1950年，英國數學家艾倫·圖靈發明了他稱之為“模仿游戲”的游戲。后來被稱為圖靈測試的實驗，要求一名人類參與者與一個未知的搭檔進行對話，試圖判斷對方是計算機還是電話那頭的人。如果對方無法猜測，機器就能通過圖靈測試。

電網運營商現在正準備迎接他們自己的“游戲”版本。虛擬電廠連接了小型分布式能源資源，越來越多地被用來平衡電力供需。問題是：它們能否像傳統電廠那樣完成任務？

電網運營商現在可以通過運行類似圖靈的測試——Huels測試來驗證這些電廠。要通過Huels測試，虛擬電廠的性能必須與傳統電廠無異。一名人工電網操作員擔任評判。

總部位于紐約布魯克林的虛擬電廠開發商EnergyHub開發了該測試，并在今天發布的白皮書中進行了闡述。EnergyHub首席科學家保羅·海因斯說：“我們真正想做的是讓操作員覺得這些虛擬電廠可以像傳統電廠一樣行動、感受和聞起來。這是一種初步試金石。”

什么是虛擬發電廠（VPP）？

虛擬電廠與傳統電廠的問題非常及時。虛擬電廠（VPP）是由屋頂太陽能板、家用電池和智能恒溫器等設備組成的網絡，通過軟件協同供電或節約電力。

與傳統發電系統不同，傳統發電系統在電力需求高峰時可能啟動一個大型燃氣廠，VPP接入的是小型且分布廣泛的設備。例如，VPP可能從數百輛插電電動車或屋頂太陽能板中獲取電力。或者它可能指示家庭或企業的智能恒溫器降低供暖或制冷系統，以降低需求。

這項技術正值數據中心電力需求問題日益高漲之際出現。咨詢公司彭博新基金會估計，到2035年，美國數據中心能源需求將達到106吉瓦——比七個月前的預測增長了36%。

公用事業和電網運營商如何滿足日益增長的需求尚不明確，且面臨多方面的挑戰。天然氣電廠的渦輪機訂單缺貨，新核反應堆的建設也還需要數年時間。風能和太陽能雖然建設成本低且快速，但無法產生數據中心所需的全天候電力，在特朗普政府下面臨艱難的政治斗爭。

所有這些因素共同為虛擬電站創造了機會，它們可以在不顯著提高電價的情況下向電網增加吉瓦電量。“這是政治問題。如果你說要控制電費，這實際上是12個月內實現的唯一途徑。“華盛頓特區Multiplier的清潔能源投資者Jigar Shah說，他曾在拜登政府領導美國能源部貸款項目辦公室。

Shah表示，VPP還可能減少公用事業公司對配電設備的投資需求，避免供應鏈短缺和成本膨脹。“沒有其他想法能在12個月內部署，產生如此巨大的影響。”他說。

根據2024年美國能源部報告，VPP到2030年可在美國范圍內提供80至160吉瓦的容量，足以滿足峰值電網需求的10%到20%。

VPP如何贏得電網運營商的信任？

但首先，VPP開發商必須贏得電網開發者的青睞。像Huels測試這樣的基準對于建立這種信任至關重要。非營利研究組織落基山研究所的負責人勞倫·施維斯伯格表示：“為了讓我們建立對VPP的依賴，它們確實需要通過Huels測試，運營商也必須能夠信賴VPP在需要時提供電力，她是最近一份VPP報告的合著者，并未參與測試開發。”

Matthias Huels是一位在EnergyHub工作了四年多的工程師，最早于2024年提出了該測試的想法。在與同事以及頗具諷刺意味的ChatGPT進行了工作坊后，Huels向公司展示了這個概念。

休爾斯主觀地設計了測試。目前，在其最早的版本中，它似乎遵循類似最高法院“我一眼就知道”的標準，也就是說：通過考試取決于評委。如果電網運營商發現VPP的電力與實際燃氣產生電子的電力一樣可靠，那么VPP就已通過。

Huels測試分為四個級別。要達到一級，VPP必須能夠通過成功調度智能恒溫器在電網面臨最大需求時降低電網需求。要達到二級，VPP必須能夠響應市場和電網數據，當價格達到一定水平時降低需求，或在需要電力時啟用太陽能電池板或電池。人類決策者參與了這些層面。

通過Huels測試是在3級時完成的。這時，VPP能夠自動運行，因為它被證明足夠可靠，與燃氣峰值電站無異——后者僅在電網承受壓力時才作為備用電站上線。通過第四級需要VPP完全自主地根據一天中多個主動變化的變量調整輸出。

“艾倫·圖靈設計的模仿游戲是：計算機能否欺騙審訊者，讓它以為自己其實是人類，盡管它只是一臺電腦，”海因斯說。我們提出一個測試的想法，可以讓我們說：我們能否欺騙電網運營商，讓他們以為真正解決他們問題的是多設備聚合而非大型燃氣廠？”

VPP能模仿燃氣尖峰電廠嗎？

峰值電廠在其生命周期中僅有約5%的時間發電。這使得VPP更容易模仿，因為像峰值電站一樣，需求響應或電池收集的電力有限，只能提供持續數小時的爆發功率。

更難的是，要達到一個全規模的天然氣電廠，其運行時間達到65%或更多，或者核電廠通常運行時間至少95%。實現這一目標需要為VPP網絡配備長時儲能設備，這些儲能可以在白天太陽能電池板峰值輸出時供電，并在整夜放電。“你開始談論那些擁有大量電池、能夠全年365天運行的VPP，”海因斯說，“那是條我們可以走的路。”

EnergyHub一直在對其VPP系統進行Huels測試。去年，EnergyHub成功與亞利桑那公共服務公司、北卡羅來納州的杜克能源公司以及馬薩諸塞州的國家電網公司進行了試驗。在亞利桑那州，EnergyHub的軟件能夠調入裝有太陽能電池板和智能恒溫器的家庭，并在陽光發電時為房屋“預冷”。這使得該州最大的公用事業公司能夠在居民通常下班回家時開電視和調高空調的高峰時段減少需求。

“白天因為太陽能而供電過多，傍晚時分人們正好在太陽能降壓時加大晚間負載，”海因斯說。“你需要一個能輕松完成這個日程的項目。我們創造了能做到這一點的東西。”

這使得公司在Huels測試量表上處于2到3之間。海因斯說，通過三級考試“需要幾年時間”。