1小时=3杯奶茶钱:虚拟电厂的“错峰致富”公式
发布日期:2025/7/26
上个月小区物业发了条通知:“每晚 8-10 点用电高峰,自愿关掉空调 1 小时的住户,每户奖励 20 元。” 刚开始大家半信半疑,试了一周后,真有人收到了微信红包。物业说这是在搞 “激励型需求响应”,让咱们普通用户也能参与虚拟电厂调度,既帮电网减负,又能赚点零花钱。
可能有人会问:“以前调电都是电网说了算,现在还能靠调电赚钱?这激励型虚拟电厂到底是啥?” 其实啊,它就像个 “电力合作社”,电网缺电时给用户发奖励,让大家错峰用电;用户有多余的电,也能通过它卖个好价钱。
今天就用大白话聊聊,激励型需求响应模型和其他模型有啥不一样,为啥说它是最划算的选择,普通用户又能从中得到啥实实在在的好处
一、先搞明白:为啥要搞 “激励型需求响应”?
(一)碳交易来了,电力系统得换个活法
这两年国家搞碳交易,高排放的火电厂日子不好过了,得想办法多用电能、少烧煤。可风能、太阳能这些清洁能源有个毛病:时有时无 —— 刮大风时电用不完,没风时又不够用,电网很容易 “供需失衡”。
以前解决这问题,要么让火电厂多发电(不环保),要么拉闸限电(用户不满意)。现在有了新办法:让用户配合着调电 —— 高峰时少用点,低谷时多用点,电网就稳了,还能多消纳清洁能源。这就是 “需求响应”,而 “激励型” 就是给配合的用户发奖励,让大家更愿意参与。
(二)用户不积极,再好的技术也白搭
有些地方试过强制用户调电,比如夏天直接把空调设成 26℃,结果大家怨声载道。这就像小区物业强行规定 “每周三停水”,就算是为了检修,也会招人骂。
激励型需求响应就不一样了:给用户选择权 —— 愿意调电的拿奖励,不想调的不勉强。就像小区群里发 “自愿错峰用水,参与的送一桶洗衣液”,大家反而更配合。
二、激励型模型:把用户的 “用电弹性” 变成钱
(一)两种 “可调负荷”,各有各的调法
激励型模型能把用户的负荷分成两种,就像把快递分成 “可改时间送” 和 “可拒收”:
1. 可转移负荷:把用电时间挪一挪
比如你家的电热水器,本来习惯晚上 8 点加热,现在电网说 “晚上 8 点电紧张,改到 10 点加热,奖励 5 元”,你同意了,这就是可转移负荷。总用电量没变,只是时间挪了挪。
电网给的奖励不是瞎定的:挪得越远(比如从 8 点挪到凌晨 2 点),奖励越多 —— 就像快递 “隔日达” 比 “次日达” 便宜,调电时间越灵活,对电网帮助越大,奖励自然更高。
2. 可中断负荷:暂时不用电,给补偿
比如工厂的大型电机,本来计划下午 2 点启动,电网说 “这时电不够,能不能改到 4 点启动,补偿 200 元”,工厂同意了,这就是可中断负荷。用电量暂时少了,但不影响整体生产。
这种补偿一般按 “中断多少电、中断多久” 算,就像请假扣工资,反过来 “让电” 就能拿补贴,很合理。
(二)模型怎么算?核心是 “多赢”
激励型模型的目标很简单:让虚拟电厂赚的钱减去给用户的奖励后,净利润最高。就像开超市搞促销,打折花的钱得从多卖的货里赚回来,最后还得有利润。
算的时候要考虑三样东西:
1.卖电收入:虚拟电厂把电卖给电网或其他用户的钱;
2.发电成本:太阳能板、风机的维护费,储能电池的损耗费;
3.用户奖励:给可转移负荷、可中断负荷的补偿。
这三样算下来,净利润最高的方案就是最好的。
三、和其他模型比,激励型到底好在哪?
