AI+虚拟电厂:乡村光储充一体化建设的利器?
作者：冀移智慧配用电文▶IESPlaza
5月17日，国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于加快推进充电基础设施建设更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见》。
《意见》明确提出：探索在充电桩利用率较低的农村地区，建设提供光伏发电、储能、充电一体化的充电基础设施。
乡村，这一鲜有人开拓的“光储充一体化建设”市场，或将迎来增长。有业内人士则指出，乡村光储充项目建设，对虚拟电厂将产生重要利好，如何理解这一论断？
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何为光储充一体化建设？
“光储充”一体化是由光伏、储能和充电桩组成的一个高科技绿色充电微网系统，可以离网或并网运行。“光储充一体化”将能源与使用场景有机地结合在一起，实现新能源、储能、智能充电互相协调支撑。其中光伏负责发电，充电桩负责充电，储能即是二者之间的桥梁。
“光储充一体站”则是实现光储充一体化建设的重要形式。
通常，光储充一体站是由供配电系统、储能系统、光伏发电系统、充电系统等组成。系统包括太阳能电池阵列、光伏逆变器、电池、双向交流器及充电桩、DC-DC变换器等设备。其工作原理是根据车辆的充电行为和光伏出力，制定日前运行策略。
当不满足负荷需求时，储能系统放电；当光伏出力过剩时，可将过剩的电能给储能系统充电，也可以向国网售电，从而获得一定的收益。
▲光储充一体站系统结构图
为何将“光储充一体化建设”放到如此重要的战略地位呢？
首先，光储充一体化建设可以增强电网韧性。光储充技术可以分布式部署，带动城乡电网的可特续发展。在城市公共设施、工业生产等需要大量用电的场合，使用光储充技术可以实现较大规模的电力供应，减少对电网的压力，同吋也可以为乡村地区和离网区域提供电力支持。
其次，光储充一体化便于运维管理。多能互补的光储充一体站属于集中式场站，有条件采取人员值班运维或加装远程监控等辅助设备进行远程调控的方式，可大大减轻运维人员的工作强度，有效提高运维的效率。
最后，光储充一体化会带来良好的经济效益。充电设施企业可以在电价较低的谷期利用储能装置存储电能，在用电高峰期使用存储好的电能，避免直接大规模使用高价的电网电能，如此可以降低企业的运营成本，实现峰谷电价套利。
总之，这种新型充电模式不仅可以实现小区域灵活的“削峰填谷”，而且在维持电网稳定的基础上，系统可以通过充电桩为新能源汽车提供绿色电能，具有长期可持续经济收益。
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乡村：光储充一体化落地的“试验田”
庞大的新能源汽车消费市场，得天独厚的资源条件，让乡村成为理想的“试验田”。
据中汽协数据，2022年，“汽车下乡”车型共完成销售265.98万辆，同比增长87%，到2023年，农村汽车千人保有量有望达160辆，总保有量将超过7000万辆，市场规模达5000亿元。
同时，农村地区“一户一院”的居住形式、闲置的土地、屋顶等得天独厚的优势，为大规模建设光伏和储能设施提供了优越条件。
广阔的汽车消费市场，必然离不开充电网络的支撑。从长远发展来看，农村市场已经成为新能源汽车产业未来发展重点聚焦的增量市场，也是光储充一体化模式得以快速持续发展的根基。
新能源汽车下乡无疑是新能源汽车市场的一剂强心针，不过伴随购车而来的充电问题，在下沉市场更加迫在眉睫。
当前新能源汽车公共充电桩多集中在市区和高速公路沿线，农村地区的布局则大多存在数量少、不均衡等问题，尚不能完全满足乡村用户需求。新能源车主的“补能焦虑”正取代“续航焦虑”。
面对上述问题，虚拟电厂不失为一种好的解决方案。
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AI＋虚拟电厂=最强“Buff”?
随着虚拟电厂产业在成本控制、安全管控、商业推广模式等领域不断取得新突破，未来将在乡村光储充一体化建设中催生出一个庞大的产业赛道。
虚拟电厂概念的核心可以总结为“通信”和“聚合”。新能源汽车这些小而分散的设备，通过虚拟电厂的统一控制管理，便能实现与电网的整体调度与运行优化，成为良好的可调资源。此外，V2G技术也在不断成熟，有望成为虚拟电厂的重要部分。
然而，虚拟电厂的建设远不止开发一套全新的数字控制系统这么简单，当前，虚拟电厂尚不具备智能管理各类电力设备的条件。
AI可以更好地指导虚拟电厂的运营管理，起到降本增效的作用。例如，AI可以基于历史数据预测未来负荷需求，帮助虚拟电厂提前做出规划。同时，AI可以制定最优化的能量调度方案，从而保证虚拟电厂的稳定运转，并且尽可能减少成本。
结合AI赋能，虚拟电厂既是实现需求侧响应的智能化升级手段，也是聚合海量可调节异质资源参与电力市场的可靠途径，能更好地聚合农村地区分散的“光储充”资源。
有业内人士表示：新能源汽车下乡是光储充一体化的“市场化应用蓝海”，虚拟电厂与“光储充”相结合，将会形成促进整个电力系统改革的一股市场化力量。
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