源—荷—储—充自进化调控与市场化运行技术研究及应用示范

　　一、总体介绍

　　本项目路段全长约127公里，充分盘活沿线服务区车棚及屋面、边坡、互通匝道圈空地、隧道出入口中央分隔带、管理场站等闲置用地，建设分布式光伏45.95MWp;沿线服务区、隧道、收费站等主要用能场景配套储能设施2.2MW/4.73MWh。建立“资源聚合-技术支撑-市场运营”三层架构的新型电力系统，提出风电、光伏、储能及充电桩等可调资源的聚合方案，集成风光出力预测与多维度调度算法，开发能量调控平台自趋优运行技术，构建多能荷协同调控体系，打通电力交易及“调控平台+能碳管理”等商业化路径，项目建成后年均发电量约3706.7万千瓦时，相当于节约标煤约1.23万吨，减少二氧化碳排放约3.38万吨，绿色效应显著。依托本项目，获得软著8项，发布2项团体标准，入选交通运输部交通强国建设试点项目等多个名单。项目全面提升绿电消纳能力与电力系统稳定性，将为交能融合项目建设提供经验范式，对推动交通运输与能源融合发展、助力交通领域绿色低碳转型具有重要意义。

　　二、实施背景

　　近年来，国家及广西自治区相继出台相关战略性文件，将交通与能源深度融合列为重要发展方向。2024年，国家发改委、国家能源局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年》，进一步推动新能源高质量发展。该方案提出，加强智慧化调度体系总体设计，适应大规模高比例新能源和新型主体对电力调度的新要求，全面推进调度方式、机制和管理的优化调整。上述政策为高速公路新能源基础设施建设及能量管控平台等新型技术模式在交通领域的落地应用奠定了战略基础。

　　聚合调控技术是交能融合场景起到关键支撑作用。与城市建筑园区场景相比，高速公路全路域能源系统具有地理分散度高、运行不确定性强、负荷时空差异显著等特点，传统控制方式难以实现精准、高效管控。基于面向交能融合的能量管控平台集成与调控技术，依托跨场站资源聚合建模、边缘节点快速响应、多时间尺度优化调度等核心能力，可高效打通分布式光伏、储能、充电设施与电动汽车等多源异构数据壁垒，实现“源—荷—储—车”资源的柔性聚合与智能响应。通过构建“全路域感知—边云协同调控—闭环反馈优化”的技术体系，可显著提升新能源就地消纳率与充电负荷柔性调节能力，突破现有调控系统在适应性、实时性和可扩展性方面的瓶颈，为交能融合在高速公路场景的工程化落地与区域化推广提供关键支撑。

　　三、主要做法

　　(一)盘活闲置资源。为充分盘活闲置用地，光伏组件安装在大塘至浦北高速公路红线用地范围内可利用的边坡、互通匝道圈空地、服务区楼屋面或者停车棚、隧道出入口中央分隔带等地。边坡光伏系统采用单面550p单晶硅光伏组件，固定支架安装，采用随坡平铺的安装方式，光伏组件依坡势、光伏组件平行于坡面布置，光伏支架采用微孔灌注桩基础。屋顶光伏系统采用单面550p单晶硅光伏组件，固定倾角10°安装，光伏支架采用混凝土配重块。车棚光伏系统采用单面575p单晶硅光伏组件，固定支架安装，光伏支架采用混凝土独立基础。在光伏电站按一定比例配套建设储能系统，可提高发电整体系统运行稳定性，实现电网平滑输出，改善电能质量，提高新能源利用效率和经济性。在服务区、隧道口配套100kW/215kWh的储能系统，全线共22台，合2.2MW/4.73MWh，建于服务区内空余地块，利用服务区高压配电室间隔，接入10kV母线。

　　(二)融合跨模态数据。首先，打通路网监控、气象信息、充电桩运行及 V2X 交互四大核心数据链路，实现多维度信息的实时汇聚与动态更新。其次，气象信息聚焦对电动车续航与充电行为的关键影响因子，为负载建模提供环境变量支撑。然后，充电桩运行数据实现全生命周期监测。最后，通过数据预处理、融合算法、特征增强解决上述多源数据存在的格式异构、维度差异、精度波动等问题，构建面向高速公路场景的负荷行为建模与时空预测框架

