中國儲能網(wǎng)訊：電力行業(yè)是我國碳減排的重點領(lǐng)域。中國的能源安全需要減少對石油的依賴，這是剛需，而且中國作為工業(yè)大國，用新能源作為主力能源也是一種優(yōu)勢。同時，作為一個互聯(lián)網(wǎng)的大國，中國的數(shù)智化能力在世界上是領(lǐng)先的。這兩個方面疊加在一起，就有了今天這個主題——構(gòu)建數(shù)智虛擬電廠，支撐企業(yè)降耗減碳。
2020年9月中國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標。雙碳目標很明確，但由于這個產(chǎn)業(yè)鏈本身過于龐大和復(fù)雜，時間跨度也比較長，實現(xiàn)過程中就很容易迷失方向。而在“新能源”這個雙碳的主戰(zhàn)場上，新興電力系統(tǒng)是我們能抓住的主線，它能不斷給降碳、降耗帶來很多支撐。
那么，虛擬電廠怎么達到雙碳目標？
電力行業(yè)分三個部分：發(fā)電、電網(wǎng)、用電。發(fā)電側(cè)要實現(xiàn)到2050年清潔能源發(fā)電比例達到50%的目標是絕對可行的，甚至可以提前實現(xiàn)。但光有資源是不夠的，更大的挑戰(zhàn)是在用電側(cè)，加強用電側(cè)對新能源的消納至關(guān)重要。
現(xiàn)在，新能源電動車占比越來越高，其中最主要的不是建設(shè)，而是運營。能否把實時產(chǎn)生的新能源物盡其用，關(guān)鍵就在于怎么把用戶側(cè)運營好。
在相關(guān)的國家政策當中，提到了一個新的市場主體——虛擬電廠。從2021年開始，我國不斷出臺虛擬電廠支持政策，鼓勵通過虛擬電廠發(fā)揮負荷側(cè)能力，明確虛擬電廠的主體資格，豐富它的內(nèi)涵。2022年，國家發(fā)展改革委、國家能源局等九部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》。其中，把虛擬電廠定性作為主要示范。2023年有一個明顯的進展，理清了輸配電的價格，這非常有利于虛擬電廠降低投入成本。目前，在廣東、陜西、山東、浙江、上海、深圳等地開展了虛擬電廠試點，包括地市級綜合性的虛擬電廠平臺也正在建?？偟膩碚f，雙碳形勢下不僅是大型電廠可以發(fā)電，各個企業(yè)、每個樓宇、每輛車甚至每個人都有機會參與發(fā)電。
隨手關(guān)燈在虛擬電廠這個體系中也作為發(fā)電的特征之一，它的特征就是規(guī)模大、物理分散。就像互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)消除了物理上的壁壘，虛擬電廠將能源更廣泛地連接了起來。但虛擬電廠波動性大、難控制，必須依靠數(shù)字化、AI自動化的調(diào)節(jié)。
從投入來看，以滿足5%的峰值負荷為例，相比火力發(fā)電廠4000億元到5000億元的投資，虛擬電廠的投資額僅為其1/8—1/10。在這當中，不管是其創(chuàng)造的價值還是技術(shù)，都能讓社會各界真實地參與到雙碳行動中。
虛擬電廠具有實際意義，但做起來非常難。有沒有可以借鑒的經(jīng)驗？阿里云所做的云計算有相似之處，都是用軟件來定義硬件。
第一個階段，就像阿里計算云，把利用率只有10%—20%的單排服務(wù)器聚合起來提高利用率一樣，虛擬電廠是把物理分散的資源集合起來作為一個虛擬的數(shù)字化的電廠。單獨響應(yīng)電廠的需求是很小的，一旦規(guī)?；螽a(chǎn)生的效益更足。跟云計算一樣，也可以實現(xiàn)極限擴容，達到它平時利用率的100倍甚至1000倍。也就是說，用虛擬化技術(shù)和云計算能實現(xiàn)秒級的伸縮。未來虛擬電廠就可以按需索取。
第二個階段，虛擬電廠平臺建設(shè)和運營，都要依賴大數(shù)據(jù)。阿里云內(nèi)部的一個小應(yīng)用叫阿里小貸款，涉及用戶各種信用評價體系，以此決定給用戶多少貸款，零干預(yù)審批。虛擬電廠也一樣，評價企業(yè)到底有多少負載能力，要根據(jù)當時工業(yè)的情況、負荷情況做出實時評測。
第三個階段相似云的大模型爆發(fā)。大模型就是對大規(guī)模沉睡數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練后得到的能夠適應(yīng)一系列任務(wù)的模型。有了這個模型之后，虛擬電廠可以以更低的成本更好地優(yōu)化雙碳規(guī)劃。