论文里对比了三种模型:多目标优化模型、高低频双模态模型、激励型需求响应模型。就像对比三种打车方式 —— 公交(便宜但慢)、出租车(快但贵)、网约车(又快又划算),各有各的特点。
(一)多目标优化模型:顾此失彼的 “全能选手”
这种模型想同时做到 “成本低、排放少、供电稳”,结果往往顾此失彼。比如为了降低碳排放,强行让火电厂少发电,结果用电高峰时只能高价买电,反而亏了钱。
就像一个人想同时 “减肥、增肌、不忌口”,很难做到完美平衡。实验数据显示,这种模型的收益比激励型低 12%,因为没考虑用户的配合度,很多方案落不了地。
(二)高低频双模态模型:技术先进但 “不接地气”
这种模型靠高频和低频两种模式切换调度,技术很先进,能精准控制电压电流。但它把用户当成 “被动执行的设备”,不考虑大家愿不愿意配合。
比如它会算出 “某小区需要减少 500 度电”,但没考虑怎么让用户同意 —— 就像导航只告诉你 “最短路线是穿小巷”,却不管小巷里有没有狗。实验里这种模型的用户满意度比激励型低 25%。
(三)激励型模型:用户和电网都满意
激励型模型胜在 “接地气”:既算技术账,也算人情账。从实验数据看(见图 4):
收益比多目标模型高 15%,因为用户配合度高,卖电更灵活;
成本比双模态模型低 8%,因为不用花大价钱搞复杂的切换设备
负荷曲线最平滑(见图 5、图 6),电网最稳定。
这就像网约车比公交和出租车更受欢迎 —— 既考虑效率,又照顾用户体验。
四、实验见真章:数据不会骗人
论文里做了个实验,模拟三种情景:
不考虑用户调电;
只考虑可转移负荷;
同时考虑可转移和可中断负荷(激励型模型)。
结果一目了然:
(一)收益成本对比:激励型最赚钱
从图 4 能看出,第三种情景(激励型)的净利润最高,比第一种高 23%,比第二种高 11%。为啥?因为用户愿意配合调电,虚拟电厂不用高价从电网买电,还能把多余的电卖个好价钱。
(二)负荷曲线:激励型最平稳
图 5 是电力调度曲线,图 6 是热力调度曲线,第三种情景的曲线最平滑,没有大起大落。这说明电网压力小了,就像开车时车速稳定,不容易出故障。
(三)清洁能源消纳:激励型最给力
实验里,第三种情景的风电消纳率比第一种高 18%,因为用电低谷时用户愿意多用电,把风能存起来了。就像超市晚上打折促销,能多卖掉白天没卖完的菜。
五、对咱们普通人,有啥实实在在的好处?
(一)调调电就能赚零花钱
你家的电动车充电桩、电热水器、空调,都可能成为可转移负荷。比如电网发通知 “明天中午 12 点 - 2 点,把空调温度调高 1℃,每小时奖励 2 元”,你在手机上点同意,就能轻松赚钱。
某小区试点时,参与的用户每月平均能拿 80 元奖励,够买两桶食用油了。
(二)自家设备能多赚钱
如果你家有太阳能板,以前只能按固定价格卖给电网。现在通过激励型模型,能在用电高峰时高价卖电 —— 比如中午 12 点电价是 1 元 / 度,比平时的 0.5 元高一倍,收益直接翻倍。
(三)停电更少,用电更舒心
电网稳了,就不用拉闸限电。夏天再也不会遇到 “正开空调呢突然断电”,冬天暖气也不会忽冷忽热。某工业园区用了这模型后,停电次数从每月 5 次降到 1 次。
(四)环保又省钱,一举两得
激励型模型能让电网多用电能、少用火电,碳排放少了,空气更好。同时,电网运营成本降了,电费也可能更便宜 —— 就像超市进货成本低了,商品能卖得更实惠。
六、结语:未来,每个人都是 “电力合伙人”
激励型需求响应模型的核心,不是 “管理用户”,而是 “联合用户”—— 把千家万户的 “用电弹性” 聚起来,变成电网的 “缓冲垫” 和清洁能源的 “储存罐”。
现在很多地方已经在推广了:
上海某社区:居民通过 APP 参与调电,半年拿了 12 万元奖励;
广东某工厂:配合电网中断负荷,每月多赚 5 万元补偿;
北京某写字楼:把空调负荷转移到夜间,一年省了 15 万电费。
以后,咱们的手机上可能会有个 “电力合伙人” APP,上面显示:“当前电价 1.2 元 / 度,您有 30 度余电可卖,收益 36 元;若把洗衣机启动时间改到凌晨 2 点,额外奖励 8 元”。点击确认,就能轻松参与,既省心又赚钱。
三种模型对比表
来源:虚拟电厂学习社 作者:萍姐