　　(三)强化调控技术。针对单场站层面源荷匹配效率低、调度响应滞后的问题，基于预测结果构建多时间尺度滚动优化与动态反馈修正机制，融合经济–安全双目标优化与实时控制策略，实现分布式能源与充电负载的高效自洽运行。进一步，面向多场站资源互济与跨区协同需求，构建基于图论分析与网络流建模的资源聚合与调度优化方法，结合联邦学习、强化学习及数字孪生技术，提升跨站能量互济效率与安全决策能力。

　　(四)搭建能量调控平台。将各类模型与策略进行模块化封装与功能解耦，构建统一数据中台与业务组件库，集成形成面向高速公路场景的聚合充电桩平台，并在“单场站能量自洽”和“多场站协同调控”典型场景中开展应用示范，从调控性能、运行经济性、低碳减排及收益水平等多维度分析技术效果，推动成果的工程化落地与规模化推广。针对高速公路沿线多类型场站协同运行的实际需求，集成多个具代表性的服务区、换电站与交通枢纽，构建多场站分布式能源与负荷的统一调控网络，完成调控与市场化平台的部署与资源接入。在示范应用过程中，开展跨场站协同调度、能量互济与统一控制策略的实地测试，结合边缘节点协同控制机制，验证系统在多点分布、动态变化场景中的调控能力与系统韧性。基于多场站的协同运行数据，开展运行表现与整体效益的定量分析，为全路域调控与市场化平台的推广应用提供工程示范经验与决策支撑。

　　(五)强化资金保障。构建政府引导、社会参与、金融支持的多元资金保障体系，为智慧型虚拟电厂赋能交通物流项目落地提供坚实支撑。一方面，积极争取交通厅智慧交通试点专项补助资金，重点投向跨模态数据融合平台搭建、充电负载预测模型研发等核心技术环节，以及高速公路服务区虚拟电厂试点建设;另一方面，鼓励高速公路运营企业通过股权合作、项目共建等方式参与投资，共享项目运营收益。同时，对接银行、融资租赁公司等金融机构，发行广西首单用于高速公路“交能融合”项目的绿色公司债，降低项目融资成本，确保资金精准用于技术攻坚与试点场景落地，避免资金闲置与浪费。

　　(六)形成示范带动。聚焦高速公路服务区、综合物流枢纽两大核心场景，打造可复制、可推广的智慧虚拟电厂示范样板。优先在车流量大、充电需求集中的高速服务区建设试点，整合电动物流车充电负荷、分布式光伏与储能资源，形成交通和能源协同调度的典型模式，总结设备选型、数据融合、收益分配等关键经验。在此基础上，通过编制示范案例手册、组织现场观摩会等形式，向全省乃至全国推广试点成果，推动智慧虚拟电厂技术在货运专线、港口物流园等场景的延伸应用，带动产业链上下游企业参与，逐步形成试点突破-经验推广- 产业升级的良性循环，放大项目对智慧交通与绿色物流的带动效应。

　　(七)加大宣传推介。构建政企联动、多维覆盖的宣传推介矩阵，提升项目知名度与行业影响力。线上依托交通厅官网、行业媒体平台，定期发布项目进展、技术突破与降本增效成果，制作科普短视频解读智慧虚拟电厂赋能逻辑;线下结合智慧交通博览会、物流产业峰会等行业活动，设置项目专题展区，通过实物演示、场景模拟等方式直观展示项目价值。同时，开展定向推介会，解读项目政策支持与合作机遇，吸引更多市场主体参与;面向公众宣传项目在绿色减碳、缓解充电难等方面的社会效益，营造全社会支持智慧交通与绿色物流发展的良好氛围。