阿里用了8年時間幫助電網(wǎng)和發(fā)電企業(yè)做數(shù)字化建設(shè)。這些在電力行業(yè)架構(gòu)和數(shù)字化沉淀上非常適用于用電側(cè)，可以以更小的代價，以一個共享的通用基礎(chǔ)來提供服務(wù)。
其中算法、算力和數(shù)據(jù)這三要素要融會貫通到業(yè)務(wù)當中。首先，是感知數(shù)據(jù)，比如采集10秒鐘以內(nèi)，或5秒鐘以內(nèi)的儲能數(shù)據(jù)，隨后對數(shù)據(jù)進行大模型訓(xùn)練，據(jù)此對儲能壽命進行預(yù)測。其次，可以預(yù)測電力市場的價格，以最優(yōu)的方式去匹配。大數(shù)據(jù)模式還可以輔助決策，甚至在某些方面逐步走向自動化決策。
阿里園區(qū)本身就是一個案例。阿里園區(qū)所有的能源都上云，包括電燈開關(guān)，會議室里面的電視、空調(diào)，包括光伏儲備我們都做了一次優(yōu)化，使園區(qū)減碳降耗20%。如果每個樓宇都能這樣做，帶來的不僅有經(jīng)濟效益，還有雙碳效益。
這當中的技術(shù)架構(gòu)是通過AI自動計算、自動設(shè)置的。阿里全國有87個園區(qū)，管能源的就只有一個人。他提出要求，然后通過自動化滿足要求，技術(shù)上也是一個黑匣子。
在國際上一個虛擬電廠的競賽中，共有17棟建筑，其中用5棟做測試，另外12棟是一個黑箱，阿里能幫助其降低成本43%，降碳減排近20%?？傊?，只要把城市級模型建出來，就可以更好地大規(guī)模降碳。
除了阿里自身案例外，也有很多外部案例。
在浙江某區(qū)域，當小水電和光伏大發(fā)電時段，會倒送2400萬千瓦時電量，區(qū)域自身消納不了。這個時候阿里智能小助手會報出電量輸送最優(yōu)路線，就像電子地圖規(guī)避擁堵的最優(yōu)建議一樣，供用戶選擇執(zhí)行，通過實時輔助，使電量消納就地平衡。目前，該區(qū)域上線運行兩個月，沒有倒送的跡象。
我們希望將來所有的配電網(wǎng)都能輔助進行配電平衡，在配網(wǎng)單網(wǎng)級別先做平衡，減輕大電網(wǎng)的壓力。
虛擬電廠的實現(xiàn)需要各方共創(chuàng)共贏。我建議，構(gòu)建一個多層次區(qū)域級的虛擬電廠，每個區(qū)域裝一個平臺，輔助區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)零碳，這當中有電網(wǎng)企業(yè)、用電側(cè)企業(yè)，還有技術(shù)服務(wù)方、政府相關(guān)部門，大家共同執(zhí)行企業(yè)管理決策，實現(xiàn)最優(yōu)的平臺調(diào)度。
現(xiàn)在虛擬電廠物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施完全可以支撐碳排的基礎(chǔ)設(shè)施，可以把碳和能耗的計量精準把握。虛擬電廠自身的決策，在一定程度上可以實現(xiàn)經(jīng)濟性、安全性和綠色性的平衡。
在電網(wǎng)領(lǐng)域做好需求響應(yīng)，包括電網(wǎng)聯(lián)動、產(chǎn)業(yè)方面的節(jié)能節(jié)電。有了這個基礎(chǔ)，空調(diào)節(jié)能企業(yè)、充電樁企業(yè)、儲能廠商就可以在這些基礎(chǔ)設(shè)施上發(fā)揮專業(yè)能力，更快地實現(xiàn)零碳。否則，單一零碳企業(yè)很難在園區(qū)從規(guī)劃層面實現(xiàn)減排。
阿里是提供數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的，不只是虛擬電廠，雙碳也需要數(shù)字化來實現(xiàn)。建議每個企業(yè)都發(fā)揮雙碳領(lǐng)先的作用，立即行動，越早行動，對后面的減碳壓力越低。
（本文作者系阿里云智能集團電力行業(yè)首席架構(gòu)師黃振，本文根據(jù)作者在“中央企業(yè)ESG沙龍暨中國企業(yè)高端對話”上的發(fā)言編輯整理，未經(jīng)本人審閱。）
