虚拟储能与分布式光伏协同优化：新型电力系统的灵活性解决方案

安科瑞顾强

 摘要： 在全球能源结构向低碳化、智能化加速转型的背景下，分布式光伏的大规模接入为电力系统带来机遇的同时，也因其波动性与间歇性带来了运行挑战。本文聚焦于虚拟储能系统（Virtual Energy Storage System, VESS）与分布式物理储能的协同优化策略。文章阐述了VESS的核心概念与优势，分析了分布式光伏+储能的痛点，并论证了VESS与物理储能互补协同在提升新能源消纳率、降低电网运行成本、增强系统灵活性方面的显著价值。通过理论模型、技术方案对比及实际应用案例，文章系统展示了协同优化的核心机制与多样化应用场景。研究结论表明，这种协同策略是提高能源利用效率、降低碳排放、支撑新型电力系统构建的重要技术方向。

关键词： 虚拟储能系统 (VESS)；分布式光伏；储能协同优化；微电网；虚拟电厂；能源管理

引言：能源转型下的挑战与破局之道

 “双碳”目标驱动下，以分布式光伏为代表的可再生能源迅猛发展。然而，其固有的波动性和间歇性对电网安全稳定运行构成压力。如何整合分布式光伏与储能资源，实现灵活调度与优化管理？虚拟储能系统（VESS）与分布式物理储能的协同优化，正成为解决这一难题的创新方案。

1. 虚拟储能系统（VESS）：灵活调节的“隐形”电池 VESS并非实体电池，而是通过先进智能算法和需求侧管理技术，将分散、可调节的电力负荷（如空调、电动汽车、工业设备等）聚合起来，模拟传统储能的充放电行为，提供灵活的电力调节能力。相较于物理储能，VESS具备投资成本低、响应速度快、资源利用率高的核心优势，为系统调节开辟了新路径。

2. 分布式光伏+储能的瓶颈与VESS的协同价值 分布式光伏受天气影响显著，易导致供需失衡。传统解决方案依赖物理储能（如锂电池），但高昂初始投资和有限寿命制约了其广泛应用。VESS的引入，可与物理储能形成互补：

2.1提升光伏消纳率： VESS动态调节负荷，减少弃光，最大化利用可再生能源。

2.2降低综合成本： 减少对物理储能的依赖，优化资源配置，提升整体经济性。

2.3增强系统灵活性： 快速响应电网需求，参与调峰填谷、频率调节等辅助服务。

2.4创造用户收益： 通过峰谷电价套利、需求响应补贴等方式降低用户用电成本。

3. 协同优化的多元应用场景

3.1工业园区能源管理： 整合光伏、物理储能与VESS（调度空调、水泵等柔性负荷），优化生产用电，削减峰值负荷，显著降低电费支出（案例显示年省电费超20%）。

3.2微电网与智能社区： 实现户用光伏、家用储能与VESS协同运行，促进社区内能源自给自足与优化交易。

3.3电力市场辅助服务： VESS聚合海量分布式资源，参与调频、备用等市场服务，为聚合商创造额外收益。

4. 安科瑞协同优化解决方案：AcrelEMS智慧能源管理平台 安科瑞提供以 AcrelEMS 智慧能源管理平台为核心的协同优化解决方案，覆盖企业微电网“源-网-荷-储-充”全环节：

4.1平台核心： 实时监视、智能预测、动态调配分布式电源、市政电源、储能系统、充电设施及各类负荷。支持接受虚拟电厂调度指令和需求响应。

4.2关键功能：

4.2.1能源全景可视化： 实时展示市电、光伏、储能、充电桩、负荷等数据。

4.2.2智能协调控制： 实施新能源消纳、需量控制、峰谷套利等优化策略，平滑系统出力，对比优化效果。

4.2.3预测调度： 结合气象与历史数据预测发电与负荷，联动储能与负荷控制优化调度。

 4.2.4多维度能耗分析： 监测电、水、气、冷/热等能源消耗，进行同环比、流向分析及碳排折算。

4.2.5有序充电管理： 根据负荷和变压器容量，联动控制充电桩，保障电网安全。

4.2.6运维巡检： 支持工单管理、轨迹跟踪，实现运维闭环。

4.3完整“云-边-端”体系： 除软件平台外，提供丰富的现场设备（如协调控制器、保护装置、电能质量设备、多功能/物联网仪表、充电桩、智能网关等），构建全面能源数字化能力，为虚拟电厂提供企业级支撑。

5. 结语 虚拟储能系统（VESS）与分布式光伏储能的协同优化，是提升能源利用效率、降低碳排放、推动绿色能源高质量发展的关键技术路径。它不仅为企业、园区和电网运营商带来显著的降本增效机遇，更是社会迈向可持续能源未来的坚实一步。随着技术的成熟和应用的深入，这种协同模式将在构建新型电力系统中扮演愈发重要的角色。