“广泛分布的基站可以组成一个大型虚拟电厂，让运营商摇身一变成为供电商。”

近日，芬兰运营商Elisa发布白皮书表示，通过引入智能化能源管理系统在无线接入网内构建虚拟电厂，不仅能降低自身的电力成本，还能将存储的能源回售给电网，增加新的收入来源。

RAN是现成的“虚拟电厂”

什么是虚拟电厂？一提到发电厂，我们第一时间会想到大型水电厂、火电厂、核电厂，但近年来随着清洁能源快速发展，也出现了广泛分布的小型太阳能、风能等发电装置。与火电、核电等大型发电厂可提供稳定的电力供应不同，太阳能、风力发电因受限于日照时间、风的强度等天气影响，不能一直持续发电，往往会配置蓄电池，以便在日照和风能充足的时候将多余的电能存储起来，并在日照和风能不足的时候通过蓄电池辅助供电。

所谓虚拟电厂，就是通过物联网和先进的能源管理技术，将这些分散的小型发电设施和储能系统联网并统一控制管理，形成一个虚拟的电厂，使其像一座大型发电厂一样发挥作用。

众所周知，为确保提供连续的网络服务，运营商在基站站点里都配有蓄电池，可在电网供电中断时作为备用供电。一直以来，电信行业是全球第二大电池用户。这为运营商构建虚拟电厂提供了基础。

另一方面，在全球绿色低碳大趋势下，运营商作为减排放和能耗大户，正在基站站点上大力引入太阳能、风能等清洁能源。未来十年，风能和太阳能的部署将进一步加速。这为运营商构建虚拟电厂带来了契机。

在此背景下，Elisa提出了DES（分布式能源存储）解决方案。该方案通过升级锂离子电池和采用DES智能管理解决方案，将RAN（无线接入网）变成一个虚拟电厂，能够在降低自身用电成本和碳排放的同时为电网供电，从而帮助运营商减少运营支出并实现创收。

具体而言，虚拟电厂连接到电网，当太阳能面板和风力涡轮机产生的电能多于网络或基站所需电能时，多余的电能可通过锂电池存储起来，并对外响应负荷需求，灵活地向电网供电。

Elisa认为，移动运营商是构建虚拟电厂的理想企业，其可带来两方面的好处：一是可以在低电价时期购买并存储电力，供高电价时期使用，从而降低电费支出；二是可以将风能、太阳能产生的多余电能（比如夜间风能充沛，会产生多余的电能）存储起来，参与电力市场交易，在用电高峰期将电力出售回电网。

节省用电成本50%

目前，Elisa已完成部署实践，通过对200个基站进行“三步”改造升级，构建了一个约1MW容量的虚拟电厂，并通过芬兰电网运营商Fingrid验收后，开始在aFRR（自动频率恢复备用）市场提供平衡服务。

通过实践，Elisa计算表明，部署虚拟电厂的回报（包括aFRR收益和节省的电力）相当于该运营商当前电力支出的50%以上。

具体“三步”改造升级如下：

第一步，升级锂电池。相对于传统基站采用的铅酸电池，锂电池的容量更大，且更能承受充、放电，使用寿命更长。因此，首先需要将传统铅酸电池更换为锂电池。

第二步，实现全网可视、可管。传统基站供备电系统是“哑设备”，需通过数字化、网络化改造，实现数据实时采集，以及对全网供备电情况的可视、可管。

第三步，引入AI，构建智能管理系统。该智能管理系统为三层架构，顶层负责根据电力平衡市场的供需数据灵活进行负载转移或电网平衡，中间层负责监控基站电力设施运行状况，底层负责部件级的响应和调整。

如上图所示，通过对200个站点部署虚拟电厂实践，Elisa估计在aFRR市场的月收入在30000至60000欧元之间。Elisa表示，这意味着三年内就可以收回投资成本。

本文参考来源：Distributed Energy Storage Good for business, good for the grid, good for the planet，Elisa