　　三、初步成效

　　以大塘—浦北段高速公路4个服务区为核心试点，聚合屋面及互通匝道光伏、储能系统、充电桩、服务区负荷等资源，将服务区充电桩、空调纳入负荷端并接入能源调控平台。实现高速公路能源系统的智能化管理，提升新能源自趋优和市场化高韧性运行，提升新能源消纳水平和多场站资源利用效率。

　　(一)绿色微电网建成。本项目路段全长约127公里，充分盘活沿线闲置资源，成功打造“光伏+储能+微电网”系统，基本实现绿电覆盖。项目建成后，年均发电量约3706.7万千瓦时，相当于节约标煤约1.23万吨，减少二氧化碳排放约3.38万吨，绿色效应显著。

　　(二)能源成本降低。通过智慧虚拟电厂的负荷聚合能力，整合物流和高速服务区的用电资源，统一采用团购电价;同时依托充电需求时空预测，引导电动物流车在谷段充电，实现充电成本显著降低，直接提升物流利润率。

　　(三)充电服务升级。试点区域彻底改变以往充电排队1小时、实际充电40分钟的困境。依托充电需求时空预测与 V2X 动态调度，电动物流车可提前获取充电桩空闲时段、预约专属充电位，高速服务区高峰时段充电等待时长压缩，部分服务区实现车辆刚停稳、充电桩即启用，物流司机无需再为充电规划额外等待时间，打消充电耽误配送的顾虑。

　　(四)高速服务区堵点变畅点。以往因车辆集中充电导致的服务区入口拥堵、停车位紧张问题显著缓解。通过跨模态数据融合，系统可提前识别高充电需求+高车流的服务区，引导电动物流车分流至其他服务区充电，同时动态调整服务区内充电车位与货运车位配比，提升试点高速服务区高峰时段车辆进出通行效率，未出现因充电车辆滞留导致的主线拥堵。

　　(五)产业链协同联动效应显现。项目推动充电桩运营商、高速公路运营企业形成数据互通、利益共享的合作生态。高速公路运营企业通过负荷聚合获得低价电价，充电桩运营商通过提升充电桩利用率获得收益，形成多方受益的协同格局，带动智慧交通能源产业链上下游企业加速集聚。

　　(六)应用示范效应显著。依托该项目，与中国公路学会签订战略合作协议共建交通与能源融合协同创新中心，双方就推动广西交通与能源领域创新发展方面达成合作共识，共同发力促进科技创新成果转化运用。目前该项目入选国家发改委2024年绿色低碳先进技术示范项目、交通运输部绿色低碳交通强国建设专项试点项目、广西区交通运输厅绿色低碳试点项目、自治区国资委2023年重点投资计划、中国公路学会2025年交通与能源融合创新案例，并获得财政资助。依托本项目，获得软著8项，发布2项团体标准，入选交通运输部交通强国建设试点项目等多个名单。

　　四、下一步工作打算

　　(一)高速公路全域推广。本项目形成的充电负荷预测与跨站协同调控技术，拟向全广西高速公路推广，逐步覆盖交通枢纽、隧道、收费站、管理场站等典型场景，构建“全域能源自治+边缘协同”的智慧高速能源系统。

　　(二)向城市综合能源场景扩展。项目成果不仅适用于高速公路，还可延伸至工业园区、港口、厂区、市政设施等分布式能源丰富的场景。通过源网荷储一体化方案，可提升区域新能源消纳能力，推动市场化交易与综合能源服务模式规模化发展。

　　(三)助力“双碳”战略与政策推广。本项目成果与国家“双碳”战略高度契合，符合《新型电力系统发展行动计划》等政策导向。通过规模化推广，可有效推动新能源就地消纳、交通领域碳减排和区域绿色低碳发展，具有政策驱动下的强劲推广动力。

　　(四)形成标准化与产业化推广模式。项目在技术突破和示范验证基础上，可进一步沉淀数据接口规范、运行调控标准和市场化运营模式，形成可复制、可移植、可标准化的应用体系，推动产业链上下游协同发展，带动光伏、储能、充电设施、能量管理平台等产业集群化推广。