中國儲能網(wǎng)訊：第十二屆中國國際儲能大會演講速記如下：
何光宇：尊敬的各位專家、朋友，大家上午好！很榮幸有機會和大家分享我們在虛擬電廠方面的一些研究和心得。我大概分四部分和大家分享，從背景、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用實踐和總結(jié)四方面。
這個背景大家可能都非常熟悉了，前面各位都提到，我們到2030和2060實現(xiàn)碳達(dá)峰，碳中和，這應(yīng)該是一個堅定的不可逆的趨勢。那么，我們認(rèn)為這么一個過程，實際上是從高碳到低碳，最終到零碳這么一個過程，其實高碳這邊，我們以往主要是靠燃煤機組，我們認(rèn)為燃煤機組實際上能夠產(chǎn)生兩部分的價值，一部分是電量，一部分是調(diào)節(jié)電量，新能源能夠提供電量，但是調(diào)節(jié)電量是由誰來提供呢？我們認(rèn)為是虛擬電廠，我們希望是用以儲能為主，包括儲能，分布式能源，構(gòu)成一個調(diào)節(jié)的主力。
靈活性潛力，我們認(rèn)為它是廣泛存在的，電儲能、熱儲能等都可以看成一個大的靈活性潛力，所以廣義上講，儲能固然是非常重要，但是我們說其實各種靈活性潛力都可以看作是儲能，就是說我們有各種廣義的儲能。我們說煤，這其實也可以看作儲能，我們把煤放到倉庫里，把原料存儲起來；水庫也是儲能的一個形式；你現(xiàn)在說的各種熱泵、空調(diào)等都可以算儲能的方式。
重要的就是說怎么樣把這些散的東西聚合起來，一直以來，有一個不一定很成熟的觀點，如果儲能我們做的能量密度太高，太集中，實際上風(fēng)險越大。反過來講，如果有一些技術(shù)，你能夠把它分散起來，然后再把它聚合起來進(jìn)行控制運行，這種可能是更加的適合的方法。
（圖示）今天主要和大家匯報的是這張PPT中的內(nèi)容，就像前面所講，我們說主要的靈活性應(yīng)該由虛擬電廠來提供，那么虛擬電廠這塊應(yīng)該從挖掘、連接、聚合到可持續(xù)?！巴诰颉笔潜ＷC有靈活性可以用，“連接”是保證靈活性隨時可用，而“聚合”是靈活性作為一個整體可以來用，最后我們說可持續(xù)是靈活性永遠(yuǎn)可用。下面，我從以上四個方面向各位匯報一下。
在個體靈活性挖掘方面，我們提了一些新的概念，互動智能體，它分為主動感知、主動演化和主動交互三個概念。某種意義上就和元宇宙里的很多概念很像，就是一個智能體自己能夠有感知能力，自己的決策能力能夠不斷演化，它也能夠自己不斷進(jìn)行交互。這里面的感知，我待會兒會詳細(xì)介紹，這里簡單說一下演化和交互。交互主要是回答這么一個問題，我如果感知到信息以后該和誰說，該講給誰聽，如果你說要講給特定的人聽，那就會產(chǎn)生耦合，不利于連接和聚合，因此我們認(rèn)為它應(yīng)該有一個數(shù)據(jù)驅(qū)動，基于數(shù)據(jù)域來做這件事情。主動演化是基于行為樹理論和自學(xué)習(xí)理論，能源設(shè)備不斷推演和進(jìn)化的過程。
我們提了一套叫“MissU”的技術(shù)，在實時、不間斷、精準(zhǔn)測量基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電器身份識別、狀態(tài)識別、事件識別，最終實現(xiàn)用戶行為識別。做這部分工作的初衷是實現(xiàn)“從人告訴物”到“物告訴人”，我們稱之為“智能2.0”。我們經(jīng)常做一個比喻，我現(xiàn)在在這里給各位做報告，那么我講的話是語音，計算機能夠識別，那么我們的理念是你所有的電器，小到一臺空調(diào)，大到一臺比如說很大的電機或者說電動汽車、儲能電站，所有的電器都在講話，關(guān)鍵是你能否聽懂。既然我們說語音，通過語音識別等自然語言處理技術(shù)會知道說什么，事實上電器說話是通過很多電流曲線、電壓曲線、功率曲線等等，同樣我們需要一套類似于語音識別一樣的技術(shù)，姑且稱之為“電器語言處理”來識別它在講什么。這里面的第一個前提就是要做到不間斷的測量，就是說話不能夠一分鐘才聽一個字，你必須隨時不斷地聽，這就對整個的測量和通信技術(shù)提出極大的挑戰(zhàn)，要求下面的每一個設(shè)備都做到百毫秒級的通信延遲。
