跟着可再生能源的普及和智能电网时间的发展,虚拟电厂的观点日益受到偏重。虚拟电厂通过整合和优化散布式能源资源,完成电网的聪明安排和牢固运营,不只能够敏捷相应突发事情,裁汰对古代峰值发电厂的依赖,还能加强电网的弹性,普及团体能效,正在保护电力体例的牢固性和牢靠性的同时裁汰对境遇的污染。动作该界限的当先企业,AutoGrid依赖进步的集成平台与多量企业完毕团结,正在积攒丰饶体味的同时帮力美国洁净能源转型。
AutoGrid是一家美国洁净能源时间公司,由前斯坦福大学智能电网讨论室有劲人阿米特·纳拉扬(Amit Narayan)于2011年创立。公司依托其立异性软件处置计划,极力于通过大数据与人为智能时间的调解行使,对能源供需举行灵巧化打点,以此鞭策可再生能源的普通采取与发展。动作能源转型界限的领航者,AutoGrid一连发掘散布式能源资源(DERs)的潜力,旨正在修筑一个智能化、洁净化以及高度聪明的电网架构。
通过其软件平台,AutoGrid正在环球17个国度打点着赶过6,000兆瓦的虚拟电厂(Virtual Power Plant, 简称VPP)。这些虚拟电厂搜罗从电动汽车、家庭储能或太阳能电池板到校园或工业园地的微电网,以及公用工作领域的储能和可再生能源农场。AutoGrid的时间直接功用于应对天色转变,通过打点和安置电池、电动汽车和聪明负载的异常未开拓容量,为依赖化石燃料的峰值发电厂供给了一种可一连的代替计划。
AutoGrid的创始人兼首席履行官阿米特·纳拉扬(Amit Narayan)曾负责斯坦福大学智能电网讨论室的有劲人一职。他极力于电力体例筑模和仿真的讨论,并向导了电网筑模、优化和局限及电力市集联系的跨学科项目。
当他年幼的儿子正在一次交通淤塞中由于忧郁汽车尾气会耗尽氛围而啜泣时,阿米特·纳拉扬深受触动。这引发了他对待人类举止对地球影响的深入斟酌,并促使他锐意寻找改观古老且低效电力搜集的举措。他爆发了创立AutoGrid的念头,宗旨是通过软件、数据科学和人为智能时间来改造电力分派形式,从而普及现有电网的效力并裁汰碳排放。纵然他正在微芯片策画界限有着深重的专业靠山,但对待电力体例却是个新手。然而,他对这一界限的热诚以及将其他界限时间行使于电力体例的构想取得了斯坦福大学导师的接济,斯坦福大学还为他供给了一个讨论平台。
纳拉扬的观点吸引了美国能源部的合心,并得到500万美元的资帮,这也成为了AutoGrid出生的本原。跟着公司的发展,AutoGrid的时间惹起了环球能源巨头施耐德电气的兴会,后者不只成为AutoGrid的早期投资者,也成为其苛重客户。
2022腊尾,AutoGrid成为了施耐德电气的独立子公司,但保存了公司的品牌独立性和立异才气,同时受益于施耐德正在环球领域内的资源接济。2023腊尾,AutoGrid又被Uplight所收购,施耐德电气对归并后的公司一连投资,帮力AutoGrid完成宗旨。
2012年,AutoGrid开拓了苛重产物AutoGrid DROMS™,该平台欺骗进步的数据剖释和人为智能时间,优化需求相应铺排,使电力公司不妨更好地打点散布式能源。
2015年,施耐德电气开端与AutoGrid睁开历久团结,以普及本身正在电网打点、电气化和去碳化三方面的才气。
2016年,AutoGrid推出了AutoGrid Flex 3.0,该产物成为行业首个用于需求相应(DR)打点、散布式能源打点和虚拟发电厂的完全聪明性管意会决计划。AutoGrid Flex 3.0将AutoGrid 的三个聪明性打点行使步伐(AutoGrid DROMS™、AutoGrid DERMS™ 和 Auto Grid VPP™)集成到一个团结的行使步伐套件中,为能源任职供给商供给完全的散布式能源资源聪明性管意会决计划。
