“廣泛分布的基站可以組成一個大型虛擬電廠，讓運營商搖身一變成為供電商。”

近日，芬蘭運營商Elisa發布白皮書表示，通過引入智能化能源管理系統在無線接入網內構建虛擬電廠，不僅能降低自身的電力成本，還能將存儲的能源回售給電網，增加新的收入來源。

RAN是現成的“虛擬電廠”

什么是虛擬電廠？一提到發電廠，我們第一時間會想到大型水電廠、火電廠、核電廠，但近年來隨著清潔能源快速發展，也出現了廣泛分布的小型太陽能、風能等發電裝置。與火電、核電等大型發電廠可提供穩定的電力供應不同，太陽能、風力發電因受限于日照時間、風的強度等天氣影響，不能一直持續發電，往往會配置蓄電池，以便在日照和風能充足的時候將多余的電能存儲起來，并在日照和風能不足的時候通過蓄電池輔助供電。

所謂虛擬電廠，就是通過物聯網和先進的能源管理技術，將這些分散的小型發電設施和儲能系統聯網并統一控制管理，形成一個虛擬的電廠，使其像一座大型發電廠一樣發揮作用。

眾所周知，為確保提供連續的網絡服務，運營商在基站站點里都配有蓄電池，可在電網供電中斷時作為備用供電。一直以來，電信行業是全球第二大電池用戶。這為運營商構建虛擬電廠提供了基礎。

另一方面，在全球綠色低碳大趨勢下，運營商作為減排放和能耗大戶，正在基站站點上大力引入太陽能、風能等清潔能源。未來十年，風能和太陽能的部署將進一步加速。這為運營商構建虛擬電廠帶來了契機。

在此背景下，Elisa提出了DES（分布式能源存儲）解決方案。該方案通過升級鋰離子電池和采用DES智能管理解決方案，將RAN（無線接入網）變成一個虛擬電廠，能夠在降低自身用電成本和碳排放的同時為電網供電，從而幫助運營商減少運營支出并實現創收。

具體而言，虛擬電廠連接到電網，當太陽能面板和風力渦輪機產生的電能多于網絡或基站所需電能時，多余的電能可通過鋰電池存儲起來，并對外響應負荷需求，靈活地向電網供電。

Elisa認為，移動運營商是構建虛擬電廠的理想企業，其可帶來兩方面的好處：一是可以在低電價時期購買并存儲電力，供高電價時期使用，從而降低電費支出；二是可以將風能、太陽能產生的多余電能（比如夜間風能充沛，會產生多余的電能）存儲起來，參與電力市場交易，在用電高峰期將電力出售回電網。

節省用電成本50%

目前，Elisa已完成部署實踐，通過對200個基站進行“三步”改造升級，構建了一個約1MW容量的虛擬電廠，并通過芬蘭電網運營商Fingrid驗收后，開始在aFRR（自動頻率恢復備用）市場提供平衡服務。

通過實踐，Elisa計算表明，部署虛擬電廠的回報（包括aFRR收益和節省的電力）相當于該運營商當前電力支出的50%以上。

具體“三步”改造升級如下：

第一步，升級鋰電池。相對于傳統基站采用的鉛酸電池，鋰電池的容量更大，且更能承受充、放電，使用壽命更長。因此，首先需要將傳統鉛酸電池更換為鋰電池。

第二步，實現全網可視、可管。傳統基站供備電系統是“啞設備”，需通過數字化、網絡化改造，實現數據實時采集，以及對全網供備電情況的可視、可管。

第三步，引入AI，構建智能管理系統。該智能管理系統為三層架構，頂層負責根據電力平衡市場的供需數據靈活進行負載轉移或電網平衡，中間層負責監控基站電力設施運行狀況，底層負責部件級的響應和調整。

如上圖所示，通過對200個站點部署虛擬電廠實踐，Elisa估計在aFRR市場的月收入在30000至60000歐元之間。Elisa表示，這意味著三年內就可以收回投資成本。

本文參考來源：Distributed Energy Storage Good for business, good for the grid, good for the planet，Elisa

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