我們說整個測量是基礎(chǔ)，第二個是做到識別，識別它的目的是為了自動化，就像我們過安檢之后，如果有了人臉識別技術(shù)，很多需要人的環(huán)節(jié)就不再需要了，可以實現(xiàn)高度自動化。S是狀態(tài)，它的目的是為了預(yù)測，再下面一個S就相當(dāng)于是你去做異常事件的識別，目的是為了互動，最后我們做到用戶用電行為或用電場景的識別，就是通過各種電器自動感知用戶想干什么。
這里舉了幾個例子，我們說從靈活性挖掘方面，從日常常見的電器講了三個例子，如果電器能說話，我們就可以做到一個主動的運維，也做到智慧的節(jié)電，我們把這個作為我們下面做虛擬電廠的基礎(chǔ)。
這里稍微強調(diào)一下，實際上剛才這套技術(shù)里最簡單，但一定不該被忽視的點，就是高速的采集和通訊。我們現(xiàn)在能夠做到相比傳統(tǒng)的采集，在采集的量級比它提升10倍的前提下，通訊量還要下降95%。當(dāng)然，它還有其他的一些優(yōu)勢。
剛才是第一點，就是說我們需要有一個基于“MissU”，基于主動感知、主動演化、主動交互的技術(shù)，第二點講的是實際上和我們這種集中式儲能不一樣的方面，就是我們這種資源特別多，在一個園區(qū)里比如說在海南現(xiàn)在正在做這個項目，內(nèi)部有將近3萬個資源正在聚合。其實在沒做別的事之前，它最重要的一點就是始終在線，就像微信代替郵件，是因為微信可以永遠(yuǎn)在線。我們也是一樣的，系統(tǒng)應(yīng)該始終在線，在線容錯、在線可維護、在線可擴展。因為你的對象大了以后，什么事情都會有可能發(fā)生。
這里面有兩個基本的理念，我向大家簡單匯報一下：一是異常即正常。我們以前構(gòu)建任何系統(tǒng)，總是期待任何一個組成部分都能夠正常工作，然后整個系統(tǒng)都正常工作。但是在現(xiàn)實世界里你不會接觸到不出故障的東西，所有東西都會出故障，所以只有任意的系統(tǒng)出故障的時候，整個系統(tǒng)也能正常工作，這才是可以真正工作的系統(tǒng)。所以我們想表述的概念是正常不是常態(tài)，異常才是常態(tài)，也就是說我們在構(gòu)建這么一個大系統(tǒng)的過程中，永遠(yuǎn)要隨時準(zhǔn)備失敗，但是要保證任何的失敗都不會帶來災(zāi)難性的后果。這在電網(wǎng)里是體現(xiàn)的特別多，你說我們的電網(wǎng)特別的穩(wěn)定，任何一個電站崩了都不要緊，這就是一種體現(xiàn)。二是系統(tǒng)由子系統(tǒng)生長而來。這對用戶側(cè)的虛擬電廠特別的關(guān)鍵，我們說設(shè)計固然重要，但是任何的設(shè)計是不是只用到現(xiàn)在的技術(shù)？是不是只反映你現(xiàn)在的認(rèn)識？是不是只體現(xiàn)你當(dāng)前的需求？如果你這么做，系統(tǒng)建成之日就是過期之時，你的系統(tǒng)一定得滿足未來的技術(shù)、未來的認(rèn)識、未來的增長，必須像每個個體一樣，包括我們在座的每個人，永遠(yuǎn)是可以持續(xù)地長大。
我們在靈活性挖掘和連接之后，第三個就是怎么樣聚合地優(yōu)化運行。我們主要做的是自趨優(yōu)的能量管理系統(tǒng)，什么叫自趨優(yōu)？這是我們當(dāng)時在研究智能電網(wǎng)的時候，寫過智能電網(wǎng)領(lǐng)域的首批專著，在專著中我們給智能電網(wǎng)下過一個定義，即具有自趨優(yōu)能力的電網(wǎng)就是叫智能電網(wǎng)。我們這里把“自趨優(yōu)”三個字應(yīng)用于“虛擬電廠”。它主要解決三個問題：一是何為優(yōu)。我們做什么事情總是想把它做好，怎么做好這就是優(yōu)，需要一個指標(biāo)體系來量化。二是什么叫趨優(yōu)。趨優(yōu)是代表一個能力，你從當(dāng)前態(tài)怎么過渡到未來態(tài)，這是一種趨優(yōu)。三是自趨優(yōu)。這代表一種機制，你必須能夠有一種機制，使得這個系統(tǒng)自動、自發(fā)趨向優(yōu)化。
