電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中，虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）正成為重塑電力系統(tǒng)的關(guān)鍵力量。尤其在歐洲，面對(duì)可再生能源的大規(guī)模滲透、電力需求的激增以及能源安全的迫切需求，VPP通過聚合分布式能源資源，構(gòu)建了靈活高效的能源協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，為電網(wǎng)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化和脫碳進(jìn)程提供了全新解決方案。

VPP成為能源危機(jī)下歐洲的新生態(tài)引擎

2021年，俄烏沖突把歐洲對(duì)俄羅斯廉價(jià)天然氣的長期依賴一次性擊碎，氣價(jià)、電價(jià)、通脹一路飛漲，歐洲開始面臨著巨大的能源危機(jī)。為此，歐盟各國開始加速推進(jìn)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，可再生能源占比突破40%，電動(dòng)汽車滲透率超30%，電力需求年均增長5.8%。

而這場變革的核心載體，正是VPP，它并非實(shí)體電站，而是通過智能算法將分散的屋頂光伏、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)汽車充電樁、工業(yè)可調(diào)負(fù)荷等資源編織成一張智能電網(wǎng)，在平衡與效率之間尋找最優(yōu)解。

2023年歐盟啟動(dòng)了電力市場設(shè)計(jì)改革，引入調(diào)峰產(chǎn)品以抑制價(jià)格飆升期間的需求，將批發(fā)市場投標(biāo)規(guī)模降至100千瓦以下，使小型需求側(cè)資源得以參與市場競爭。

同時(shí)，要求配電系統(tǒng)運(yùn)營商將靈活性服務(wù)納入電價(jià)設(shè)計(jì)，通過經(jīng)濟(jì)激勵(lì)推動(dòng)需求響應(yīng)和儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用。成員國需每兩年評(píng)估靈活性需求，并設(shè)定非化石能源靈活性目標(biāo)，為VPP的規(guī)模化發(fā)展提供了清晰指引。

以英國為例，2024年推出的P415法規(guī)設(shè)立“虛擬交易方（VTP）”角色，允許獨(dú)立聚合商突破此前僅能參與平衡機(jī)制（BM）的限制，直接進(jìn)入批發(fā)電力市場。通過“偏差量”機(jī)制（即30分鐘周期內(nèi)實(shí)際與預(yù)期能耗的差額），VTP可將客戶側(cè)的“表后靈活性”（BTM）直接貨幣化。預(yù)計(jì)2025年BTM靈活性市場規(guī)模將達(dá)5.8億歐元，2035年將突破25億歐元。

從市場來看，Octopus Energy憑借其Kraken平臺(tái)成為全球VPP領(lǐng)域的領(lǐng)軍者。Kraken作為端到端的公用事業(yè)數(shù)字化操作系統(tǒng)，整合了客戶信息系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)、CRM和計(jì)量數(shù)據(jù)管理功能，支持動(dòng)態(tài)電價(jià)產(chǎn)品的快速迭代。

其旗下的KrakenFlex平臺(tái)通過AI技術(shù)優(yōu)化16萬輛電動(dòng)汽車、熱泵和家庭光伏系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行，在2023-24年冬季的Saving Sessions需求響應(yīng)項(xiàng)目中，150萬用戶累計(jì)轉(zhuǎn)移2GWh電量，獲得510萬英鎊獎(jiǎng)勵(lì)。

OVO Energy旗下的Kaluza平臺(tái)則以微服務(wù)架構(gòu)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)引擎為核心競爭力。采用Apache Kafka實(shí)現(xiàn)高吞吐量數(shù)據(jù)流處理，支持分鐘級(jí)精度的計(jì)費(fèi)和調(diào)度優(yōu)化。其Charge Anytime套餐將電動(dòng)汽車充電與家庭用電分開計(jì)費(fèi)，并通過AI驅(qū)動(dòng)的客服工具將首次聯(lián)系解決率提升40%，平均處理時(shí)間減少30%。

在商業(yè)模式上，歐洲 VPP已形成多元收入流體系。在客戶側(cè)，通過需求電費(fèi)管理（削峰填谷）、動(dòng)態(tài)電價(jià)套利、太陽能自發(fā)自用和備用電源等服務(wù)創(chuàng)造直接價(jià)值；在電網(wǎng)側(cè)，聚合后的資源可參與批發(fā)市場套利、提供頻率調(diào)節(jié)（aFRR/mFRR）、運(yùn)營儲(chǔ)備等輔助服務(wù)，還能通過容量市場和延遲電網(wǎng)投資獲得收益。據(jù)Gridcog的分析顯示，參與P415法規(guī)的儲(chǔ)能項(xiàng)目收益可實(shí)現(xiàn)翻倍，最高達(dá)到3倍。

