虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统,实现分布式发电、储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式能源的聚合和协调优化,参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够聚合分布式能源参与电力市场和辅助服务市场运行,为配电网和输电网提供管理和辅助服务。
公交是虚拟电厂的最佳实现场景之一,公交运营企业具有巨量的电池储能资源和负荷资源。打造公交虚拟电厂是通过整合公交系统中的分布式能源资源(如电动公交车电池、充电桩、场站光伏等),利用数字化技术实现能源灵活调控和电力市场交易,提升能源利用效率、降低运营成本并支持电网稳定性。
一、公交虚拟电厂打造的关键步骤
(一)开展数字化改造
安装智能电表、传感器和物联网设备,实时采集电池SOC(电量)、充电桩状态、光伏发电量等数据。建立统一的数据平台,实现资源可视化和动态监控。
(二)构建虚拟电厂管理系统
虚拟电厂管理系统的关键功能:一是削峰填谷,在电网负荷高峰时放电,低谷时充电;二是需求响应,响应电网调度指令,调节充放电功率;三是电力交易,参与现货市场、辅助服务市场(如调频、备用容量)。
(三)试点与推广
初期可以选择1-2个公交场站开展小规模试点,验证技术可行性,测试极端场景,如电网故障时的快速响应能力。待成熟后,进行规模化复制,推广至城市的公交网络,形成规模化储能资源池,还可以拓展至其他交通领域,如出租车。
二、商业模式
收益来源:一是电力市场交易,通过峰谷电价差获利,或提供调频服务获取收益;二是碳交易,通过减少碳排放参与碳市场交易。
合作模式:一是公交公司主导,联合充电运营商、储能服务商等共建生态;二是第三方服务商运营,委托专业虚拟电厂服务商管理,按收益分成。
三、技术挑战与解决方案
虚拟电厂在技术方面需要着重解决电池寿命管理、公交运营与电力调度的协同以及电网兼容性的问题。其中,电池寿命管理策略包括优化充放电策略,避免深度循环放电,延长电池寿命,以及引入AI算法动态平衡收益与电池损耗。公交运营与电力调度的协同策略包括确保车辆调度优先级,充电计划满足次日运营需求,以及动态调整策略(如在暴雨预警时提前储备电量)。实现与电网兼容策略包括符合电网并网标准,与电网公司合作,获取准入资质和技术支持等。
四、政策与生态支持
一方面,公交虚拟电厂的打造需要政策的推动,包括推动虚拟电厂参与电力市场的准入规则以及争取地方对公交虚拟电厂项目的补贴。另一方面,公交虚拟电厂的打造需要开展配套标准的编制,制定公交虚拟电厂的技术标准(如通信协议、安全规范),还需要推动跨行业数据共享(如公交调度系统与电网系统的接口开放)。
公交虚拟电厂的核心是“交通+能源”的跨界融合,需通过技术整合、商业模式创新和政策支持实现多方共赢。其价值不仅在于经济收益,更在于推动城市交通碳中和、提升电网韧性,是未来智慧城市的关键基础设施。
一石激起千层浪。短短五年,“5 20 公交驾驶员关爱日”活动,从2017年由镇江公交首创发起,2018年,江苏全省地级市公交积极响应,2019年,中国土木工程学会城市公共交通分会在全国公交范围内,主办首届活动,2020年百余家公交企业参与,2022年达500多家,翻了两番多。
东风德纳电驱桥将再次闪耀影响客车业年度盘点,让我们拭目以待!
比亚迪 10-11米 20-39座 公交车(纯电动)
海格 11-12米 24-72座 客运旅游团体客车(柴油 天然气 混合动力)
海格客车 5-6米 5-16座 客运旅游团体客车(柴油 汽油 纯电动)
宇通 12-13米 25-55座 客运旅游团体客车(柴油 天然气)
金龙 12-13米 24-56座 客运旅游团体客车(柴油 纯电动 天然气)
中通 5-6米 10-19座 客运旅游团体客车(柴油 天然气)
东风超龙 6-7米 10-27座 客运旅游团体客车(柴油 天然气)
金旅 10-11米 21-40座 公交客车(纯电动 柴油 混合动力 天然气 燃料电池)