2020年,AutoGrid与施耐德电气揭橥推出一套齐备集成的高级配电打点体例(ADMS)源资源打点体例(DERMS)。
正在此兴盛经过中,据Crunchbase统计,AutoGrid资历过十余次融资举止。遵循所得的公然音信,AutoGrid的融资金额不少于1.6亿美元。
正在美国,电力搜集正处于一个苛重的转型期。跟着各州和公用工作公司纷纷设立天色宗旨,能源体例正从古代的化石燃料转向可再生能源。正在这种变化经过中,为全数效户供给既经济又牢靠的电力供应变得尤为苛重,同时也面对着亘古未有的离间。散布式能源资源的行使正正在从头界说电力的坐褥、分派和消费形式。
估计正在异日几十年里,峰值电力需求将以亘古未有的速率拉长。美国能源囚禁机构对夏令和冬季的电力体例牢靠性表达了体贴。很多遵照夏令峰值负荷策画的州和地域,尚未有足够的才气面临譬如2021年德克萨斯州停电所带来的冬季峰值事情。其它,那些拟定了去碳化宗旨的区域市集,正在可再生能源发电比例上升的同时,面对着保卫电网牢靠性的离间。
与古代的聚积式发电比拟,虚拟电厂能以较低的本钱与较幼的碳踪迹处置上述牢靠性题目。虚拟电厂的资产(如太阳能板、储能装配、电动车电池等)平常散布正在差此表埠舆身分,而且由多个第三方全数者具有和保护。这些资产的全数者有劲选址装配、筑造架设和与电网的相连。虚拟电厂机合者通过付出必定的用度,得到对这些资产的访谒和局限,从而将这些散布式能源整归并集成为一个团结打点的虚拟发电厂。这种举措能更有用地欺骗散布式能源资源,普及能源欺骗率,并有帮于加强电网的聪明性和牢靠性。
正在此靠山下,环球虚拟电厂(Virtual Power Plant,简称VPP)市集正正在资历明显拉长。据市集讨论商酌公司Grand View Research讨论数据,2023年环球虚拟电厂市集领域臆想为41.3亿美元,估计到2024年将抵达50.1亿美元。从2024年到2030年,该市集估计将以22.2%的复合年拉长率拉长,到2030年该市集领域希望抵达166.5亿美元。
遵循商酌公司Guidehouse Insights的评判系统,环球虚拟电厂市集第一梯度的插手者搜罗AutoGrid、Enbala和Kiwi Power,第二梯队的公司数目相对较多,此中较有竞赛力的搜罗Centrica、Limejump、ABB和Siemens等公司。这些公司通过供给进步的软件平台和集成体例,连接加强虚拟电厂的成效和可扩展性,从而优化散布式能源资源的打点。
AutoGrid的宗旨客群要紧为企业级客户,这些企业客户运用AutoGrid的平台来打点和优化他们的能源资源,普及电网的效力和牢靠性。AutoGrid的客户要紧分为两大类:购电单元和团结伙伴,要紧涵盖类型如表2所示。
对待购电方(即民多工作公司、独立体例运营商和电力批发市集)而言,以下特征配合组成了虚拟电厂对购电方的吸引力,使其成为了一种高效且牢靠的能源采购遴选:1)熟习的采购形式:虚拟电厂采用的采购模子与古代的购电合同(PPAs)宛如,这意味着购电方能够依赖于他们熟习且信托的合同框架;2)引发划一的订价政策:购电方与虚拟电厂之间的引发机造是划一的,由于付出是基于实践发扬,可确保两边优点趋势划一;3)敏捷交付兆瓦容量:虚拟电厂不妨连忙安置并上线新的产能,这对待须要敏捷增进发电才气的购电方来说额表有利;4)可扩展的容量摆设:虚拟电厂可遵循需求聪明地调动总装机容量,无论是增加依旧缩减领域,都能够更好地结婚购电方的需求转变;5)无需评估和签约稠密散布式能源资源供应商:购电方无需花费多量功夫和资源去评估并分手与每一个散布式能源资源供应商签署合约,虚拟电厂正在此充任了一个集成的脚色,简化了这一经过。
