虚拟电厂：运营商绿色转型的创新驱动

基站变“电厂”正从理想照进现实！

随着5G技术进入“下半场”，通信基站的密度和能耗持续增加。中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心发布的《全球5G标准必要专利及标准提案研究报告（2024年）》显示，截至2024年6月，全球已有119个国家和地区的320家运营商推出了商用5G网络，5G基站部署总量达到594万个，5G用户规模超过18.7亿。通过升级电源、电池等设备并采用智能化的管理方式，将广泛分布的基站组合成虚拟电厂（VPP），不仅可以降低运营商的电费支出和碳排放，还能将存储的绿色能源在电网负荷高峰时出售给电网，以缓解供电压力，开源和节流一举两得。

虚拟电厂迎来发展机遇期

虚拟电厂的概念最初起源于上个世纪90年代的欧洲，旨在消除可再生能源发电的波动性和不可控制性问题。Spherical Insights & Consulting预测，到2032年，全球虚拟电厂市场将增至137亿美元。

当前，全球多个国家在虚拟电厂方面的实践各具特色。从2010年开始，北美的一些洲际电力公司就开始研究虚拟电厂的应用，如今已经建立了多个虚拟电厂示范项目，通过将分散的太阳能、风能和储能设备等进行虚拟集成，实现了能源的智能化管理与优化。欧洲发电资源较为分散，虚拟电厂主要用于电力供给侧，通过聚合分布式发电资源，实现可再生能源稳定并网，并协调发电功率。德国《可再生能源法》规定，所有100千瓦以上可再生能源发电项目必须参与电力市场交易销售。如今在德国，虚拟电厂已经完全商业化。

从2024年6月起，中国开始施行《电力市场监管办法》，明确将虚拟电厂作为电力交易主体。国家发展改革委、国家能源局、国家数据局印发的《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》提出，建立健全虚拟电厂技术标准体系，完善市场准入、安全运行标准和交易规则。

毋庸置疑，虚拟电厂建设将有力地推动新型电力系统的应用，促进能源供应结构变革，加速能源产业转型，助力碳中和目标的早日实现。

数字化、智能化的快速发展，为虚拟电厂的崛起奠定了坚实的技术基础，使得它可以更好地融合通信技术与软件技术，通过对分布式能源资源进行聚合和协调优化，从而灵活地参与电力市场调节和电网运行。另一方面，经济社会的高速发展对电力的需求持续增加，特别是近些年来绿色能源、新型储能等的引入，既是对传统集中式发电模式的一种有益补充，又能实现资源的可控可调，消弭电网供需矛盾，因此具备灵活、经济、环保等特点的虚拟电厂成了市场新宠。

虚拟电厂打破了空间束缚，将能源的生产者和消费者联动协同起来，使得能量由传统的单向流动模式逐步转为互动协同模式，旨在实现能量馈网与双向流动。虚拟电厂这种“特殊”的电厂，为运营商带来了哪些机会与挑战，又将如何彰显社会价值，值得深入探索。

运营商加速能源转型，虚拟电厂是重要抓手

随着5G的深入发展以及环境的变化，运营商在多重维度正面临着前所未有的压力和挑战，运营商能源转型箭在弦上。

具体来说，进入5G时代，网络功耗成倍提升。而随着5G-A的商业化提上日程，运营商的站点功耗势必进一步增长。对于运营商来说，如何建设绿色站点，实现站点能效提升的同时，激活站点价值、开源增收，是必须面对的挑战。

从日益严重的能源危机与环境可持续发展的角度来看，运营商一方面要面对用电价格不断攀升、OPEX支出巨大的压力；另一方面，运营商对于能否获得持续稳定的用电越来越担忧，建立自己的绿色能源体系已成为许多运营商的优先战略选择。

再从实现碳中和目标的角度来看，通过业务创新和优化，进一步实现节能降碳，既是运营商实现可持续发展的必然要求，也是运营商必须要承担起的社会责任。

运营商从能源的消费者走向“消费者+生产者”，虚拟电厂的建设与应用是一个非常好的抓手。

运营商的能源转型包含两方面内涵：Power for ICT，即ICT自身能源建设，运营商将从传统的提供通信设备供电，逐渐转向如何提高站点用电能效，降低CAPEX和OPEX成本，比如通过建设高效站点、高效机房来提高整站的能效等；ICT for Power，即ICT使能能源，运营商不仅仅是用电者，更是生产绿电、调节电力的能源生产者，核心目标是建设更好、更安全、能效更高的绿电，以及在站点参与其它业务的时候能够最大化站点的价值，比如利用站点参与虚拟电厂的调节、在通信站点提供社会化供电等。

