摘要：尽管虚拟发电厂 （VPP） 在发电和配电领域崭露头角，但人们对其变革潜力知之甚少。您的普通电力客户（住宅或商业）不知道 VPP 是什么。即使在立法和监管领域，VPP 也被认为是未来的技术，尚未完全集成到电网规划工作中。
作者：Cavan Merski，Pecan Street 数据分析师
尽管虚拟发电厂 （VPP） 在发电和配电领域崭露头角，但人们对其变革潜力知之甚少。您的普通电力客户（住宅或商业）不知道 VPP 是什么。即使在立法和监管领域，VPP 也被认为是未来的技术，尚未完全集成到电网规划工作中。
他们应该如此。
在最基本的层面上，VPP 是分布式能源网络，这些网络被聚合、远程控制和操作，以平衡电网的供需。资产包括大型工业资源，如太阳能发电厂、电池设施或工业需求响应技术，这些资源可以非常迅速地扩大或缩小规模。但它们也包括较小的使用者级资源。由数百个太阳能 + 储能家庭组成的网络可以作为 VPP 运行，广泛的需求响应计划也可以通过在夏季需求高峰日调节空调的使用来削减需求。
由于这些资产受到严密的集体管理，因此几乎可以立即“调度”它们以增加供应或减少需求——与传统发电厂一样快，甚至更快。
此外，由于这些资产是自然分布的，因此它们可以更有效地规避传统发电厂在需求高峰期面临的传输限制。如果面临传输限制的特定区域出现需求急剧激增，则该区域的 VPP 资产可以平衡本地供需。这不仅有助于提高可靠性，还可以降低成本。
输配电占总电力成本的三分之一以上（配电约占 26%，输电约占 12%）。此外，美国能源信息署 （EIA） 表示，输电和配电的成本正在增加，而发电（生产）的成本正在下降。通过本地化能源生产，VPP 可以大大降低这些费用，随着电网需求的增加，消费者可以更实惠地使用电力。
电力基础设施支出不同部分的资本成本与运营和维护费用。生产（发电）成本继续下降。配电和输电的资本成本支出正在增长，并将继续增长。虚拟发电厂可以通过减少需求或使用现场电池为建筑物短期供电来抑制需求，从而减轻部分支出。
当暴风雨或其他自然灾害导致停电时，通常是配电网络（我们在社区周围看到的电线杆、电线和变压器）被破坏。（尽管配电网络确实在 2021 年的冬季风暴乌里期间受损，但臭名昭著的发电厂故障几乎导致电网崩溃。如果您在家中有一辆电动汽车，在暴风雨来临之前已充满电，您可以使用适当的布线和硬件为家中的负载供电数天。同样，在暴风雨摧毁配电网之前充电的电网规模电池可以在恢复工作期间为重要的恢复功能供电。
Pecan Street 的住宅电力数据集显示了在 2021 年冬季风暴 Uri 在 ERCOT 停电期间，不同的 EV 电池可以在没有电力配给的情况下为奥斯汀的全电动家庭供电多长时间。我们估计，如果电力是定量配给的，它们可以持续 1-3 天，具体取决于大小。这对于支持药品和医疗设备以及在极寒中保持安全的家庭温度至关重要。
VPP 可以促进可再生能源的广泛采用，利用不同地区丰富的太阳能、风能和水力资源。各种尺寸的电池——从大型电网电池到中等尺寸的 EV 电池，再到较小的家用电池——都将以不同的方式解锁 VPP 功能。电网规模的电池将使太阳能和风能发电更加平稳，以更好地满足电网需求，而电动汽车和家用电池可以在电网高峰期部署，以缓解拥堵并减少对昂贵的“峰值”发电厂的需求。
随着电池成本的持续下降、电动汽车普及率的提高以及越来越多的人在家中安装电池，通过 VPP 扩展其功能代表了能源系统的变革性机会。仅举一个例子：2023 年，德克萨斯州有 200,000 辆注册电动汽车。假设平均电池容量为 50 kWh（保守;福特的增程式 Mustang 为 91kWh），即 1 GWh 的分布式储能，大部分时间都处于闲置状态。
VPP 的潜力是巨大的，但在广泛实施的道路上存在一些重大障碍。
对于大多数电力问题，政策推动了采用。它提供了一个可预测的结构，可以灌输信心、降低风险并鼓励创新。对于 VPP，这可能包括对 DER 投资的激励和建立互操作性标准。传统的能源市场通常无法容纳分散的资源，因此修改市场结构以认可和奖励 VPP 的贡献可以推动其采用。
VPP 技术在某种程度上是一种先有鸡还是先有蛋的情况。
最佳的 VPP 性能需要在 VPP 中无缝集成各种能源资源。这需要软件平台、通信技术以及足够高的家用和电动汽车电池系统渗透率，才能使 VPP 成为吸引投资的足够大的机会。
但是，要充分开发这些技术，以及提高客户采用率的引人注目的产品，需要大量投资。此外，早期创新者可能会设计出抑制数据兼容性和可移植性的系统。同样，为市场做好准备并要求竞争标准的政策有助于推动创新和采用。
许多“清洁”或“现代”能源技术都存在明显的营销弱点。当 Volt 在 2000 年代推出时，雪佛兰将其作为气候解决方案进行营销。直到最近，电动汽车公司才接受了它们的速度、敏捷性、节油量和普遍的“酷”因素。
VPP 为买家带来了显著的好处，但其表达不明确。普通人不知道 VPP 是什么，它是如何工作的，或者他们为什么应该关心。你可以对立法者和监管机构说同样的话，他们的决定可能会刺激或减缓他们的发展和采用。简而言之，VPP 需要一家公关公司。现在这个概念推销自己还为时过早。
来源：陈讲运清洁能源