对待团结伙伴(原始筑造筑造商、微电网开拓商、电车运营商、光伏厂商等)而言,能够通过AutoGrid的产物和任职来晋升本身能源效力、消重本钱或者知足特定的能源需求,以下原由促使这些公司应许寻求与AutoGrid的团结:1)改观硬件贩卖的单元经济效益,通过项目引发付出;2)为团结伙伴供给异常收入;3)无需征战纷乱的内部电网任职团队;4)能够简化或绕过公用工作合同流程。
需求相应(Demand Response, 简称DR)是电力体例中一个苛重观点,指的是当电力市集代价明显升高或体例安定牢靠性面对危急时,用户遵循代价信号或引发办法存心识地革新其用电作为,通过裁汰或增进用电来煽动电力供需平均和保护电网牢固运转的一种短期作为。需求相应能够通过分时电价、及时电价等代价机造,或者直接赔偿等引发办法来实行。
AutoGrid开拓了一个进步的需求相应打点体例DROMS™,不妨帮帮能源公司和公用工作公司通过一个集成平台来打点和优化他们的需求相应铺排。该平台不妨惩罚纷乱的生意逻辑,供给确切的负荷预测,而且能通过实时的客户合照来普及客户插手度和铺排的团体成果。其它,它还接济跟着需求相应铺排的拉长而敏捷扩展。
通过上述表格能够看出,当运用了高级DRMS后,能源项宗旨年度总本钱略有降落,而年度总效益则有了明显晋升,万分是牢靠负荷裁减、避免发电容量本钱、避免输配电容量本钱以及辅帮效益方面均有拉长。同时,净效益/客户也从55美元增进到136美元,总净效益也从1,097,799美元增进到了2,726,721美元。这些数据显示出高级DRMS对待晋升项目效益有着彰着的功用。
虚拟电厂是正在需求相应观点上兴盛起来的一种较为高级的能源打点样子。AutoGrid所研发的Flex™平台,将多种散布式能源资源,如太阳能光伏、电池储能、电动汽车以及需求相应步伐整合正在一齐,造成一个可安排的集成平台。借帮进步的预测局限算法,Autogrid的虚拟电厂不妨优化散布式能源资源的打点和安排,从而平均供需、消重峰值负荷并改观团体电网功能。
Autogrid还供给端到端的任职,搜罗项目打点、体例策画、装配、保护和接济,确保牢靠的容量交付。其它,Autogrid接济绽放尺度和多种API接口,确保与各式筑造和体例的互操作性,从而最步地限地集成散布式能源资源。通过完全的商酌任职和运营接济,Autogrid确保了虚拟电厂项宗旨胜利实行和最大化的投资回报,帮帮能源供应商正在普及效力的同时加强客户插手度,裁汰了客户流失率。
2014年1月,AutoGrid与南加州爱迪生公司启动了一个项目,安置需求相应优化和打点体例(DROMS)。南加州爱迪生公司是美国最大的电力公司之一,任职于加利福尼亚州中部、沿海和南部地域约1400万生齿,掩盖面积达5万平方英里。正在与南加州爱迪生公司的项目中,电动汽车是需求相应资源的一个别,且项目涉及应允用户从多个供应商被遴选筑造,这正在当时,正在环球领域内尚属初度。
要将电动汽车动作电网资源加以欺骗,务必协作多个纷乱因素,涉及项目策画、车辆特色、驾驶员的偏好与民俗以及充电站自己。为了打点来自差别充电点运营商的电动汽车充电筑造(EVSE),一个无合供应商的团结平台必不行少。相较于专有通讯体例可以导致的项目延迟和本钱增进,依赖绽放尺度如OpenADR 2.0b和绽放充电点合同(OCPP),能够供给愈加简化的途径。
通过AutoGrid平台,该项宗旨车主轻松完成了需求相应充电形式。事情园地充电器运用OpenADR尺度,家庭则运用SEP 2.0尺度与DROMS通讯。借使车主正在需求相应事情发作时裁汰或暂停充电,则能够以低于平常的代价为其车辆充电,客户也能够遴选正在需求相应事情时刻一连充电并付出旧例费率。该项目接济了赶过200名汽车客户和16类电动汽车充电器。
