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成千上万吨的天然气冲上了南加州的天空去年年底本应为该地区的发电厂提供燃料，并为家庭供暖。相反，阿利索峡谷(Aliso Canyon)储存地发生的大规模泄漏，让加州的电力供应商竞相补充损失的电力供应，以避免未来几个月出现停电和反复停电的情况。

但洛杉矶地区的公用事业公司并不仅仅是在寻找更多的化石燃料来填补天然气的缺口。他们也开始求助于“虚拟电厂”:由独立电池、太阳能电池板和节能建筑组成的庞大网络相互连接，并由软件和数据系统进行远程控制。这些虚拟发电厂的目标是在高峰时段共同减少客户的能源需求，并在目标地区提供可再生能源供应。这将使电力公司能够抵消传统能源的部分需求，并避免电网中断。

一个引人注目的测试

能源专家说,目前对加州的天然气短缺可能成为引人注目的测试用例对虚拟发电厂,清洁能源的一个新兴领域将超过五倍的大小在美国十年之内增长从2014年的约4800兆瓦容量近28000兆瓦,到2023年,根据Navigant的研究该公司是一家咨询和市场研究公司。美国和欧洲的电力供应商正越来越多地试验这些系统，以帮助管理和利用数千个分布式能源系统的价值，这些系统包括分散在电网中的各种能源储存、效率和可再生能源装置。

GTM Research高级分析师Omar Saadeh在旧金山接受电话采访时表示:“公用事业和其他电力行业的股东对采用这些解决方案来满足不同需求的兴趣显著增加。”

Saadeh说，推动整体需求的是国家正在从集中式电力市场向本地化、低碳供应网络的转变。集中式电力市场由笨重的化石燃料发电厂通过输电线路跨越州界输送电子。他补充说:“整个概念是，公用事业正在向分散的系统过渡，这正是人们对虚拟发电厂和其他技术产生兴趣的地方。”

GTM Research项目仅仅是虚拟发电厂的软件组件——即所谓的“分布式能源资源管理系统”——的市场价值很快就会翻番，从2014年的约5000万美元增长到2018年的1.1亿美元。添加在可再生能源技术,电池和其他组件,和虚拟发电厂市场将增长从2016年的15亿美元的年收入53亿美元的市场,到2023年,美国以37亿美元的年总和欧洲剐破13亿美元,指南针预计在2014年。旧金山Navigant首席研究分析师彼得•阿斯慕斯(Peter Asmus)表示，鉴于LG化学(LG Chem)和松下(Panasonic)等公司近期在家用和商用电池系统方面的增长，这个市场的实际价值可能要高得多。

采用新兴技术

在加州，Aliso峡谷泄漏造成的天然气短缺正在加速这些新兴能源技术的采用。加州公共事业委员会(California Public Utilities Commission)在5月底命令南加州爱迪生公司(SCE)，该地区的主要电力供应商，在今年夏天“加快购买能源储存”，以帮助“减轻洛杉矶盆地的电力可靠性风险”，这一过程仍在进行中。公用事业委员会还要求SCE加快私有电池、太阳能和其他分布式系统与电网的连接速度。

SCE的大部分天然气供应都来自南加州天然气公司(Southern California gas Company)，该公司拥有Aliso Canyon地下设施，从2015年10月底到2月中旬，该设施泄漏了逾9.7万吨甲烷。加州监管机构估计，目前该地区只有约150亿立方英尺(不到该设施总容量的五分之一)的电力和供暖服务可用。

阻止公司。该公司表示，由于加州采取了应对措施，预计将加快在洛杉矶地区现有的一些虚拟发电厂项目。

这家初创公司使用电池和软件来帮助大型零售和酒店企业，如Whole Foods和万豪(Marriott)，降低电费。在过去的七年里，Stem已经在加州的数百座大型建筑中安装了电池系统(偶尔与屋顶太阳能一起使用)。电池在低电价时充电。Stem的软件系统然后分析建筑物的能源使用和关于公用事业费率的信息。当电价最高时，该系统会自动减少使用公用事业提供的电力，而是从电池中获取电力。

通过这种方式，单个建筑物的业主可以降低公共事业每月收取的“高峰需求”费用。但Stem的首席执行官约翰?卡灵顿(John Carrington)在接受电话采访时表示，总体而言，好处甚至更大。通过它的软件，Stem可以在客户的建筑物中协调系统，以在突然需要电力时减少整个地区的能源需求。Stem公司在2014年获得了一份合同，为SCE公司提供85兆瓦的虚拟电力，这些电力将提供给人口稠密的地区，那里现有的电力供应是有限的。

卡灵顿说，Stem正在与洛杉矶地区的所有公用事业公司合作，为我们的产品提供快速响应和快速安装。For virtual power, he added, the response to Aliso Canyon "could really serve as an inflection point for the industry."

