德国的能源互联网实验

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时间：2016-07-12 17:02:17

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德国的能源互联网实验:在能源互联网的发源地德国，虚拟发电厂已经“落成”。或许未来需求侧最好的商业模式就是虚拟发电厂。当能源互联网概念正在国内热炒的时候，德国

:在能源互联网的发源地德国，虚拟发电厂已经“落成”。或许未来需求侧最好的商业模式就是虚拟发电厂。

当能源互联网概念正在国内热炒的时候，德国已经完成了一些“能源互联网”的实验项目。随着弃核期限日益临近，可再生能源特别是分布式能源比例的不断提高，如何在原有的大电网中，高效的控制这些分散的小型“电厂”成为了近些年德国政府极力推动的一项研究。

也就是说，将成千上万的分散小型可再生能源整合为一个巨大的类似传统电厂的可靠能源网络，不再是一个梦想，而是在逐步实现。

2008年，德国联邦经济和技术部启动了“E-Energy”计划，目标是建立一个能基本实现自我调控的智能化的电力系统，而其中信息和通信技术是实现此目的的关键。E-Energy同时也是德国绿色IT先锋行动计划的组成部分。绿色IT先锋行动计划总共投资1.4亿欧元，包括智能发电、智能电网、智能消费和智能储能四个方面。为了分别开发和测试智能电网不同的核心要素，德国联邦经济技术部通过技术竞赛选择了6个试点地区团体。

在以ICT技术为基础的一个强大的“能源互联网”中，各种形式的发电厂和电网运营商、工业和私人用户，都找到了属于自己一个全新的市场角色，一个全新的商业模式应运而生。

在这个全新的结构和功能的电力系统中，各种软件、智能电表、储能等新技术被应用其中。在高效的使用“不稳定”的可再生能源同时，更为关键的是实现了用户侧的管理。

在由“E-Energy”计划支持的6个涉及能源互联网项目中，位于德国中北部的哈茨山脉的可再生能源示范项目——RegModHarz项目，就是将新能源最大化利用的典型案例，而其中最引人注目的就是将这些分散的新能源发电设备进行虚拟集合、调配的技术，也就是我们所称的“虚拟电厂”（Virtual Power Plant,VPP）。

没有实体的电厂

顾名思义，“虚拟电厂”并不是具有实体存在的电厂形式，它打破了传统电力系统中物理上发电厂之间、以及发电和用电侧之间的界限。

在德国，随着新能源接入特别是大规模的分散式光伏、风电发电系统的接入，毫无疑问给电网的稳定带来了间歇性的冲击，这样也就对电网的调度方式提出了新的挑战。同时，随着智能电网技术的发展，电网调度机构甚至是私人用户都可以通过网络技术对电网运行情况进行监测和分析。虚拟电厂的作用就是将新加入的新能源系统与传统的发电系统以及储能系统等进行有效的整合，通过一个控制中心实现管理，从而有机的参与到电网运行中。

与此同时，虚拟电厂也不失为一种有效的响应需求侧的手段。通过在用电侧安装一些装置比如智能电表，从而设计出符合客户特定用能需要并具有经济性的电源组合，使得供需在发电和用电两侧达到平衡。

而德国联邦经济和技术部最终选择RegModHarz项目作为“虚拟电厂”示范项目，是因为该地区可再生能源供电的比例超过德国平均2倍左右。在哈茨地区，总人口约为24万人，因为地处山区，风电资源较好。不仅风机在此处较为普遍，抽水蓄能、太阳能、沼气、生物质能以及电动车等都成为电力供应的一部分。在这个面积仅有2104平方公里的区域里，发电装机总量约为200MW，此外主要有6家配电运营商、4家电力零售商以及1家输电商。

首先，虚拟电厂与分散式电源进行通讯连接，而与原有的传统大型发电场不同的是，新能源系统数据变化较快，安全、稳定性高的传输技术非常必要。所以在此项目中制定了统一的数据传输标准，使得虚拟电厂对于数据变化能够快速反应。

在考虑发电端的同时，虚拟电厂同样关注的是用电侧的反应，在哈茨地区的试样中，家庭用户安装了能源管理系统，被称为“双向能源管理系统”（简称BEMI）。

资料显示，用户安装的能源管理系统每15分钟储存用户用电数据，记录用户每天的用电习惯，并将这些数据通过网络传输到虚拟电厂的数据库中。同时，BEMI系统还可以通过无线控制开关的插座，当电价发生变动时，可以通过无线控制来调控用电时间和用电量。

此外，此项目还采用了动态电价，设置了9个登记的奖惩制度。零售商将电价信息传送到市场交易平台，用户可以知晓某个时刻的电价等级以及电力来源。因而，培养用户良好的用电习惯，通过价格的方式进行，可以让对电价敏感的用户根据电价的高低调整用电时段。为了保证用户对于信息的获取，在哈茨项目中还有一个专门的市场平台，让使用者可以较为便捷的获取相关电力信息，对于当前的电力需求、价格以及天气对于未来需求的影响等信息进行了集合。

其中，特别值得注意的是，虚拟电厂系统中，发电预测系统至关重要。对于售买双方，对于电力批发市场价格、用电量、发电量信息的获取都较为迫切。

这也就意味着，在能源互联网的发源地德国，虚拟发电厂已经“落成”。电源的聚合，其实际能效和经济效益均要高于单独运行这些电源。