客车网2025年7月30日讯——

　　“VPP+V2G”技术赋能公交能源革命
王小磊

        前言

        随着“双碳”目标已经列入城市公共交通重要任务之一，电动公交车车已成为城市交通“双碳”的重要载体。虚拟发电厂(VPP)与车辆到电网(V2G)技术的深度融合，为公交能源革命提供了全新的解决方案。通过将电动公交车集群转化为“移动储能单元”，不仅优化了电网的稳定性，更重构了交通与能源的协同生态，开启了一场关乎效率、经济与环保的系统性变革。而“VPP+V2G” 的技术融合，这一创新模式正开启公交能耗格局的颠覆性变革。

　　1.名词解释

　　1.1虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)并不是真正意义上的发电厂，它既没有厂房，也不消耗燃料，是一种智能电网技术，是一张由云计算、AI算法和物联网编织的“能量调度网”。它能够将分散的电动公交车、充电桩、储能设备等资源“聚沙成塔”，实时监测每辆车的电池状态、充电需求与电网负荷进行聚合和统一管理，形成一个逻辑上的“电厂”。通过全局优化算法，VPP动态分配充电/放电指令，使所有接入系统的车辆成为可调控的“柔性储能单元”。

　　1.2车辆到电网(Vehicle-to-grid，V2G)

　　V2G是指电动公交车与电网双向互动的关系：正向关系是，当车载电池需要充电，电流则由电网流向车辆，这是我们通常的理解和认知;逆向关系是，当电动公交车不使用时，车载电池的电能可以流向电网系统。V2G的双向逆变式充电技术，通过储能，电量与车载储能量成正比，可起到电网的平衡作用，通过调度这些车辆的储能，实现电动公交车车的有序充电。因此，V2G技术就像为电动公交车车安装了“能量双向阀门”，种“双向对话”机制，让公交车从“耗能终端”转变为“移动储能站”。

　　2.改写公交能耗格局

　　2.1技术耦合VPP

　　作为“看不见的电厂”，采用云计算与物联网技术，将分散的电动公交车电池聚合成可调度的大型储能单元。而V2G技术赋予车辆“双向能量流”能力——在电网负荷低谷时充电储能，高峰时向电网反向放电。两者结合，使公交系统从单纯的电力消费者转变为“移动储能站+柔性发电单元”。通过VPP平台实现超百辆电动公交车的集群调度，其虚拟发电站可根据实时电价与电池状态，自动优化充放电策略，既稳定电网频率，又为运营商创造收益。

　　2.2公交系统的“能耗革命”

　　如果电动公交车集中充电与居民用电高峰时段高度重合，将导致电网峰谷差持续扩大，形成对电网巨大的负荷冲击。但电动公交车的运营特性却可为”VPP+V2G”提供了理想应用场景：固定路线、定时停靠、夜间集中充电。应用”VPP+V2G”模式，，电动公交车可根据线路运营计划与电网需求灵活调整充放电时间——例如，车辆在平峰期低电量运行后，利用停站间隙“快充补能”;在停运期间则变身“储能节点”，为电网提供调节服务。这种动态平衡机制，可将公交运营与能源管理实现“无缝协同”，电动公交车也因此从“用能者”向“供能者”转型。

　　2.3城市电网的“柔性调节卫士”

　　城市电网常因各种原因或突发事件面临尖峰供电负荷的“瞬时压力”，传统解决方案需投资建设调峰电站或扩容电网，成本高且响应周期长。而具有”VPP+V2G”系统的公交停车场，则成为“分布式移动储能库”。”VPP+V2G”系统意味着公交电池可作为可预测的分布式储能资源，精准匹配电网需求，起到一座小型调峰电站的功能。数百辆电动公交车组成的网络成功减少了电网扩容的需求，并将延长现有设备的使用寿命。”VPP+V2G”技术不仅适用于特定场景，而是在多种城市环境中都具有显著优势和广泛适用性。

　　2.4增强环保与可再生能源消纳的“双赢生态”

