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　　客車網2025年7月30日訊——

　　“VPP+V2G”技術賦能公交能源革命
王小磊

        前言

        隨著“雙碳”目標已經列入城市公共交通重要任務之一，電動公交車車已成為城市交通“雙碳”的重要載體。虛擬發電廠(VPP)與車輛到電網(V2G)技術的深度融合，為公交能源革命提供了全新的解決方案。通過將電動公交車集群轉化為“移動儲能單元”，不僅優化了電網的穩定性，更重構了交通與能源的協同生態，開啟了一場關乎效率、經濟與環保的系統性變革。而“VPP+V2G” 的技術融合，這一創新模式正開啟公交能耗格局的顛覆性變革。

　　1.名詞解釋

　　1.1虛擬電廠(Virtual Power Plant, VPP)虛擬電廠(Virtual Power Plant, VPP)并不是真正意義上的發電廠，它既沒有廠房，也不消耗燃料，是一種智能電網技術，是一張由云計算、AI算法和物聯網編織的“能量調度網”。它能夠將分散的電動公交車、充電樁、儲能設備等資源“聚沙成塔”，實時監測每輛車的電池狀態、充電需求與電網負荷進行聚合和統一管理，形成一個邏輯上的“電廠”。通過全局優化算法，VPP動態分配充電/放電指令，使所有接入系統的車輛成為可調控的“柔性儲能單元”。

　　1.2車輛到電網(Vehicle-to-grid，V2G)

　　V2G是指電動公交車與電網雙向互動的關系：正向關系是，當車載電池需要充電，電流則由電網流向車輛，這是我們通常的理解和認知;逆向關系是，當電動公交車不使用時，車載電池的電能可以流向電網系統。V2G的雙向逆變式充電技術，通過儲能，電量與車載儲能量成正比，可起到電網的平衡作用，通過調度這些車輛的儲能，實現電動公交車車的有序充電。因此，V2G技術就像為電動公交車車安裝了“能量雙向閥門”，種“雙向對話”機制，讓公交車從“耗能終端”轉變為“移動儲能站”。

　　2.改寫公交能耗格局

　　2.1技術耦合VPP

　　作為“看不見的電廠”，采用云計算與物聯網技術，將分散的電動公交車電池聚合成可調度的大型儲能單元。而V2G技術賦予車輛“雙向能量流”能力——在電網負荷低谷時充電儲能，高峰時向電網反向放電。兩者結合，使公交系統從單純的電力消費者轉變為“移動儲能站+柔性發電單元”。通過VPP平臺實現超百輛電動公交車的集群調度，其虛擬發電站可根據實時電價與電池狀態，自動優化充放電策略，既穩定電網頻率，又為運營商創造收益。

　　2.2公交系統的“能耗革命”

　　如果電動公交車集中充電與居民用電高峰時段高度重合，將導致電網峰谷差持續擴大，形成對電網巨大的負荷沖擊。但電動公交車的運營特性卻可為”VPP+V2G”提供了理想應用場景：固定路線、定時停靠、夜間集中充電。應用”VPP+V2G”模式，，電動公交車可根據線路運營計劃與電網需求靈活調整充放電時間——例如，車輛在平峰期低電量運行后，利用停站間隙“快充補能”;在停運期間則變身“儲能節點”，為電網提供調節服務。這種動態平衡機制，可將公交運營與能源管理實現“無縫協同”，電動公交車也因此從“用能者”向“供能者”轉型。

　　2.3城市電網的“柔性調節衛士”

　　城市電網常因各種原因或突發事件面臨尖峰供電負荷的“瞬時壓力”，傳統解決方案需投資建設調峰電站或擴容電網，成本高且響應周期長。而具有”VPP+V2G”系統的公交停車場，則成為“分布式移動儲能庫”。”VPP+V2G”系統意味著公交電池可作為可預測的分布式儲能資源，精準匹配電網需求，起到一座小型調峰電站的功能。數百輛電動公交車組成的網絡成功減少了電網擴容的需求，并將延長現有設備的使用壽命。”VPP+V2G”技術不僅適用于特定場景，而是在多種城市環境中都具有顯著優勢和廣泛適用性。

　　2.4增強環保與可再生能源消納的“雙贏生態”

