元宇宙对环境的影响：究竟是节能更多，还是耗能更多？

　　今年入夏以来，全国大范围、长时间出现高温天气。高温干旱下，重庆51条河流断流，24座水库干涸。更有网友调侃，嘉陵江都被晒成了“嘉陵工”了。

　　不仅重庆，四川、江苏、浙江、安徽等全国多个省份均受持续性高温影响，用电量飙升，用电负荷连续创新高。为此，不少城市下发“限电”通知。

　　一时间，全城开启省电模式。“重庆地铁限电关灯”话题冲上热搜，网友纷纷晒出乘坐地铁时的场景。

　　惊悚！揪心！缺电成了笼罩下夏日烈阳中挥之不去的阴霾。

　　由于高温干旱下，水电发电不足，居民用电负荷较大导致的供不应求。

　　而要弥合双边的失衡，虚拟电厂（VPP，Virtual Power Plant）不失为一项关键的技术手段。

　　虚拟电厂，削峰填谷

　　现阶段，虚拟电厂的概念可以从两方面理解。

　　从技术看，虚拟电厂是一套数字化智能分析系统，通过先进的信息通信和监测控制技术，实现海量分布式能源（包括分布式电源、可控负荷、储能、电动汽车等）信息采集、数据分析与聚合优化控制。

　　从业务看，虚拟电厂是一套完善可持续的商业模式，通过聚合海量分布式能源，参与电力市场，辅助电网平抑波动、稳定供需。

　　总结一下，就是“预测”、“调控”两个重要功能，本质则是一套能源管理系统。因此，虚拟电厂的核心关键技术必定与信息化数字化技术息息相关。

　　其中，近期研究发现，虚拟电厂具体运用到了计量、通信、智能调度、信息安全防护四项技术。

　　计量技术：精确地计量用户侧电、热、气、水等耗量，建立精准的能源网络供需平衡，为虚拟电厂的调度、生产提供依据；

　　通信技术：控制中心接收各子系统的状态信息、电力市场信息、用户侧信息等，并根据这些信息进行决策、调度、优化；

　　智能调度决策技术：控制中心根据收集的信息，建立完善的数学模型及优化算法，统筹优化调度。

　　信息安全防护技术：虚拟电厂与各个分布式能源站的工业控制系统、电网的调度信息系统等都存在接口，需要做好系统安全防护。

　　这4项技术的名头或许有些许陌生，但核心还是落在了大数据、智能算法等热门元宇宙技术上。“虚拟电厂”看似是个崭新概念，实则目前国内外相关实践比比皆是。

　　新兴赛道，玩家涌现

　　2022年7月，特斯拉公司在加利福尼亚州推出一项虚拟电厂试点计划。

　　马斯克的实践是，邀请两万五千户安装有屋顶光伏、电池体系的家庭，组建一个局部的虚拟电厂能源网络。

　　然而，他并没有成立一个可触摸的实体电厂，只是聚合了这些用户端“沉睡”的屋顶光伏资产，却构造了一套和电厂功能一样的系统，还参与到了电网的调度中。

　　马斯克动作频频，持续引爆了中国二级市场。

　　Wind虚拟电厂指数显示，自从4月份的低谷期以来，虚拟电厂至今涨幅逼近70%，国网信通、固德威等多只概念股频频涨停。

　　经过多次涨停后，一些公司不得已出来“灭火”，澄清称自身的虚拟电网业务甚至尚未落地，或者尚未中标大型项目。

　　“虚拟电厂还没真正成规模，玩二级市场的人已经赚到了一波钱”，一位行业人士笑称。

　　实际上，虚拟电厂并不是新概念，2001年，欧洲各国就开始开展了不少以集中式发电单元为主的虚拟发电厂项目。

　　只是在近20年后的今天，短期国内的高温攻势、产业政策密集跟进，长期“双碳”目标的提出，虚拟电厂的星星之火在国内开始闪现。

　　今年3月发布的《“十四五”现代能源体系规划》就指出，要推动储能设施、虚拟电厂、用户可中断负荷等灵活性资源参与电力辅助服务。

　　此外，北京/上海等多地的十四五规划中也都点名提到发展和建设虚拟电厂。

　　目前，国内在当下的虚拟电厂赛道，主要玩家有三类，即两网（国家电网和南方电网）、发电集团，以及从事电力系统智能化的服务提供商。

　　三类玩家中，两网作为电力调度的主导者，是虚拟电厂发展的绝对核心，不论是提供辅助服务还是作为独立的电源并入电网，虚拟电厂都要在电网的框架之下运营。

　　另外，有着可调节负荷资源优势的新型储能领域玩家/充电桩玩家，也纷纷开启虚拟电厂探索，比如天楹股份、电享科技、国能日新、特来电、零碳智能等等。

　　从目前虚拟电厂玩家参与度以及技术的醇熟度来看，它势必成为大限电背景下“元宇宙+能源调控”新出发点。

　　而大量元宇宙技术的运用，势必会引发不少人关于元宇宙与能源环境的矛盾探讨了。

　　没了电，元宇宙什么都不是

　　谈及元宇宙对环境的影响，在积极方面，有观点认为，虚拟世界将减少人们出差和娱乐的数量，反过来，这将减少污染。

　　但另一方面，也有分析师担心元宇宙可能会导致温室气体排放的涌入。虚拟现实技术和数据中心使用人工智能和云服务，这需要相当多的能源。

　　最近的一项研究估计，仅训练一个 AI 模型就可以产626,000 磅的二氧化碳，这是汽车在其使用寿命期间排放的温室气体量的五倍多。

　　VR 所必需的云游戏也可能会在 2030 年之前增加碳排放量。而且，它将增加对高分辨率图像的需求，这只会增加对更多能源的需求。

　　那么，元宇宙的发展会阻碍碳中和目标实现吗？

　　在《元宇宙与碳中和》一书中，作者这样认为：

　　其一，元宇宙能够大幅提高 GDP 中数字经济的比重，而数字经济显然比传统经济的碳排放要低得多；

　　其二，元宇宙所支撑的数字孪生，使得物理世界中物的摩擦、人的移动、物的移动所损耗的能量大幅降低，也就会导致巨大的碳排放量的降低；

　　其三，元宇宙是个高能版的现实世界，它会带来许多新的技术突破，特别是碳中和技术的突破。

　　作者认为，践行碳中和并非要限制经济增长，简单地降低能源供给。

　　经济仍然要保持中速增长，但是实现碳中和，不能简单降低能源供给，而是要调整能源结构。

　　另外，不是降低人们的生活质量，简单限制能源消费。

　　相信未来，元宇宙作为人类数字智能化高度发展下的虚实融合的社会新形态，将催生出更多解决能源问题的新技术。

　　而至于究竟新技术是节能更多，还是耗能更多，或许未来世界的天气状况就能说明一切了。

　　作者：李琰敏 排版：骆伟玲

　　图片源于网络

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