　　对公交运营企业而言，V2G放电收益可抵消部分充电成本。例如，在峰谷电价差较大的地区，车辆夜间充电、日间放电的套利模式，利用这种“时空平移”能力，每年可节省一些单车电费。同时，通过减少电网调峰压力，间接降低了城市整体的碳排放——每辆参与V2G的电动公交车，相当于为电网接入了一座“零排放移动储能站”。当可再生发电设备(风力、光伏等)发电量过剩时，VPP可以指令V2G充电桩吸收多余电能;在可再生能源出力不足时，反向供电。提升可再生发电设备的消纳率，用这种方法来减少绿电的废弃。

　　3.碳资产

　　3.1“VPP+V2G”的减碳

　　在为城市供电网“削峰填谷”的过程中，还可以通过车网互动提升新能源就地消纳能力，提升区域绿电消纳率。与传统的电动公交车单纯充电相比，”VPP+V2G”的应用使每一辆电动公交车变身“光之种子”，推动交通与能源的双低碳化。其“绿电”效应所减少的二氧化碳排放，是可以通过相关的方法学计算出来的。因此，每一次充放电都参与能源价值分配，通过大规模应用这项技术，这将为我国能源转型和“双碳”目标实现提供坚实支撑，公交企业也将获得一笔可观的、具有持续性的碳资产。

　　3.2时空平移消纳绿电

　　i.“新能源车充新能源电”：公交场站的可再生能源直接供给V2G充电桩，实现“新能源车充新能源电”的闭环，可直接获得碳减排量。

　　ii.提升绿电渗透率：VPP调度V2G电动公交车在光伏发电高峰时段充电(如午间)，减少弃光;夜间低谷时段放电补充电网，提升绿电渗透率。如此清晰的绿电使用碳足迹，通过电动公交车的减碳方法学核证计算，可获得可观的碳资产。

　　3.3“削峰填谷”减碳

　　VPP可聚合其范围内的所有分布式能源，在公交场站形成的VPP从根本上改变了站场发电和电动公交车及其它分布式能源之间的孤岛状态，可大幅度提高各种分布式能源的使用效率，而规模化的参与平衡城市供电网负荷的“削峰填谷”，降低了化石能源发电调峰需求，可获得因减少化石能源发电的减碳量。

　　3.4其它

　　i.‌ 降低能源传输损耗：”VPP+V2G”把公交车场站作为分布式电源点，向周边区域供电，缩短了城市电网的输电距离，VPP在一定程度上可直接降低配电线路损耗。

　　ii.微网自治减碳增效‌：遇突发事件时，VPP可利用调度场站内“光伏+储能+V2G” 形成孤岛微网快速供电支援，替代柴油发电机应急供电。

　　4.挑战

　　4.1电池寿命

　　动力电池的使用寿命都与循环次数密切相关。”VPP+V2G”很明显会增加动力电池的充、放电循环次数，进而会缩短其使用寿命，根据锂电池的理论，这里的循环次数指的是深度充放电次数，即电量从接近耗尽到完全充满的过程，而非简单的充电次数。虽然可以从控制放电深度来其减少对动力电池寿命的影响，但频繁的充放电对寿命的影响是肯定的。未来如果动力电池技术有大的突破(如：固态电池等)，这种影响将可能使影响更小。

　　4.2技术标准与规范

　　i.技术兼容障碍：当前不同品牌电动车与充电桩之间还存在技术壁垒;车辆、电网和充电桩及设施之间还缺乏统一通信协议，设备之间的双向互动没有互认接口标准，导致能量双向流动困难不统一‌。

　　ii.规范体系缺失：在国家层面尚无V2G的完整安全规范及相应的标准体系，来强制性约束”VPP+V2G”系统内设备的技术参数、接入条件等，以致可能产生技术冲突。

　　5.结语

　　2025年3月13日国家发展改革委等四部门发布《关于公布首批车网互动规模化应用试点的通知》，公布了首批车网互动(V2G)规模化应用试点范围的城市及项目，并且已有公交企业成功的进行了”VPP+V2G”的现场验证试验。“VPP+V2G”技术正将公交系统从“能源消耗者”转变为“电网调节器”，其深远意义远超单一领域创新。”VPP+V2G”技术编织的，不仅仅是能源与交通的协同网络，也不是简单的技术迭代，而是一场静默的革命。当每一辆电动公交车都成为流动的储能单元，当每一次充放电都参与构建更智慧的能源网络，我们不仅看到了交通行业的绿色转型，更触摸到了未来城市碳中和的脉搏。