編譯 / 張 鷗
編輯 / 吳 靜
設計 / 趙昊然
來源 / RMI Outlet，Clean Technica，CNBC，作者：Liza Martin, Kevin Brehm，題圖：Automotive News

在美國，購买電動汽車可能將獲得又一個潛在激勵因素：車主能夠通過在特定時間充電/放電來賺取外快。

不僅簡單、有錢賺，還可以通過積少成多來創造一個更有彈性的電網，減少對額外發電廠的需求。

這便是虛擬發電廠（VPPs）的愿景。

將鄰近的分布式能源資源（如電動汽車）匯集在一起，可以創建一個電網電源網絡。這些汽車在非高峰期充電，儲存電力，在電力需求高峰期時可以返回電網。相比起傳統發電廠的煙囪、輸電线路和混凝土圓筒建築，一個虛擬發電廠更像是一個點狀地圖。

RMI（一家專注於加速全球能源轉型的非營利組織）無碳電力項目的董事總經理馬克戴森說：“通過協調，成千上萬的電動汽車和家用電子產品可以像大型發電廠一樣，爲電網提供與發電廠相同的服務。使電網規劃者和運營商能夠更好地管理來自車輛、建築和工業的日益增長的電力需求，確保電網更加可靠，應對持續的極端天氣挑战和老化的基礎設施。”

通常，電力需求在下午到傍晚人們下班回家時會達到高峰期——這恰好也是太陽能減弱的時候。極端天氣則會使這些需求變得更加棘手。

美國能源部貸款項目辦公室主任基格沙（Jigar Shah）說：“電動車主平均將車輛插入電源的時間爲11個小時，但其中只有約2個小時是真正在有效充電。客戶並不關心他們的車輛是在哪2個小時充電，他們只希望在需要开車的時候已經充滿了。”

因此，虛擬發電廠要想成功，電動車主必須參與其中。

Autotech風險投資公司的總經理阿列克謝安德烈耶夫（Alexei Andreev）表示，部分消費者擔心電池會因雙向充電而退化，但如果有經濟激勵，他們就會改變想法了。

強強聯手

包括福特汽車、通用汽車和谷歌子公司Nest（智能溫控器制造商）在內的一些大公司在1月份發起了一個聯盟，爲虛擬發電廠制定標准和政策。

這項工作最初由谷歌Nest和通用汽車資助，並由清潔能源倡導者非營利組織RMI（Rocky Mountain Institute）帶頭。新聯盟被稱爲VP3（Virtual Power Plant Partnership：虛擬電廠合作夥伴關系），福特、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是創始成員。

這個聯盟的想法是將一個由電動車隊、家用太陽能系統以及智能恆溫器和其他電器組成的虛擬發電廠與電網通信，能夠把充電安排在一天中可再生能源最豐富的時候。或者，如果電網沒有足夠的電力來滿足需求高峰，電動汽車電池可以集體向電網調度足夠的能量來進行補充。

這些虛擬發電廠有希望能夠取代通常在緊急情況下啓動的污染更嚴重的燃氣發電“調峰電廠”。除此之外，通過更好地管理隨天氣和時間波動的太陽能和風能的起伏，支持更多可再生能源的部署。

福特公司負責人比爾克裏德（Bill Crider）說：“電動汽車爲消費者和企業帶來了全新的機遇，創造了對可持續能源解決方案的更大需求，爲我們的互聯生活方式提供動力。通過引入智能備用電源等技術支持電網穩定是福特战略的核心，合作推進虛擬發電廠將是確保順利過渡到電動汽車生活方式的又一重要步驟。”

通用汽車公司副總裁、V2X和電池解決方案負責人馬克波爾（Mark Bole）同樣表示：“虛擬發電廠能夠爲家庭、企業和社區釋放額外的價值。”

VP3聯盟的意圖是努力“催化產業和轉變政策，以支持擴大虛擬發電廠的規模”，爲此，該聯盟將與在電動汽車、住宅能源系統、建築、具有面向公用事業解決方案的軟件供應商等領域處於領先地位的企業密切合作，讓更多的電動車主、政策制定者和能源市場領導者了解虛擬發電廠和雙向充電的好處，分享各種想法和做法，創造一個更具彈性的電網。