所以說，我們提了一套叫自趨優(yōu)的園區(qū)的能量管理系統(tǒng)，它包括了供端的優(yōu)化、需求端的協(xié)同、整體的趨優(yōu)，這里應(yīng)該有很多的新概念，比如叫樓宇準(zhǔn)線、綠電指數(shù)、挖掘、聚合、協(xié)同等。這里面有很多理念都是全新的，比如說，很多人提到我們做儲能可能比較頭痛的問題就是缺乏商業(yè)模式，像我們各省做需求響應(yīng)，可能也只是做幾次或者十幾次。我們認(rèn)為一個根本的原因是基于基線的這么一套機制，是自己和自己比，只算苦勞不算功勞，它對挖掘全系統(tǒng)靈活性其實是不利的；而我們提的準(zhǔn)線是基于功勞的一種方式，我們主張的需求響應(yīng)是規(guī)?；摹⒊B(tài)化的、輕量化、趣味化的一個方式，如果各位有興趣可以去搜索一下我們在這塊的論文。前面的準(zhǔn)線，我們本來是用到整個電力大系統(tǒng)里的，這里把它推廣到一個園區(qū)里，我們叫基于樓宇準(zhǔn)線、綠電指數(shù)、低碳分、電量幣等等。
我們說已有的做法，因為它本身是一個時間耦合、空間耦合、變化迅速的問題，是一個需要瞻前顧后、左顧右盼才能解決的問題。這個問題我們認(rèn)為通過求解優(yōu)化模型來實現(xiàn)園區(qū)能量管理，在實際中是不可行的?，F(xiàn)在很多說我們做了源網(wǎng)荷儲，它往往是抓了幾個最主要的東西，我們不是說這不對，只是說這樣做有很多潛力沒有抓住，可能只抓了一些大的分布式能源資源，負(fù)荷側(cè)的比如說幾千臺空調(diào)很難顧及進(jìn)來。
從本質(zhì)上來說，海量廣域分布式能源資源運行信息含糊不清、運行模式千變?nèi)f化、運行環(huán)境時空耦合、運行目標(biāo)千差萬別，那么如何實現(xiàn)海量個體聚合運行，服務(wù)于同一目標(biāo)呢？我們是將不滿意狀態(tài)定義為事件，事件觸發(fā)控制，控制反過來消除事件，消除了一切事件的狀態(tài)必然運行于令人滿意的狀態(tài)，將復(fù)雜的多目標(biāo)優(yōu)化問題變成單一“消除事件”操作。
最后一個技術(shù)，叫常態(tài)化可持續(xù)運營。我們認(rèn)為在靈活性挖掘是保證有的靈活性可用，我們說連接是保證總是在線、總是可用，前面的聚合是表明它可以做一個整體可用，真正最終起決定性作用的還是說你是不是常態(tài)化、可持續(xù)運營，因為畢竟每個系統(tǒng)投入都很大，如果你沒有一套常態(tài)化的機制，可能比較難做到可持續(xù)的運營。剛才已經(jīng)和各位簡單匯報了，我們現(xiàn)在基于所謂的負(fù)荷準(zhǔn)線的概念，負(fù)荷準(zhǔn)線基本想法大概是這樣的，我們認(rèn)為在以往的電網(wǎng)時代，這邊是發(fā)電，那邊是負(fù)荷。我們經(jīng)常把它比喻成兩個人跳舞，負(fù)荷是剛性的，是一個姑娘，很矜持，站著不動，另外一方是發(fā)電的，是一個大漢，步履蹣跚，這個舞很難跳，很難平衡。但是隨著時代的發(fā)展，有了越來越多的新能源，新能源也是調(diào)不動的，所以它經(jīng)常在扯褲腳，舞就很難跳。那么到未來，主體是變成新能源，電力系統(tǒng)平衡應(yīng)該怎么做呢？現(xiàn)在是發(fā)電滿足用電，未來可能要由用電來滿足發(fā)電。也就是說，以往如果都是光伏，如果認(rèn)為光伏的邊際成本都是零，那么可能發(fā)電不要錢，但是它沒有調(diào)節(jié)能力，調(diào)節(jié)能力需要靠用戶來。之前我們說現(xiàn)在發(fā)電滿足用電，未來用電滿足發(fā)電，但我們后來說這樣說太麻煩了，不要這樣說，只需要說用可調(diào)滿足不可調(diào)。反正以前是發(fā)電可調(diào)，未來是用戶側(cè)可調(diào)，現(xiàn)在是發(fā)電里有一部分可調(diào)，用戶側(cè)像儲能、電動汽車是可調(diào)，總會是用可調(diào)滿足不可調(diào)。
