美国加利福尼亚州洛杉矶市在未来可持续性和可再生能源发展上正展现勃勃的雄心。美国最大的住宅太阳能安装公司Sunrun表示，基于住宅太阳能使用和电力存储的多种功能，建成一座覆盖整座城市的虚拟电厂或许指日可待，并且将进一步助益洛杉矶实现可持续发展目标。
日前，Sunrun发布的最新报告描绘出一幅路线图，可让洛杉矶以百分之百清洁能源代替退役的燃气电厂，满足城市的可持续发展需求。
洛杉矶曾一度重建3座沿海天然气电厂来满足城区供电，但这样的举措如今不再受推崇。洛杉矶市长Eric Garcetti认为，“是时候结束天然气的时代了，当前最正确的举措就是保护地球环境与推动经济增长，而要兼顾这两者，就需要进行长远谋划。”
Sunrun表示，洛杉矶已经通过建造公共虚拟电厂提高了原本的清洁能源目标。据悉，通过当地7.5万座楼宇的屋顶太阳能和电池储能装置，已经可以代替一座燃气电厂在用电高峰期时的供电量。
报告显示，在洛杉矶水电局的推动下，到2030年预计会有15万户家庭和5000座公寓大楼装上住宅太阳能。这份数据与加州圣地亚哥天然气和电力公司的预估数据十分接近。
同时，Sunrun强调太阳能和先进电池的成本如今正在不断下降，预计一座虚拟电厂不仅可以节约近6000万美元，发电量相当于一座新建燃气厂的产能。
“Garcetti市长和洛杉矶水电局展现出气候领袖的魄力。各部门正密切配合，使得燃气电厂向100%清洁能源过渡。此外，洛杉矶居民对于清洁能源的需求正在不断加大。未来几年，居民的家用太阳能与电池将完全可以取代传统的天然气工厂，并让洛杉矶维持稳定可靠的电力供应。同时，这是一个转型的机会，让各方为洛杉矶电力系统构想新的运作方式，为更多的人提供优质岗位，为更多的家庭节省开支，为社区营造更健康的环境而努力，”Sunrun执行总裁Lynn Jurich这样认为。
“如果让洛杉矶家庭都装上太阳能设备，装机发电可达740兆瓦”
洛杉矶目前有3.6万户住宅安装了屋顶太阳能，可发电182兆瓦，约为当地居民用电总量的2.5%。如果洛杉矶比其他城市更早行动起来，安装更多的太阳能设备，那么住宅屋顶太阳能所产生清洁能源将可以被进一步挖掘、利用起来。
洛杉矶共有13.9万户家庭，而安装了太阳能装置的家庭只占洛杉矶家庭总数的11%。从这个角度出发，如果让所有家庭都装上太阳能设备，将可以产生740兆瓦的装机发电。近来，家庭用户开始加速投入住宅太阳能的怀抱。不仅在洛杉矶，在加州其他地区，家庭用户也在以相近的速度向太阳能招手。
在洛杉矶的“可持续城市计划2015”中，设定了这样的目标：到2025年，实现900兆瓦-1500兆瓦的太阳能装机发电；到2035年，实现1500兆瓦-1800兆瓦的太阳能装机发电。当然，随着技术不断成熟，不久后，洛杉矶也可能再次更新计划中的各项指标。
Sunrun表示，通过可实现的途径，仅城市住宅区就可以提供862兆瓦的太阳能和1180兆瓦时的电池储能系统。
据统计，洛杉矶的用电高峰期长达4小时左右，如果在高峰期通过太阳能给家庭和社区供电，产能约等同于一座295兆瓦的燃气电厂，这样的发电量已经可以和洛杉矶水电局下设部分发电厂的峰值容量达到相同的数量级。
圣地亚哥工程师Bill Powers对这项计划的实用性和可行性表示了认同，他说，“Sunrun眼下所尝试的工程，并不是无稽之谈，或许在不久的将来就会发生”。
不过Powers也有顾虑，“现在的问题在于这项计划的运营方式与以往对公共基础设施的管理和经营的方式截然不同，具体的模式还需要进一步推敲。”
“加州将力争在2045年前实现百分之百无碳电力”
太阳能虚拟电厂的梦想可以在世界上任意一个角落照进现实，但像洛杉矶这样大力支持太阳能发展的城市却不多。不论是在洛杉矶还是乃至整个加州，都不失为太阳能发展稳中求进的不错之选。
加州一直是美国太阳能领域的“领头羊”。事实上，加州即将要求2020年后新建成的房屋都安装太阳能板。在州法层面上，目前拟定的太阳能法案很快将进入听证阶段。
不仅如此，加州设定了在2045年以前实现百分之百无碳电力的目标，洛杉矶也设定了2050年前实现近零碳排放的目标。
加州和洛杉矶一直在寻找有效的途径来实现长期的清洁能源目标。作为美国首屈一指的住宅类太阳能供应商，Sunrun已经开始勾勒可供操作的太阳能路线图了。也许这个设想对洛杉矶的雄心而言并不完美，但它在广域上彰显了区域太阳能发展或者储能计划的巨大潜力。
近日恰逢洛杉矶首次发布“可持续城市规划”四周年，洛杉矶政府部门表示今后每四年会对规划进行一次全面的更新，比如更新一些修订后的新目标。洛杉矶将会以怎样的步伐推动可再生能源发展、每四年的目标跨度又会有怎样的改变，透过这个窗口，公众都能一览无遗。不难想象，一个向零碳迈进的洛杉矶城已经整装待发。
相关内容原刊于新闻网站Electrek,原文作者为Phil Dzikiy，本报记者张倩编译
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虚拟电厂知多少
“虚拟电厂”源于1997年Shimon Awerbuch博士在其著作《虚拟公共设施：新兴产业的描述、技术及竞争力》一书中对虚拟公共设施的定义：虚拟公共设施是独立且以市场为驱动的实体之间的一种灵活合作，这些实体不必拥有相应的资产而能够为消费者提供其所需要的高效电能服务。
虚拟电厂的概念更多强调的是对外呈现的功能和效果，更新运营理念并产生社会经济效益，其基本的应用场景是电力市场。这种方法无需对电网进行改造而能够聚合分布式能源对公网稳定输电，并提供快速响应的辅助服务，成为分布式能源进入电力市场的有效方法，降低了其在市场中运行的失衡风险，可以获得规模经济的效益。
从整个世界范围来看，虚拟电厂的研究和实施目前主要集中于欧洲和北美。我国一些地区面临电力紧张和能效偏低的矛盾，所以虚拟电厂的解决思路在我国也有着巨大的市场潜力。