并不是所有的虚拟发电厂都像Stem的建筑物聚合网络一样工作，它们使用电池和能源管理系统。事实上，“虚拟发电厂”的定义仍然有些模糊和主观，尤其是在许多此类技术仍处于试验和开发阶段的情况下。然而，通常情况下，系统遵循三种模型中的一种。

首先是供应侧体系，这种体系在德国和丹麦等欧洲国家更为普遍，这些国家已经有大量的小型可再生能源项目。在这个模型中，地方政府和电网运营商可以利用水力、沼气和其他低碳资源来协调独立太阳能阵列和风力发电场的输出，这些发电方式间歇性地在不同的时间运行，从而模拟一个24小时发电厂的输出。去年11月，德国科技巨头西门子公司(Siemens Corp.)和公用事业巨头莱茵集团(RWE)表示，他们将进行合作共建信息技术骨干一个大众市场的虚拟发电厂，将协调价值数百兆瓦的分布式能源项目，如风能和太阳能发电厂。

需求响应

第二种模式主要侧重于“需求响应”——通过能效系统和软件，在电力需求最高的时段减少消耗。这就减少了公共事业公司为了提供有限的供应而点燃昂贵的化石燃料“峰值”工厂的需要。

需求响应的基本前提- - - - - -公用事业公司对大量能源使用者全年收取较低的电费，以换取高峰时段的断电- - - - - -已经存在了几十年。但现代软件和数据系统采用的是一幢一幢建筑的方法，并将其扩展到数千个站点，成为一个可靠的、可扩展的虚拟发电厂例如EnerNOC这是一家位于波士顿的能源软件和服务公司。

EnerNOC在美国这一领域占据主导地位。该公司向商业和工业建筑的业主支付费用，让他们在电网负荷过重时定期减少电力消耗，或避免高电价。EnerNOC的软件平台可以通知制造商何时切换到几个小时的维护模式，或者建议办公室经理减少空调的使用。连接在电表上的一个小装置将数据发送到EnerNOC, EnerNOC会测量并跟踪每个站点的能耗减少量。

该公司可以向电网运营商提供这些“负瓦”的节能服务，而这些运营商反过来又向EnerNOC支付费用。EnerNOC最大的市场是PJM互联，它协调东部和中西部13个州之间的批发电力的移动。

麦考利在一封电子邮件中解释道:“我们不是通过向系统增加电力来满足消费者的用电需求，而是付钱让人们减少用电。”“结果是有足够的电力供应。”

混合资产

第三种虚拟发电厂的模式，与Stem的方法一样，是一种混合资产，如电池存储、太阳能和能效系统，既能减少消耗，又能有针对性地提供清洁能源。Navigant的Asmus表示，这一领域可能是美国增长最快的领域，尤其是在电池系统成本方面继续暴跌太阳能电池板遍布美国的屋顶。

不过，美国经济增长的大部分最初将集中在少数几个州- - - - - -主要是加利福尼亚和夏威夷，但也有越来越多的纽约和大西洋中部各州。一些州立法机构和公用事业监管机构已经采纳了相关规定，或正在制定相关政策，以便更容易地将小规模的可再生能源系统整合到更广泛的电网中。但在其他地区，包括落基山脉诸州，法规还没有跟上新电力模式的出现。

GTM的分析师Saadeh说:“这些都是非常新兴的技术，从公用事业和监管的角度来看，这是一个非常新兴的市场。”

Saadeh说，虚拟发电厂在风能和太阳能高度集中的地区更具有经济意义。单独管理数千个独立的、时断时续的可再生能源系统，可能会给公共事业单位带来后勤方面的挑战，它们必须确保不会有太多的太阳能同时涌入电网，或者确保客户可以在没有风的时候打开电灯。因此，电力公司有更大的动力去开发那些能最好地协调不同系统利益的技术，特别是在可再生能源集中度较高的地区。

“一个高度渗透可再生能源的分布式电网需要某种灵活性，”Saadeh指出。“虚拟发电厂就能做到这一点。”

技术公司、公用事业公司和监管机构也仍在为虚拟发电厂确定正确的市场价值，以及如何在电力市场上竞争的初级阶段。启动橄榄石在加州有几个试点项目，旨在回答这类问题。

Olivine首席执行官贝丝·里德(Beth Reid)说，“很多技术都在开发中，但在真正赚钱和向电网提供服务之间，还有很大的差距。”

在一个试点项目与公用事业公司PG&E Corp.合作，建立了一系列不同的综合资产- - - - - -包括电池储存和电动汽车- - - - - -就像传统的发电厂一样，它们也参与了电力批发市场。这个想法是为了表明，虚拟发电厂可以向电网提供灵活、快速响应的电力服务，帮助填补风能和太阳能的间歇性供应缺口，类似于燃气峰值发电厂。参加者为试验市场提供电力供应能力，每月可获发款项。

里德说，她预计虚拟发电厂将大幅增加，因为试点项目有助于理清不同的技术和系统，各州将继续消除监管障碍。

“关于谁真正拥有虚拟发电厂的资源以及不同州的不同机制，仍有很多实验，”她说。“但我认为它的规模将显著扩大。- - - - - -甚至不是在未来十年，而是在未来三到五年。”