探索为什么支持云计算的智能电网比传统发电厂更清洁，更可靠和安全。
2021年6月下旬，一场热门人在太平洋西北地区夹住，波特兰和整个地区的高温破坏了创纪录的高温。随着空调的加班，数千人缺乏电力，担心电网将无法满足需求。
像这样的一次少年天气事件不再是一生。它们定期发生。例如，在6月初，德克萨斯州的温度也飙升，从屋顶散发出孤星州的电力需求。作为回应，州监管机构恳求德克萨斯人削减功耗或面对他们在2月之前看到的失败类型，当时一连串的冬季风暴强调了德克萨斯州的电力网，使69％的德克萨斯人无电。
但是，不仅天气威胁着电源。这也是安全。例如，5月，网络罪犯入侵了殖民管道的系统，该系统将汽油和喷气燃料从休斯顿运送到东南部。作为回应，管道的所有者停止了运营，并支付了一笔巨额赎金，以换取可以恢复网络的软件应用程序。
随着电子设备变得无处不在，电动汽车进入运输网络，并将更多的行业数字化时，这些挑战是在能源设备变得无处不在的背景下发生的。随着对电力增加和供应威胁的需求，需要新的解决方案来使世界充满力量。
一种这样的解决方案是虚拟发电厂或VPPs - 分布式能源，它们连接在一起，以创建云智能电网。”面对迫在眉睫的能源危机，支持者说，它们可能是缺失的联系，这将使电网更强大，可靠，弹性，可持续和安全。
虚拟发电厂如何工作？这是一个公平的问题。由于VPP的存在与标准发电厂的方式不同，因此它们可能很难可视化。因此，解释了虚拟电厂，这很有帮助。
当您闭上眼睛并想象一家发电厂时，您可能会设想一个巨大的工业巨石，例如具有特征性冷却塔的核电站，或者是带有煤炭动力的植物，带有巨大的，闷烧的烟囱。VPP不是那样。实际上，它根本不是一个发电厂。相反，许多较小的发电厂通过云相互连接，以创建所谓的“智能电网”。
这些不同的能源提供者太小了，无法满足传统电力变电站的能源需求。但是，通过汇集资源，他们可以看上去和行为，好像他们是一个单一的大容量能源，根据Roberto Rodriguez Labastida的说法，指南，一家跟踪VPP的管理咨询公司。
罗德里格斯·拉巴斯塔（Rodriguez Labastida）解释说：“这是实际发电厂的替代品，通常以兆瓦的规模降低或转移负载。”
首先，他们可以扩展现有的电网，增加能源能力和供应，而无需新的或升级的基础设施。它们还创造了冗余和弹性。例如，如果传统的电厂失败，则必须离线将其脱机，而VPP也可以继续操作，即使他们的节点之一经历了服务中断。同样，VPP可以感觉到何时强调电网，然后在峰值需求期间自动重新分配和重新平衡能量负载，以便避免过度劳累的能源资产。在这方面，他们可以模仿或替换高峰发电厂 - 即仅在能源需求高时运行的发电厂。
VPP的功率能力和弹性提高，例如对消费者和企业的电气保险，因为VPP的可能性较小，即使电力需求飙升，也不太可能经历停电。例如，以VPP为电源，得克萨斯州可能能够减少在2021年2月在那里发生的冬季风暴中遭受停电和冻结温度的居民数量。
VPPS的虚拟网络还确保像医院和银行这样的关键基础设施（两者都需要开展挽救生命和生计的业务的权力）将继续不间断地运营。另外，VPP会防止意外的电源损坏电气设备，从而使更大的电网处于工作状态，以使消费者及其金库的相互利益。
通过补充传统的发电厂并在高峰需求期间提供增加的电源，VPP可以防止像德克萨斯州这样的电力停电。但这只是许多好处之一。
Other benefits are sustainability and cost, as VPPs can incorporate renewable energy sources like wind turbines, solar parks and battery farms, which are cleaner and often cheaper than fossil fuels, but typically can’t generate enough energy on their own to power an entire grid.