比拟古代的化石燃料发电厂,虚拟电厂供给的任职更为环保、经济。近年来,散布式能源资源的数目明显增进,这些资源搜罗用户侧的屋顶太阳能光伏板、储能电池以及越来越多的电动车充电体例,诸如空调解智能恒温器之类的筑造也增进了配电网层面的需求聪明性。跟着散布式能源资源的普及、停电事情的增加以及对间歇性可再生能源欺骗的加深,虚拟电厂已成为去碳化电网的焦点个别。虚拟电厂不只能通过代替峰值发电厂来改观氛围质料并裁汰温室气体排放,还能正在晋升体例牢靠性的同时为用户减削开支。
以美国为例,古代的化石燃料峰值发电厂公共聚积正在中低收入社区邻近,这对周边地域的氛围质料爆发了浩大影响。这些峰值发电厂往往一年中仅正在用电最岑岭的250个幼时内运用。
通过转向虚拟电厂,能够退伍这些污染告急且本钱清脆的峰值发电厂。散布式能源资源,比方住户装配的太阳能光伏板或企业投资创立的现场储能体例,平常是预先出资装配的,也便是说,这些散布式能源资源正在其人命周期的早期就已实现了血本支拨。于是,欺骗这些散布式能源资源不只无需追加大额投资,还能通过发电自用或售电、插手需求相应等形式接收获本并爆发收益,从而有用地代替古代的峰值发电厂。
纵然美国能源部已注领略虚拟电厂的苛重性,业界多方插手者也正联袂推动虚拟电厂的行使,然而虚拟电厂的实践安置发扬却较预期平缓。其安置面对的阻滞稠密,搜罗但不限于以下几点:
缺乏赔偿机造:对虚拟电厂供给的牢靠性任职以及其所能延迟或避免的本原措施本钱,目前尚缺乏相应的赔偿机造。
古老的电力计议流程:古代的公用工作电力计议流程是基于聚积式资源策画的,如核电站及近年来的大型太阳能电站,并分歧用于包罗户用计量表后(Behind-The-Meter,简称BTM)供电、负荷及储能筑造正在内的散布式能源资源 。
散布式能源资源集成存正在离间:纵然联国能源打点委员会颁布的第2222号功令应允领域幼至100千瓦的混淆散布式能源资源召团体进入发电市集,但因为各区域普通存正在的延迟情景,正在良多地域,良多领域达标的散布式能源仍未与电网集成。
2023腊尾,AutoGrid被Uplight收购。AutoGrid首席履行官Ruben Llanes透露:“能源公司越来越寻求一种涵盖聪明性打点全领域的处置计划,从电网领域的电池到人们家中的筑造。通过强强拉拢,咱们正正在为这些能源公司、生态体例团结伙伴以及能源客户缔造真正寰宇级的体验。这一起都由咱们配合的职责和环球专业常识驱动。”
同时,美国电力搜集正正在资历一场深入的厘革,虚拟电网的兴盛估计将沿着时间立异与策略完竣的双重轨道进展。跟着散布式能源资源的连忙拉长及其正在能源体例中的苛重性日益凸显,虚拟电厂将成为整合这些资源的枢纽平台。纵然联国能源打点委员会颁布的第2222号功令已为幼至100千瓦的混淆散布式能源资源召集进入发电市集摊平了道道,但仍需抑造各区域存正在的集成阻误题目。异日,通过一连的策略接济(如光伏行业补贴等)和时间发展,美国将进一步加强其虚拟电网生态体例,晋升电网的聪明性和效力,同时鞭策更普通的洁净能源转型。
对待中国而言,我国同样有大领域的散布式光伏装配本原,但电力市集运营商高度聚积,电价较低且安定,于是正在市集层面,虚拟电厂的存在空间相对较幼。通过2024年9月中国能源报颁布的《虚拟电厂力求赢余形式多元化》一文可见,我国的虚拟电厂要紧收益也来历于需求相应和少量的调峰补贴,此中需求相应方面赢余微薄,获取调峰赔偿的调峰市集也并非逐日开市,于是虚拟电厂运营商团体运营效益较低。异日,能否通过增进收入来历,普及虚拟电厂赢余才气;或是能否将虚拟电厂纳入宇宙团结电力市集系统创立计议,将正在很大水准上确定我国虚拟电厂的兴盛远景。