據RMI估計，到2030年，虛擬發電廠可以將美國的能源需求峰值減少60GW，到2050年可以減少超過200GW。

在德國和澳大利亞等國家以及美國的一些州，虛擬發電廠已經有效改善了電網的可靠性。2020年，倫敦的一個巴士車庫开始儲存電動巴士，以創建虛擬電站。

然而，由於它仍然被認爲是一項新生的技術，有必要制定良好的標准和政策，以真正擴大規模。

該聯盟表示，它將優先考慮對虛擬發電廠的研究，並推動有助於這一技術快速發展的政策。它還將爲其制定“全行業的最佳實踐、標准和路线圖”。

馬克戴森在一份新聞稿中說：“要抓住虛擬發電廠的潛力，未來12-24個月對政策和項目的發展至關重要，VP3希望確保能源轉型不會錯過任何機會。”

2022年9月4日，加州電力機構發布聲明，希望消費者在下午4點之後減少能源使用。（圖源：Bloomberg）

2022年夏天，美國加州創紀錄的熱浪爲電網帶來了巨大壓力，州政府不得不發出通知，要求居民緊急節約能源。在特斯拉虛擬發電廠和谷歌Nest智能恆溫器的幫助下，該州避免了這場災難。

特斯拉在德克薩斯州、日本和澳大利亞也有其他虛擬發電廠。而它並不是唯一建立虛擬電廠的公司，通用的能源子公司GM Energy也在與SunPower和加州公用事業公司PG&E合作建設虛擬發電廠。

更可持續的閃光點

虛擬發電廠的最大優勢包括可靠性、可負擔性、減碳和以及對電氣化的支持。

1) 可靠性。像加州一樣，極端天氣的風險在世界各地都存在。虛擬發電廠能夠在電網故障時帶來復原力，這是傳統發電廠無法做到的。它可以快速建設和部署，並且選址在負載附近，直接繞過輸電和配電限制。

2）可負擔性。隨着通貨膨脹的加劇和天然氣價格的波動，人們更加需要負擔得起的能源解決方案。加入虛擬發電廠的家庭和企業可以得到直接的補償。通過將需求從高成本的調峰資源轉移到低成本資源，進一步降源和燃料的批發成本。

3）減碳。虛擬發電廠可以在減少二氧化碳方面發揮很大的作用。部署更多的電力設備，使更多的可再生能源上线，以及淘汰煤炭發電，這一新興技術的氣候效益只會隨着時間的推移而增加。預計到2050年，美國每年可以避免4400-5900萬噸的二氧化碳。

4）電氣化。電動汽車和熱泵等電氣化技術越來越普遍，這意味着我們必須適應電力系統的持續負荷增長。虛擬發電廠能夠避开輸電、配電和發電的瓶頸，鼓勵採用電力技術，從而實現成本效益的電氣化。

十年前的虛擬發電廠概念圖（圖源：Electric Power Research Institute）

事實上至少在十年前，就已經出現了“虛擬發電廠”的概念。

2012年，美國一家電力研究機構EPRI正在與電力公司American Power Company合作研究虛擬發電廠概念。當時在EPRI擔任智能電網示範項目高級項目經理的約翰西明斯（John Simmins）曾表示，這些靈活的發電廠在未來將成爲重要的發電來源。他說：“在未來5-10年內，你會看到它變得無處不在。”

早期，對於虛擬發電廠的研究主要流傳着兩種模式：北美模式和歐洲模式。

北美模式以需求爲導向，更注重整個虛擬發電網絡中那些在關鍵時刻可以降低電力需求的部分；歐洲模式則是供應驅動，重點爲可再生能源，因爲歐洲大陸在風能和太陽能方面有大規模間歇性資源，相關研究集中在電力儲存等領域。

全球虛擬發電廠市場在 2022 年的價值爲 12 億美元，預計到 2028 年將達到 46.3 億美元的估值，在 2023-2028 年的預測期內將以 25.63% 的復合年增長率增長。

經過十年的“潛伏”和穩定發展，背靠電氣化轉型熱潮以及來自大公司的推動，虛擬發電廠，可能終於要迎來爆炸性增長了。

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標題：通用、福特與谷歌聯手，虛擬發電廠或迎來爆發期

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