作家詹妮弗·卡斯滕森（Jennifer Castenson）在一篇文章中写道：“可更可再生能源作为发电的最受欢迎的方式，成为发电的最流行方式。”forbes.com她说，在美国大部分地区，太阳能现在比天然气和煤炭便宜。
“这些更便宜的成本以及政府为削减气候损害的排放而努力的努力将越来越多地推动煤炭脱离电网，并在2030年到2030年将新发电的市场份额80％……这种加速趋势为虚拟发电厂铺平了道路。”
有了VPP，能源消费者不仅可以消耗电力，而且可以提供电力，从而将其卖给网格，从家用太阳能阵列，电池或其他本地能源产生的能量。例如，南澳大利亚电力提供商的能源当地人和汽车制造商特斯拉正在合作南澳大利亚的虚拟发电厂，最终将构成多达50,000个太阳能和特斯拉Powerwall家用电池系统。预计安装系统的房主将削减电气成本特斯拉说，与标准电价相比，比标准电价超过22％。
VPPS的另一个好处是安全性。正如殖民管道骇客说明的那样，传统的基础设施越来越容易受到黑客和其他不良行为者的安全漏洞的影响。如果传统的发电厂受到损害，则整个工厂都会下降。但是，使用VPP，内置的冗余可以减轻风险。如果黑客在网络中带来了单个资产，则网络的其他资产可以继续运行。
可以使用在边缘计算中使用的相同安全方法来保护VPP，即计算过程和应用程序在其中尽可能接近数据的原点，例如在智能手机上运行移动应用程序而不是在远程服务器上运行移动应用程序。例如，VPP可以通过基于边缘的防火墙进行保护，研究人员在2021年3月的《杂志》上建议能源信息学。
Edge Security是一个公认的概念，用于在网络最远的范围内保护用户和应用程序。使用内置的安全堆栈保护该信息，以阻止访问点的“零日”威胁，恶意软件和其他漏洞。使用此方法，网络运营商可以安全将流量转向最近的访问点根据数字技术开发商Citrix的说法。
制造商和使用Edge Computing的其他人正在大力投资于将确保其技术安全的解决方案。这些投资无疑将使其他用户和用例（包括VPPS）受益，这将继续受益于许多使用Edge Computing的其他领域的安全进步。
他们的好处说服了许多行业专家预测VPP的迅速增长。咨询公司财富业务洞察力例如，预测，到2027年，全球VPP市场将达到28.5亿美元，比2019年增长27.2％，当时市场价值8700万美元。
“ 2030年的电力网络将不使用数字，它们将是数字化的，”战略监管顾问马特·雷尼（Matt Rennie）说Rennie Partners，提供能源咨询服务的澳大利亚公司。
“到2035年至2040年，电力系统将主要构成通过虚拟发电厂和分布式能源系统有效通信的物联网设备。”
云和边缘计算雷尼说，正在实现将他的预测变成现实的技术。
他说：“随着VPP集成到电力系统，云和边缘的使用将成为安全，弹性和处理速度的决定性特征之一。”
他补充说，云和边缘计算将以同步运行 - 尽管目前尚不清楚如何在它们之间委派VPP工作流程。某些设备可以通过Internet安全有效地连接和协调，例如，其他设备（例如直接访问关键基础架构的人）不能。
Rennie说：“随着VPP的数量增加到数十万，每个VPP都与家族物联网互动，应在本地处理这些信息，并且可以将其发送到云将成为新的考试问题。”
尽管仍然存在实际问题，例如如何最好地管理和部署网络，但VPP的战略价值显而易见：提高成本，可靠性，能力，环境可持续性和安全性。
没关系，他们不会占据与传统发电厂相同的物理足迹。可以在需要时在那里。这很重要。只需问那些去年冬天在奥斯丁用敞开的烤箱门加热的人，或者那些今年夏天在波特兰毫无结果寻求空调舒适的人。
Jean Thilmany是居住在圣保罗的自由作家，他撰写了有关工程和技术的文章。
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