黄振：构建数智虚拟电厂，支撑产业减碳降耗

电力行业是我国碳减排的重点领域。中国的能源安全需要减少对石油的依赖，这是刚需，而且中国作为工业大国，用新能源作为主力能源也是一种优势。同时，作为一个互联网的大国，中国的数智化能力在世界上是领先的。这两个方面叠加在一起，就有了今天这个主题——构建数智虚拟电厂，支撑企业降耗减碳。

2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。双碳目标很明确，但由于这个产业链本身过于庞大和复杂，时间跨度也比较长，实现过程中就很容易迷失方向。而在“新能源”这个双碳的主战场上，新兴电力系统是我们能抓住的主线，它能不断给降碳、降耗带来很多支撑。

那么，虚拟电厂怎么达到双碳目标？

电力行业分三个部分：发电、电网、用电。发电侧要实现到2050年清洁能源发电比例达到50%的目标是绝对可行的，甚至可以提前实现。但光有资源是不够的，更大的挑战是在用电侧，加强用电侧对新能源的消纳至关重要。

现在，新能源电动车占比越来越高，其中最主要的不是建设，而是运营。能否把实时产生的新能源物尽其用，关键就在于怎么把用户侧运营好。

在相关的国家政策当中，提到了一个新的市场主体——虚拟电厂。从2021年开始，我国不断出台虚拟电厂支持政策，鼓励通过虚拟电厂发挥负荷侧能力，明确虚拟电厂的主体资格，丰富它的内涵。2022年，国家发展改革委、国家能源局等九部门联合印发《“十四五”现代能源体系规划》《“十四五”可再生能源发展规划》。其中，把虚拟电厂定性作为主要示范。2023年有一个明显的进展，理清了输配电的价格，这非常有利于虚拟电厂降低投入成本。目前，在广东、陕西、山东、浙江、上海、深圳等地开展了虚拟电厂试点，包括地市级综合性的虚拟电厂平台也正在建。总的来说，双碳形势下不仅是大型电厂可以发电，各个企业、每个楼宇、每辆车甚至每个人都有机会参与发电。

随手关灯在虚拟电厂这个体系中也作为发电的特征之一，它的特征就是规模大、物理分散。就像互联网企业消除了物理上的壁垒，虚拟电厂将能源更广泛地连接了起来。但虚拟电厂波动性大、难控制，必须依靠数字化、AI自动化的调节。

从投入来看，以满足5%的峰值负荷为例，相比火力发电厂4000亿元到5000亿元的投资，虚拟电厂的投资额仅为其1/8—1/10。在这当中，不管是其创造的价值还是技术，都能让社会各界真实地参与到双碳行动中。

虚拟电厂具有实际意义，但做起来非常难。有没有可以借鉴的经验？阿里云所做的云计算有相似之处，都是用软件来定义硬件。

第一个阶段，就像阿里计算云，把利用率只有10%—20%的单排服务器聚合起来提高利用率一样，虚拟电厂是把物理分散的资源集合起来作为一个虚拟的数字化的电厂。单独响应电厂的需求是很小的，一旦规模化之后产生的效益更足。跟云计算一样，也可以实现极限扩容，达到它平时利用率的100倍甚至1000倍。也就是说，用虚拟化技术和云计算能实现秒级的伸缩。未来虚拟电厂就可以按需索取。

第二个阶段，虚拟电厂平台建设和运营，都要依赖大数据。阿里云内部的一个小应用叫阿里小贷款，涉及用户各种信用评价体系，以此决定给用户多少贷款，零干预审批。虚拟电厂也一样，评价企业到底有多少负载能力，要根据当时工业的情况、负荷情况做出实时评测。

第三个阶段相似云的大模型爆发。大模型就是对大规模沉睡数据进行训练后得到的能够适应一系列任务的模型。有了这个模型之后，虚拟电厂可以以更低的成本更好地优化双碳规划。

阿里用了8年时间帮助电网和发电企业做数字化建设。这些在电力行业架构和数字化沉淀上非常适用于用电侧，可以以更小的代价，以一个共享的通用基础来提供服务。

其中算法、算力和数据这三要素要融会贯通到业务当中。首先，是感知数据，比如采集10秒钟以内，或5秒钟以内的储能数据，随后对数据进行大模型训练，据此对储能寿命进行预测。其次，可以预测电力市场的价格，以最优的方式去匹配。大数据模式还可以辅助决策，甚至在某些方面逐步走向自动化决策。

阿里园区本身就是一个案例。阿里园区所有的能源都上云，包括电灯开关，会议室里面的电视、空调，包括光伏储备我们都做了一次优化，使园区减碳降耗20%。如果每个楼宇都能这样做，带来的不仅有经济效益，还有双碳效益。

这当中的技术架构是通过AI自动计算、自动设置的。阿里全国有87个园区，管能源的就只有一个人。他提出要求，然后通过自动化满足要求，技术上也是一个黑匣子。

在国际上一个虚拟电厂的竞赛中，共有17栋建筑，其中用5栋做测试，另外12栋是一个黑箱，阿里能帮助其降低成本43%，降碳减排近20%。总之，只要把城市级模型建出来，就可以更好地大规模降碳。

除了阿里自身案例外，也有很多外部案例。

在浙江某区域，当小水电和光伏大发电时段，会倒送2400万千瓦时电量，区域自身消纳不了。这个时候阿里智能小助手会报出电量输送最优路线，就像电子地图规避拥堵的最优建议一样，供用户选择执行，通过实时辅助，使电量消纳就地平衡。目前，该区域上线运行两个月，没有倒送的迹象。

我们希望将来所有的配电网都能辅助进行配电平衡，在配网单网级别先做平衡，减轻大电网的压力。

虚拟电厂的实现需要各方共创共赢。我建议，构建一个多层次区域级的虚拟电厂，每个区域装一个平台，辅助区域内产业实现零碳，这当中有电网企业、用电侧企业，还有技术服务方、政府相关部门，大家共同执行企业管理决策，实现最优的平台调度。

现在虚拟电厂物联网的基础设施完全可以支撑碳排的基础设施，可以把碳和能耗的计量精准把握。虚拟电厂自身的决策，在一定程度上可以实现经济性、安全性和绿色性的平衡。

在电网领域做好需求响应，包括电网联动、产业方面的节能节电。有了这个基础，空调节能企业、充电桩企业、储能厂商就可以在这些基础设施上发挥专业能力，更快地实现零碳。否则，单一零碳企业很难在园区从规划层面实现减排。

阿里是提供数字化基础设施的，不只是虚拟电厂，双碳也需要数字化来实现。建议每个企业都发挥双碳领先的作用，立即行动，越早行动，对后面的减碳压力越低。

（本文作者系阿里云智能集团电力行业首席架构师黄振，本文根据作者在“中央企业ESG沙龙暨中国企业高端对话”上的发言编辑整理，未经本人审阅。）

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原标题：《黄振：构建数智虚拟电厂，支撑产业减碳降耗》

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