发布日期：2024年12月1日 / 更新日期：2024年12月1日 – 作者：Konrad Wolfenstein
虚拟电厂：分散式能源，集中控制——通过联网实现稳定电网——优化电力生产和消费——图片来源：Xpert.Digital
虚拟电厂：未来能源供应将如何变得更加智能
未来科技：虚拟电厂高效连接可再生能源
虚拟电厂是由众多分散式能源生产者和消费者组成的创新系统。这些单元（包括光伏系统、风力涡轮机、沼气发电厂、水力发电厂和电池储能系统）通过智能控制技术互联。其目标是协调和优化电力生产与存储，以确保稳定高效的电力供应。
虚拟电厂的优势和益处
1. 市场参与度和灵活性
虚拟电厂使参与的设施能够积极参与电力市场。它们汇集所发电能并联合销售，这也使小型生产商能够进入批发交易或平衡电力等市场领域。这种灵活性对于将可再生能源并入电网尤为重要。
2. 电网稳定
由于虚拟电厂采用分散式结构，因此能够平衡局部负荷波动，并快速响应电网波动。这有助于平衡电力能源的过剩或短缺，从而稳定电网。
适合：
3. 减少二氧化碳排放
由于虚拟电厂通常以可再生能源为基础，因此有助于减少二氧化碳排放。它们为通常使用化石燃料的传统电厂提供了一种可持续的替代方案。
降低电力成本
虚拟电厂可以通过多种方式降低电力成本：
动态电价
通过采用动态电价机制，家庭用户可以在电价较低时最大限度地增加用电量，从而享受更低的电价，节省大量开支。
优化自用
虚拟电厂使家庭用户能够优化太阳能发电的自用量，并在电价较低时从电网获取额外电力。这减少了对昂贵电网电力的需求。
参与能源市场
家庭可以通过参与电力平衡市场和日内交易市场来获得额外收入。虚拟电厂为高效利用这些市场提供了基础设施。
虚拟电厂为支持能源转型提供了一种很有前景的解决方案，它能够高效地整合可再生能源，同时降低消费者的电力成本。
虚拟电厂的控制
虚拟电厂由中央控制系统控制，该系统是其技术核心。该系统协调并监控集成在虚拟电厂内的众多分散式能源生产者、消费者和储能单元。特殊的算法和安全的数据连接确保了各个组件之间的实时通信。
控制系统的关键组成部分：
导航系统
中央控制系统收集并处理来自连接系统的所有相关数据。这些数据包括当前输出、系统就绪状态、可用于能量平衡的可用功率范围以及其他参数，例如燃气或热能存储水平。
数据处理
数据在采用冗余系统的服务器上进行处理，以确保可靠性。这种基础设施使得在发生故障时能够自动切换到备用系统。
算法和预测
优化算法用于为电力生产商制定运行计划。这些算法会考虑市场数据，例如电价和天气预报，以实现高效且盈利的能源销售。
虚拟电厂的工作原理
实时控制
该控制系统能够灵活管理电力生产和消费。必要时，它可以通过增加或减少发电厂的发电量或利用储能设施，快速应对电网波动。
整合与营销
通过汇集众多小型机组的输出，虚拟电厂可以参与平衡能源市场，并利用其灵活性获利。这对于将可再生能源整合到能源市场中尤为重要。
总体而言，虚拟电厂的智能控制提供了一种将可再生能源高效并入电网的方式，同时还能灵活应对市场变化。这有助于稳定电网，并通过可持续能源供应支持能源转型。
个人也可以参与虚拟电厂。
个人可以通过将自己的分布式能源生产和存储单元（例如光伏系统和电池储能系统）集成到虚拟电厂系统中来参与其中。以下是个人参与的关键步骤和方面：
1. 安装合适的技术
私人用户需要光伏系统或其他可再生能源，可能还需要电池储能系统来储存多余的电力，并在需要时将其输送到电网。
2. 与虚拟电厂联网
这些系统必须与虚拟电厂联网。这可以通过智能控制系统来实现，这些系统可以协调和优化能量流。像Sonnen这样的公司通过将各个系统组合成一个虚拟的大型电池来提供这种联网服务。
3. 参与能源市场
通过参与虚拟电厂，个人可以间接参与能源市场。虚拟电厂汇集多个小型发电企业的能源，并进行联合销售，这也能为参与者带来经济利益。
4. 智能电表的应用
为了准确计量能源输入和消耗，必须使用智能电表。这些设备可以实时记录能源数据，从而实现对能源流动的有效管理。
5. 经济激励
虚拟电厂的参与者可以通过出售剩余电力或提供平衡电力来稳定电网，从而获得额外收入。
参与虚拟电厂可以让个人积极为能源转型做出贡献，同时通过成为更大能源网络的一部分而获得经济利益。
参与虚拟电厂可以为个人带来诸多优势。
1. 财务优势
- 能源市场收益：私人投资者首次可以通过参与虚拟电厂来获得电力拍卖收益。此前，这项权利主要面向大型工业供应商。
- 利润分成：一些电力供应商，例如“sonnen”，会向客户提供联合售电利润分成。这可以为家庭带来额外收入。
2. 节省成本
- 降低电价：虚拟电厂的灵活性使得在电价较低时段用电成为可能，从而帮助家庭降低能源成本。这同样适用于在用电低谷时段为电动汽车充电。
- 提高自用率：并入虚拟电厂可以优化自发电的自用率，从而减少对价格更高的电网电力的依赖。
3. 对电网稳定和能源转型的贡献
- 电网稳定：虚拟电厂通过提供平衡电力，有助于稳定电网。这在可再生能源并网高峰期尤为重要，例如强风或强烈的太阳辐射期间。
- 促进能源转型：通过成为虚拟电厂的一部分，私人个体积极支持能源转型，帮助更有效地利用可再生能源并取代化石能源。
4. 技术优势
智能电表和智能控制系统：参与者通常会获得智能电表等现代技术，这些技术能够精确监测和控制能源消耗。作为参与计划的一部分，这些技术通常免费或以优惠价格提供。
参与虚拟电厂不仅可以为个人提供经济激励，还可以为稳定电网和促进能源转型做出积极贡献。
适合：