什么是虛擬電廠?

　　所謂虛擬電廠，就是將鄰近的電動(dòng)車或者其他儲(chǔ)能設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)整合在一起，成為一個(gè)小型的能源輸出中心。在電力需求高峰時(shí)向電網(wǎng)反饋電能，而在電力需求低谷時(shí)可以通過充電來儲(chǔ)存電能。在日常生活中，傍晚時(shí)分是一個(gè)用電需求高峰，而此時(shí)往往也是太陽能發(fā)電能力最弱的時(shí)候。這個(gè)時(shí)候電動(dòng)車和其他儲(chǔ)能裝置就可以向電網(wǎng)來反饋電能，彌補(bǔ)用電高峰期的不足。尤其是在極端氣候發(fā)生，電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，虛擬電廠的價(jià)值就更加凸顯。

　　當(dāng)向電網(wǎng)反饋電能時(shí)，用戶也可以賺取一部分的電費(fèi)，以補(bǔ)償自己對電池充放電引發(fā)電池性能衰退的擔(dān)憂，進(jìn)而提升他們參與虛擬電廠的積極性。同時(shí)國家也可以避免投入更多的資源用來為某一個(gè)高峰時(shí)間段來增加電廠的發(fā)電能力，而在低谷時(shí)還要為儲(chǔ)備這些電能建設(shè)不少儲(chǔ)能設(shè)備且會(huì)帶來不少的損耗。所以說，虛擬電廠制定了這樣一個(gè)愿景“車主能夠通過放電來賺錢。操作簡單，有錢賺，還能為國家和地區(qū)打造一個(gè)更有彈性的電網(wǎng)，降低電網(wǎng)負(fù)荷”。

　　美國虛擬電廠現(xiàn)狀

　　在美國，虛擬電廠目前有兩個(gè)比較知名的聯(lián)盟。

　　目前聲勢最為浩大的是由福特、通用和谷歌子公司Nest發(fā)起的一個(gè)虛擬電廠的聯(lián)盟。它們還將太陽能公司SunPower和Sunrun、智能電板制造商SPAN和其他一些能源管理公司都納入到聯(lián)盟內(nèi)。這個(gè)聯(lián)盟一方面制定虛擬電廠相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)，通過推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一來將最大的群體納入到自己的電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠的規(guī)模循序擴(kuò)大;另外一方面，這個(gè)聯(lián)盟不僅需要打通和實(shí)體電網(wǎng)之間的溝通，特別是為電網(wǎng)在高峰時(shí)期進(jìn)行電能的回饋，甚至還需要做好天氣管理，更好地兼顧太陽能和風(fēng)能這些可再生資源發(fā)電的情況，以便和電動(dòng)車以及其他儲(chǔ)能設(shè)備更好地進(jìn)行協(xié)調(diào)。

　　除了福特和通用汽車這樣一個(gè)由傳統(tǒng)車企發(fā)起的虛擬電廠聯(lián)盟之外，特斯拉在虛擬電廠上憑借一己之力同樣也是進(jìn)展非常迅速。除了電動(dòng)車產(chǎn)品外，特斯拉旗下還有PowerPack這樣的能源存儲(chǔ)解決方案。特斯拉powerpack依靠太陽能運(yùn)轉(zhuǎn)可以用在備份電源上進(jìn)行充電，在用電高峰出現(xiàn)時(shí)，可以向電網(wǎng)反饋電能。當(dāng)下，特斯拉在德克薩斯州、日本和澳大利亞也有其他虛擬發(fā)電廠，未來規(guī)模也有望持續(xù)擴(kuò)大。

　　根據(jù)美國能源部的預(yù)期，到2030年，虛擬發(fā)電廠將能夠?qū)⒚绹茉葱枨蠓逯禍p少60GW，到2050年可以減少超過200GW。這不僅將大幅降低美國的發(fā)電廠建設(shè)的相關(guān)投資，同時(shí)也為整個(gè)電網(wǎng)帶來更多的綠電，進(jìn)一步降低整個(gè)發(fā)電環(huán)節(jié)的碳排放。

　　虛擬電廠的優(yōu)勢

　　綜上所述，虛擬電廠擁有非常多的優(yōu)勢，我們可以總結(jié)如下：

　　1.靈活性。相比于傳統(tǒng)的電網(wǎng)，虛擬電廠擁有非常高的靈活性。一旦出現(xiàn)極端氣候情況，它可以被快速部署，而傳統(tǒng)電網(wǎng)不僅自身更容易受到極端氣候的挑戰(zhàn)。

　　當(dāng)出現(xiàn)地震或者龍卷風(fēng)，虛擬電廠可以將調(diào)動(dòng)附近的電動(dòng)車以及其他儲(chǔ)能裝置盡快向負(fù)載所在地區(qū)供電，繞過輸電和配電設(shè)施的限制，進(jìn)行緊急救援。

　　2.正如上文所說，隨著電動(dòng)車補(bǔ)貼和光伏相關(guān)設(shè)施補(bǔ)貼的退坡，政府部門就應(yīng)該找到新的可以調(diào)動(dòng)人們購買電動(dòng)車的積極性。碳排放更多是增加燃油車車主的稅負(fù)，但并不能從根本上激發(fā)電動(dòng)車購買的熱情。但一旦電動(dòng)車主可以通過向電網(wǎng)反饋電能來賺取收益，人們的積極性就不一樣了。對于政府當(dāng)局來說，這筆給電動(dòng)車車主的獎(jiǎng)勵(lì)完全可以通過發(fā)電廠建設(shè)的支出來覆蓋，并不會(huì)對政府財(cái)政構(gòu)成壓力。

　　3.減碳。虛擬電網(wǎng)對于減碳的意義也是非常大的。它可以協(xié)調(diào)更多的可再生能源上線，最大程度發(fā)揮可再生能源的潛力，為逐步淘汰煤炭發(fā)電起到關(guān)鍵作用。而且隨著時(shí)間的推移，虛擬電網(wǎng)發(fā)揮的減碳作用只會(huì)越來越大。根據(jù)美國政府估計(jì)，到2050年，在虛擬電網(wǎng)的幫助下，美國每年的減碳可以高達(dá)4400-5900萬噸。

　　和歐美國家轟轟烈烈的虛擬電廠相比，國內(nèi)的虛擬電廠還處在一個(gè)相對前期的研發(fā)階段，并沒有看到真正的案例落地。但是無論是從電動(dòng)車保有量，還有從家庭安裝的太陽能光伏設(shè)備來看，中國相比于歐美國家來說都有不小的優(yōu)勢。2022年夏天，由于干旱導(dǎo)致的水庫缺水，讓中國缺電矛盾也一度尖銳起來，而碳排放較大的火電不得不持續(xù)加碼來保障民生和企業(yè)用電。如果國內(nèi)龐大的電動(dòng)車保有量能夠在虛擬電網(wǎng)的幫助下，在峰時(shí)向電網(wǎng)反饋電能，而在谷時(shí)進(jìn)行充電，整個(gè)情況可能會(huì)截然不同。因此，在國內(nèi)大力發(fā)展虛擬電廠刻不容緩。