1950年，英国数学家艾伦·图灵发明了他称之为“模仿游戏”的游戏。后来被称为图灵测试的实验，要求一名人类参与者与一个未知的搭档进行对话，试图判断对方是计算机还是电话那头的人。如果对方无法猜测，机器就能通过图灵测试。
电网运营商现在正准备迎接他们自己的“游戏”版本。虚拟电厂连接了小型分布式能源资源，越来越多地被用来平衡电力供需。问题是：它们能否像传统电厂那样完成任务？
电网运营商现在可以通过运行类似图灵的测试——Huels测试来验证这些电厂。要通过Huels测试，虚拟电厂的性能必须与传统电厂无异。一名人工电网操作员担任评判。
总部位于纽约布鲁克林的虚拟电厂开发商EnergyHub开发了该测试，并在今天发布的白皮书中进行了阐述。EnergyHub首席科学家保罗·海因斯说：“我们真正想做的是让操作员觉得这些虚拟电厂可以像传统电厂一样行动、感受和闻起来。这是一种初步试金石。”
什么是虚拟发电厂（VPP）？
虚拟电厂与传统电厂的问题非常及时。虚拟电厂（VPP）是由屋顶太阳能板、家用电池和智能恒温器等设备组成的网络，通过软件协同供电或节约电力。
与传统发电系统不同，传统发电系统在电力需求高峰时可能启动一个大型燃气厂，VPP接入的是小型且分布广泛的设备。例如，VPP可能从数百辆插电电动车或屋顶太阳能板中获取电力。或者它可能指示家庭或企业的智能恒温器降低供暖或制冷系统，以降低需求。
这项技术正值数据中心电力需求问题日益高涨之际出现。咨询公司彭博新基金会估计，到2035年，美国数据中心能源需求将达到106吉瓦——比七个月前的预测增长了36%。
公用事业和电网运营商如何满足日益增长的需求尚不明确，且面临多方面的挑战。天然气电厂的涡轮机订单缺货，新核反应堆的建设也还需要数年时间。风能和太阳能虽然建设成本低且快速，但无法产生数据中心所需的全天候电力，在特朗普政府下面临艰难的政治斗争。
所有这些因素共同为虚拟电站创造了机会，它们可以在不显著提高电价的情况下向电网增加吉瓦电量。“这是政治问题。如果你说要控制电费，这实际上是12个月内实现的唯一途径。“华盛顿特区Multiplier的清洁能源投资者Jigar Shah说，他曾在拜登政府领导美国能源部贷款项目办公室。
Shah表示，VPP还可能减少公用事业公司对配电设备的投资需求，避免供应链短缺和成本膨胀。“没有其他想法能在12个月内部署，产生如此巨大的影响。”他说。
根据2024年美国能源部报告，VPP到2030年可在美国范围内提供80至160吉瓦的容量，足以满足峰值电网需求的10%到20%。
VPP如何赢得电网运营商的信任？
但首先，VPP开发商必须赢得电网开发者的青睐。像Huels测试这样的基准对于建立这种信任至关重要。非营利研究组织落基山研究所的负责人劳伦·施维斯伯格表示：“为了让我们建立对VPP的依赖，它们确实需要通过Huels测试，运营商也必须能够信赖VPP在需要时提供电力，她是最近一份VPP报告的合著者，并未参与测试开发。”
Matthias Huels是一位在EnergyHub工作了四年多的工程师，最早于2024年提出了该测试的想法。在与同事以及颇具讽刺意味的ChatGPT进行了工作坊后，Huels向公司展示了这个概念。
休尔斯主观地设计了测试。目前，在其最早的版本中，它似乎遵循类似最高法院“我一眼就知道”的标准，也就是说：通过考试取决于评委。如果电网运营商发现VPP的电力与实际燃气产生电子的电力一样可靠，那么VPP就已通过。
Huels测试分为四个级别。要达到一级，VPP必须能够通过成功调度智能恒温器在电网面临最大需求时降低电网需求。要达到二级，VPP必须能够响应市场和电网数据，当价格达到一定水平时降低需求，或在需要电力时启用太阳能电池板或电池。人类决策者参与了这些层面。
通过Huels测试是在3级时完成的。这时，VPP能够自动运行，因为它被证明足够可靠，与燃气峰值电站无异——后者仅在电网承受压力时才作为备用电站上线。通过第四级需要VPP完全自主地根据一天中多个主动变化的变量调整输出。
“艾伦·图灵设计的模仿游戏是：计算机能否欺骗审讯者，让它以为自己其实是人类，尽管它只是一台电脑，”海因斯说。我们提出一个测试的想法，可以让我们说：我们能否欺骗电网运营商，让他们以为真正解决他们问题的是多设备聚合而非大型燃气厂？”
VPP能模仿燃气尖峰电厂吗？
峰值电厂在其生命周期中仅有约5%的时间发电。这使得VPP更容易模仿，因为像峰值电站一样，需求响应或电池收集的电力有限，只能提供持续数小时的爆发功率。
更难的是，要达到一个全规模的天然气电厂，其运行时间达到65%或更多，或者核电厂通常运行时间至少95%。实现这一目标需要为VPP网络配备长时储能设备，这些储能可以在白天太阳能电池板峰值输出时供电，并在整夜放电。“你开始谈论那些拥有大量电池、能够全年365天运行的VPP，”海因斯说，“那是条我们可以走的路。”
EnergyHub一直在对其VPP系统进行Huels测试。去年，EnergyHub成功与亚利桑那公共服务公司、北卡罗来纳州的杜克能源公司以及马萨诸塞州的国家电网公司进行了试验。在亚利桑那州，EnergyHub的软件能够调入装有太阳能电池板和智能恒温器的家庭，并在阳光发电时为房屋“预冷”。这使得该州最大的公用事业公司能够在居民通常下班回家时开电视和调高空调的高峰时段减少需求。
“白天因为太阳能而供电过多，傍晚时分人们正好在太阳能降压时加大晚间负载，”海因斯说。“你需要一个能轻松完成这个日程的项目。我们创造了能做到这一点的东西。”
这使得公司在Huels测试量表上处于2到3之间。海因斯说，通过三级考试“需要几年时间”。
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