標(biāo)準(zhǔn)確立讓VPP高效運(yùn)行

VPP 的規(guī)模化發(fā)展離不開標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)議的支撐，當(dāng)前歐洲在需求響應(yīng)、設(shè)備互聯(lián)和安全合規(guī)領(lǐng)域形成了一系列關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范，為分布式資源的無縫協(xié)同和市場參與提供了技術(shù)保障。

包括推出OpenADR 3.0協(xié)議取代舊版2.0b，采用RESTful API架構(gòu)，將XML替換為輕量級(jí)JSON格式，開發(fā)效率提升50%。其創(chuàng)新性在于引入動(dòng)態(tài)運(yùn)行包絡(luò)（DOE）機(jī)制，可實(shí)時(shí)推送配電網(wǎng)容量限制。

例如德國Aachen配電網(wǎng)通過DOE信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整儲(chǔ)能充放電功率，擁堵成本降低30%。與此同時(shí)，OCPP 2.0.1協(xié)議徹底重構(gòu)電動(dòng)汽車充電生態(tài)，支持ISO 15118即插即充功能，充電樁響應(yīng)延遲從分鐘級(jí)壓縮至300毫秒，并強(qiáng)制TLS 1.2加密保障安全。

EEBUS協(xié)議和SG-ready認(rèn)證則構(gòu)成了家庭能源管理的關(guān)鍵技術(shù)體系。EEBUS基于SHIP（智能家居IP）傳輸層和SPINE（智能場所互操作消息交換）數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)熱泵、光伏逆變器、EV充電器等設(shè)備的即插即用和自動(dòng)協(xié)同。德國的《能源產(chǎn)業(yè)法》第14a條明確將EEBUS作為合規(guī)通信標(biāo)準(zhǔn)，要求2024年起新安裝的可控設(shè)備必須支持該協(xié)議。

而在數(shù)據(jù)安全方面，歐盟要求SaaS平臺(tái)需符合GDPR要求，實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)泄露72小時(shí)內(nèi)響應(yīng)。設(shè)備層面，IEC 62443標(biāo)準(zhǔn)確保工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性，以滿足歐盟《網(wǎng)絡(luò)彈性法案》（CRA）的強(qiáng)制要求，該法案將于2027年全面生效，對(duì)電網(wǎng)接入設(shè)備提出嚴(yán)格的安全合規(guī)要求。

當(dāng)前歐洲VPP市場將呈現(xiàn)三大發(fā)展趨勢。一是技術(shù)融合加速，AI與數(shù)字孿生技術(shù)的深度應(yīng)用將提升預(yù)測精度和調(diào)度效率，5G和邊緣計(jì)算技術(shù)將增強(qiáng)實(shí)時(shí)響應(yīng)能力；二是商業(yè)模式創(chuàng)新，靈活性即服務(wù)（FaaS）將成為主流形態(tài)，聚合商通過API向第三方開放VPP能力，形成多元合作生態(tài)；三是跨域協(xié)同深化，VPP將與交通、建筑等領(lǐng)域深度融合，例如通過V2G技術(shù)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)，成為電網(wǎng)的移動(dòng)儲(chǔ)能資源。

未來三年將迎來關(guān)鍵窗口期。2025年歐盟1711號(hào)法規(guī)強(qiáng)制推行動(dòng)態(tài)電價(jià)，德國智能電表滲透率將從不足3%躍升至65%。虛擬電廠將經(jīng)歷兩輪進(jìn)化，第一階段（2025-2027）完成負(fù)荷聚合商向電網(wǎng)平衡服務(wù)商轉(zhuǎn)型，第二階段（2028-2030）進(jìn)階為能源生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)營商。Allye Energy的儲(chǔ)能AWS戰(zhàn)略已初現(xiàn)端倪——通過模塊化儲(chǔ)能單元構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)，用戶可像調(diào)用云服務(wù)般獲取調(diào)頻容量。

小結(jié)

歐洲的實(shí)踐表明，VPP不僅是整合分布式能源的技術(shù)手段，更是能源市場化改革的關(guān)鍵抓手。它通過激活需求側(cè)靈活性，重構(gòu)了電力系統(tǒng)的價(jià)值分配機(jī)制，使消費(fèi)者從被動(dòng)用戶轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的市場參與者。隨著政策支持的持續(xù)加碼、技術(shù)成本的不斷下降以及商業(yè)模式的日益成熟，VPP必將在全球能源轉(zhuǎn)型中扮演更加核心的角色，為構(gòu)建清潔、靈活、安全的現(xiàn)代電力系統(tǒng)提供強(qiáng)大動(dòng)力。