP旨在為所有南澳大利亞人提供更經(jīng)濟(jì)、可靠和安全的電力，同時(shí)提高用戶對(duì)清潔能源的接受度，并支持南澳大利亞向可再生能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。

南澳大利亞政府通過(guò)可再生技術(shù)基金（Renewable Technology Fund）提供了200萬(wàn)美元贈(zèng)款和2000萬(wàn)美元貸款，電網(wǎng)規(guī)模存儲(chǔ)基金（Grid Scale Storage Fund）提供了1000萬(wàn)美元贈(zèng)款支持該項(xiàng)目。

新加坡虛擬電廠市場(chǎng)

在一個(gè)百分之百城市化的國(guó)家，每個(gè)平方米都會(huì)有輸電線，從路燈和交通燈到HDB公寓和購(gòu)物中心，一切都需要大量電力去支撐，所以南洋理工大學(xué)正在開(kāi)發(fā)新加坡的虛擬電廠。

該項(xiàng)目自去年10月便開(kāi)始實(shí)施，目標(biāo)是在2021年年中之前做好部署準(zhǔn)備。盡管研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了良好的進(jìn)展，但仍有一些問(wèn)題需要解決。例如招募數(shù)據(jù)科學(xué)和軟件工程領(lǐng)域的研究人員就是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰cfintech等其他項(xiàng)目發(fā)生招聘競(jìng)爭(zhēng)，fintech也有著大量人才需求。

中國(guó)虛擬電廠

在”十四五“政策以及”雙碳“目標(biāo)下，我國(guó)的清潔能源建設(shè)發(fā)展迅速，并且于廣州已經(jīng)建立了虛擬電廠。

廣州電網(wǎng)于2021年9月通過(guò)虛擬電廠平臺(tái)向公交充電公司捷通發(fā)出了首條直調(diào)指令削減變電站的負(fù)荷，瞬間降低了80臺(tái)電動(dòng)公交的充電功率，調(diào)整了公交充電時(shí)間，保障了2000戶家庭的空調(diào)用電。邁出了建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要的一步。

電享虛擬電廠（VPP)平臺(tái)

由此可見(jiàn)，虛擬電廠已經(jīng)成為全球電力系統(tǒng)發(fā)展的方向之一。而電享在驅(qū)動(dòng)低碳未來(lái)的目標(biāo)下，也研發(fā)了自己的虛擬電廠云平臺(tái)，為分布式發(fā)電的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力。

電享iEMS Cloud的虛擬電廠業(yè)務(wù)（Virtual Power Plant, VPP）能夠聚合分布式能源場(chǎng)站，統(tǒng)一參與電力交易市場(chǎng)和電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，基于用戶需求、負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電預(yù)測(cè)，和安全調(diào)度模型，制定合適的發(fā)電計(jì)劃，可以大幅節(jié)約場(chǎng)站管理成本，提高場(chǎng)站收益，保障場(chǎng)站安全穩(wěn)定運(yùn)行。
除此，還可多能互補(bǔ)提高能源輸出穩(wěn)定性，參與需求響應(yīng)業(yè)務(wù)與輔助服務(wù)業(yè)務(wù)獲取補(bǔ)貼，作為整體參與市場(chǎng)化交易提高議價(jià)能力，通過(guò)用能監(jiān)測(cè)、用能分析、用能優(yōu)化提高能效水平。

原標(biāo)題：一場(chǎng)儲(chǔ)能革命，“虛擬電廠”的崛起