虚拟发电厂 (VPP) 正在日益挑战传统大规模集中发电的主导地位。VPP 被定义为分布式能源 (DER) 的集合，这些能源通过云计算和控制进行聚合，目的是提供增强的发电和可用性。DER 通常是异构的，可以包括风能、太阳能、生物质能、小型水力发电、储能系统等。世界各地正在推出各种 VPP 架构。
本常见问题解答系列的第一篇文章讨论了“纳米电网、微电网和电网的分散化”。那么，纳米电网或微电网与 VPP 之间有什么区别？这三者都可以包含混合 DER，但存在重要区别：
纳米电网和微电网设计为离网型，当连接到电网时，它们被设计为在电网发生故障时作为独立的“孤岛”运行。VPP 集成到电网中，旨在与电网协调运行。
VPP 通常分布在广阔的地理区域。纳米电网和微电网则仅限于特定位置，例如单个建筑物或校园。
VPP 基于软件，使用旨在模仿传统发电厂的控制功能。纳米电网和微电网基于硬件，使用逆变器和开关来控制本地网络内的电力并控制本地网络与公用电网的连接。
纳米电网和微电网专注于个人终端用户，而虚拟电厂 (VPP) 则专注于参与批发市场。
使用来自不同所有者的 DER 组建 VPP
Next Kraftwerke 运营着欧洲最大的虚拟发电厂之一。该公司通过中央控制平台将沼气、风能和太阳能等可再生能源发电资产与商业和工业电力消费者及电力存储系统连接起来。由此形成的紧密联系的网络使所有参与者和整个电网受益。
电力没有固定价格。在电力交易所，交易价格每天最多变动 96 次。虚拟电厂 (VPP) 中的聚合资源网络（通常归属于许多不同的所有者）可以参与电力交易所并利用价格波动。它们只在最经济合理的时候生产或消费电力，并拥有自动找到最佳价格所需的所有必要信息。
当电力供应依赖于太阳能和风能等受天气影响的能源时，系统必须能够可靠地适应波动。虚拟电厂 (VPP) 可以在广阔的地理区域内的各种太阳能发电场、风力发电场和其他分布式能源 (DER) 之间转移电力生产，从而为消费者提供有保障的电力输送和更低的成本，并为电力生产商提供更高的利润。
拥有 3,000 户太阳能家庭和储能系统的 VPP
Wasatch Energy Group 和 sonnen 最近承诺在加州部署一系列住宅 VPP 项目。Wasatch California VPP Fleet I 和 II 将为约 3,000 套住宅公寓配备太阳能发电和 sonnen 智能电池储能。总体而言，该项目将于 2021 年完工，成为世界上最大的公寓社区 VPP 车队。该项目将包括超过 60 MWh 的储能容量和超过 24 MW 的发电容量。
总体而言，Wasatch California VPP Fleet I 和 II 将包括七个 Wasatch Premier 社区，分布在加利福尼亚州各地。第一项太阳能和储能改造工作于 2020 年 9 月在弗雷斯诺拥有 417 个单元的 Heron Pointe 公寓社区开始。
Wasatch California VPP 机组将全部采用 sonnen ecoLinx 智能电池存储系统。每个社区内的各个 sonnen 系统将能够作为单个智能电池资产相互通信，协调和优化社区的太阳能生产、电网使用和各个公寓负载。VPP 项目还旨在参与加州需求响应市场和其他电网服务。VPP 机组将通过提供现场太阳能和电池的使用来确保社区每个居民的弹性，这些电池可充当不断再生、清洁和可靠的能源供应。
虚拟电厂 (VPP) 和电动汽车
随着电动汽车 (EV) 等新型 DER 的开发，它们正被整合到 VPP 中。例如，住友电气工业株式会社 (SEI) 与日产汽车公司、GS Yuasa 和关西电力公司 (KEPCO) 联合开展了 VPP 试点项目。在这个项目中，停在家里和 KEPCO 的 60 辆电动汽车被连接到 VPP 演示系统，该系统同时控制车辆电池充电。该系统有望有效利用可再生能源，缓解其输出波动。并且通过调整电力供需，有望为电动汽车增加价值。
要将电力用户拥有的能源设备用作 VPP，需要一台服务器来综合管理和控制这些设备。在 SEI 系统中，能源设备是电动汽车电池，由集中式“电动汽车服务器”管理。电动汽车服务器根据从韩国电力公司的 VPP 服务器收到的 VPP 命令向各个家庭发送充电模式控制信号，从而控制电力供需的总体平衡。
SEI 还开发了一款电动汽车开关和一款网络设备（网关），用于远程控制电动汽车的充电模式。该系统通过智能手机与电动汽车车主联系，实时确认或拒绝个人参与，确保车主能够控制车辆的可用性。本次演示仅控制电动汽车的充电，以减轻电网的负荷。未来，电动汽车还将用作分布式存储系统，在高峰需求期间为电网供电。
VPP 软件即服务 – 云端的力量
Next Kraftwerke 的 NEMOCS 是一种模块化软件即服务解决方案 (SaaS)，可让用户连接、监控和控制分布式电力生产商、消费者和存储系统。因此，它为 DER 投资组合运营商、聚合商、公用事业公司、电网运营商和能源交易商提供了广泛的业务领域。NEMOCS VPP 软件可以支持各种业务案例：
能源交易：借助 NEMOCS，用户可以捆绑大量不同的能源，从而达到参与电力和平衡能源市场所需的规模。得益于从每个技术单元传输到 VPP 的实时数据，用户可以完美地进行可再生能源交易。
调度：使用 NEMOCS 作为调度软件，根据当前市场价格灵活调度资产。以价格为导向的指导可以显著增加收入。
平衡服务：NEMOCS 使用户能够在短时间内增加或减少可控资产的电力生产。因此，他们可以确保电网稳定并在平衡能源市场上获得额外收入。
限电：当出现负电价或投资组合不平衡时，业主可以通过 VPP 的控制系统在几秒钟内关闭工厂。
负荷管理和需求响应：商业和工业消费者也可以通过 VPP 进行汇总和控制。这使用户能够根据电力市场的价格信号控制电力消耗、提供平衡服务或控制灵活负荷。
VPP 正在挑战电力公司传统的集中发电模式。作为回应，公用事业公司正在使用大数据分析来支持先进的智能电网技术和软件定义电网。“智能电网、软件定义电网和大数据”将是本系列第三篇也是最后一篇常见问题的重点。
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