　　對公交運營企業而言，V2G放電收益可抵消部分充電成本。例如，在峰谷電價差較大的地區，車輛夜間充電、日間放電的套利模式，利用這種“時空平移”能力，每年可節省一些單車電費。同時，通過減少電網調峰壓力，間接降低了城市整體的碳排放——每輛參與V2G的電動公交車，相當于為電網接入了一座“零排放移動儲能站”。當可再生發電設備(風力、光伏等)發電量過剩時，VPP可以指令V2G充電樁吸收多余電能;在可再生能源出力不足時，反向供電。提升可再生發電設備的消納率，用這種方法來減少綠電的廢棄。

　　3.碳資產

　　3.1“VPP+V2G”的減碳

　　在為城市供電網“削峰填谷”的過程中，還可以通過車網互動提升新能源就地消納能力，提升區域綠電消納率。與傳統的電動公交車單純充電相比，”VPP+V2G”的應用使每一輛電動公交車變身“光之種子”，推動交通與能源的雙低碳化。其“綠電”效應所減少的二氧化碳排放，是可以通過相關的方法學計算出來的。因此，每一次充放電都參與能源價值分配，通過大規模應用這項技術，這將為我國能源轉型和“雙碳”目標實現提供堅實支撐，公交企業也將獲得一筆可觀的、具有持續性的碳資產。

　　3.2時空平移消納綠電

　　i.“新能源車充新能源電”：公交場站的可再生能源直接供給V2G充電樁，實現“新能源車充新能源電”的閉環，可直接獲得碳減排量。

　　ii.提升綠電滲透率：VPP調度V2G電動公交車在光伏發電高峰時段充電(如午間)，減少棄光;夜間低谷時段放電補充電網，提升綠電滲透率。如此清晰的綠電使用碳足跡，通過電動公交車的減碳方法學核證計算，可獲得可觀的碳資產。

　　3.3“削峰填谷”減碳

　　VPP可聚合其范圍內的所有分布式能源，在公交場站形成的VPP從根本上改變了站場發電和電動公交車及其它分布式能源之間的孤島狀態，可大幅度提高各種分布式能源的使用效率，而規模化的參與平衡城市供電網負荷的“削峰填谷”，降低了化石能源發電調峰需求，可獲得因減少化石能源發電的減碳量。

　　3.4其它

　　i.‌ 降低能源傳輸損耗：”VPP+V2G”把公交車場站作為分布式電源點，向周邊區域供電，縮短了城市電網的輸電距離，VPP在一定程度上可直接降低配電線路損耗。

　　ii.微網自治減碳增效‌：遇突發事件時，VPP可利用調度場站內“光伏+儲能+V2G” 形成孤島微網快速供電支援，替代柴油發電機應急供電。

　　4.挑戰

　　4.1電池壽命

　　動力電池的使用壽命都與循環次數密切相關。”VPP+V2G”很明顯會增加動力電池的充、放電循環次數，進而會縮短其使用壽命，根據鋰電池的理論，這里的循環次數指的是深度充放電次數，即電量從接近耗盡到完全充滿的過程，而非簡單的充電次數。雖然可以從控制放電深度來其減少對動力電池壽命的影響，但頻繁的充放電對壽命的影響是肯定的。未來如果動力電池技術有大的突破(如：固態電池等)，這種影響將可能使影響更小。

　　4.2技術標準與規范

　　i.技術兼容障礙：當前不同品牌電動車與充電樁之間還存在技術壁壘;車輛、電網和充電樁及設施之間還缺乏統一通信協議，設備之間的雙向互動沒有互認接口標準，導致能量雙向流動困難不統一‌。

　　ii.規范體系缺失：在國家層面尚無V2G的完整安全規范及相應的標準體系，來強制性約束”VPP+V2G”系統內設備的技術參數、接入條件等，以致可能產生技術沖突。

　　5.結語

　　2025年3月13日國家發展改革委等四部門發布《關于公布首批車網互動規模化應用試點的通知》，公布了首批車網互動(V2G)規模化應用試點范圍的城市及項目，并且已有公交企業成功的進行了”VPP+V2G”的現場驗證試驗。“VPP+V2G”技術正將公交系統從“能源消耗者”轉變為“電網調節器”，其深遠意義遠超單一領域創新。”VPP+V2G”技術編織的，不僅僅是能源與交通的協同網絡，也不是簡單的技術迭代，而是一場靜默的革命。當每一輛電動公交車都成為流動的儲能單元，當每一次充放電都參與構建更智慧的能源網絡，我們不僅看到了交通行業的綠色轉型，更觸摸到了未來城市碳中和的脈搏。