虚拟电厂改变了传统的电力生产和供应模式，促进了能源消费模式的转变，用户可以通过参与虚拟电厂实现能源的双向互动和按需消费，从而提高能源利用效率，降低用能成本。虚拟电厂在技术和商业模式上带来的改变，带动了运营商从站点备电走向储能参与电力市场调度。从趋势来看，通信站点可以通过参与电力市场获取相关补贴收益，站点储能与电力业务终将走向融合。在这种情况下，作为能源生产者，运营商站点储能从备电走向备储一体，更大程度地释放站点潜能。

虚拟电厂通过聚合资源，可以参加多种业务类型，包括电能量市场、电力辅助市场、容量市场等。随着商业模式日趋成熟，运营商可以使用其通信储能资源参与更多的业务，获得更多的收益，从“省钱”到“挣钱”。比如，运营商可以将自身储能资源通过聚合，参与到电力市场辅助服务，如电网调频、调峰等服务，以获得电力服务补贴。如此一来，纯备电资源变成了储能设施，盘活了沉默资产，释放了站点价值。这也正是虚拟电厂的关键价值所在。

虚拟电厂用得好，“底座”必须建得好

运营商实现能源转型，将站点储能与电力业务有机融合，积极参与电力市场调度，需要一个“底座”作为支撑，即极简、智能、融合的站点储能体系。

站点储能参与电力市场业务，底线是不能影响站点备电业务，因此需要与现网业务进行解耦。由于运营商现网站点电源往往存在着多个厂家、多个规格，如果部署虚拟电厂，就必须考虑电源与电池的适配，难度将增加。如果部署虚拟电厂的时候，能够实现电源与电池的解耦，将大大提升部署效率，并可实现100%现网电源全场景部署，从而最大化站点资源的利用率。综上，极简是站点部署虚拟电厂重要的考量因素之一。

海量站点储能参与电力辅助市场业务，需要具备调得多、调得快、调得准的智能能力。所谓调得多，就是需要协同成千上万个站点同时参与，形成一个资源池，以充分满足电力服务容量的需求；所谓调得快，即要求电力调频具有秒级的响应速度和智能快速调度能力，以满足业务突发性高的要求；所谓调得准，即要求电力服务精度高，部分国家调频市场要求95%以上的调节精度。

电力辅助业务具有类型多样的特点，如欧洲的多种调频市场，以及中国调峰与调频市场。为降低部署成本，运营商部署站点储能参与电力市场应考虑采用一套融合的系统，以支持多种业务及其长期演进。

华为致力于与合作伙伴共同探索能源管理和优化方案。而打造极简、智能、融合的站点储能体系，正是华为所擅长的。华为全球首发的通信站点VPP智能虚拟电厂解决方案，基于其独有的智能算法和高性能硬件，融合数字技术和电力电子技术，使电网更加稳定安全：该方案可以实现自组网以及与现网解耦，并可极简叠加，不会影响现网架构，引领了安装便捷、快速交付的极简风；其能量管理平台可以完成大数据分析及智能选站，搭配虚拟电厂智能网关和高性能智能锂电，实现了云网协同、智能调度；多业务融合也是华为智能虚拟电厂解决方案的一大亮点，一套系统即可实现错峰用电、电网调峰、电网调频等的融合。据了解，该方案目前正在全球多个区域展开应用，尤其是在欧洲成功打造了多个客户样板，助力运营商站点储能成功参与电力市场调度盘活了储能资产。作为技术赋能者，华为在站点储能系统方面的保持创新，提出“站点备电+错峰用电+VPP一体化”设计理念，可帮助运营商实现资产投资的平滑演进，同时更好地实现能源应用的清洁低碳、安全高效、柔性灵活、智慧融合，加速从能源消费者走向“消费者+生产者”。

平衡电网、节能减碳、持续转型

Fortune Business Insights的数据显示，2023年全球虚拟电厂市场规模为14.2亿美元，预计2024至2032年的复合年增长率将达到37.7%。随着全球能源结构转型与电力市场改革逐步深化，虚拟电厂在聚合能源、参加电力市场调度方面的潜能将进一步释放。

从未来发展趋势看，能源基础设施正在从“成本中心”向“价值中心”转变。对于运营商转型来说，站点/基站能源基础设施可以通过能源经营的方式，比如错峰用电、虚拟电厂等，释放更大价值。