那么，我們這個準(zhǔn)線的概念是從這兒來的，我們把不可調(diào)的部分稱之為準(zhǔn)線，如果你這邊可調(diào)的部分和它基本一致，那就是做了最好的調(diào)節(jié)。我們也發(fā)表了系列論文，也做了很多實際的研究，如果各位感興趣，期待和大家一起做這方面的研究。因為這個事情我們認(rèn)為一定是為了整個社會、整個產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)，它期待通過這種機制的服務(wù)，真正為儲能產(chǎn)業(yè)或者虛擬電廠建立一種常態(tài)化、可運營的機制。并且它非常的講道理，我們說過這么一種機制本來是算功勞，不是算苦勞。當(dāng)然，從這個機制出發(fā)，我們也在做進(jìn)一步的研究，期望在電力市場方面也有一些小的突破，這里就不再贅述了。
這是我們的流程，重點是四個詞：規(guī)?；⒊B(tài)化、輕量化、趣味化，我們?nèi)∈鬃帜浮癝PEAR”，稱之為“spear一樣的需求響應(yīng)機制”。大家如果感興趣可以看我們在電力系統(tǒng)自動化發(fā)的一篇微文，詳細(xì)介紹了這個想法。
因為這個項目有幾塊，第一塊是作為國家的重點研發(fā)計劃，我們也是去年立項，明后年能夠結(jié)束，我們在上海和陜西做了一個工業(yè)園區(qū)，同時我們也是南方電網(wǎng)的重點項目，這相當(dāng)于是在那邊做的一個示范。這里面應(yīng)該說是源網(wǎng)荷儲都有，它的特點可能和其他地方做的不一樣的方面，就是用戶側(cè)做的特別多，基本上把園區(qū)里的每一臺電器全部接入進(jìn)來了，所以整體智能用電終端可能有超過5000個，同時我們也還希望這個示范項目能夠起到一個培訓(xùn)的作用。
這里面最主要的思想就是右下角這張圖，我們說從能源到能源+信息，再到能源+信息+社會，最后做到友好交互平臺，最終實現(xiàn)價值，這也是我們的新理念。如果是做用戶側(cè)的系統(tǒng)，一定不是避開社會系統(tǒng)只談能源系統(tǒng)，一定要通過信息系統(tǒng)把能源系統(tǒng)和社會系統(tǒng)有機融合起來，這個系統(tǒng)才能真正發(fā)揮它的價值。
這是我們在另外一個高校做的以需求響應(yīng)為主的示范，這個項目里主要檢驗了兩個東西，一是檢驗我們這套通訊的技術(shù)，我們現(xiàn)在用了一種新的技術(shù)，基本上每個房間只要一個設(shè)備就能夠自組網(wǎng)地連接起來，我們主要是檢驗它的穩(wěn)定性。這樣做可以極大的降低運行成本，也極大的降低安裝成本。同時，我們也在檢驗這套算法本身，就是我們前面講的怎么樣保證自律性和一致性。
我們有了一些其他的成果，這里就不介紹了。
最后，向各位做一個簡單的總結(jié)。項目主要是從四個方面開展，首先是從個體靈活性的挖掘方面，因為我們前面開篇就提到整個虛擬電廠主要是提供調(diào)節(jié)能力，那么第一點是保證有靈活性可以用，我們的特點相當(dāng)于是從互動智能體或者從人工智能和元宇宙的角度做了進(jìn)一步的挖掘，這也是我們的工作和別人工作顯著不同的地方。在這點基礎(chǔ)上，連接主要是保證它始終在線，有強烈的在線性。第三是聚合，可以作為整體協(xié)同化。最后我們也是在機制方面做了一些探索，希望能夠得到大家的支持和鼓勵。
謝謝大家！
