虛擬電廠：既是電力“智能管家” 也是智慧能源管理系統(tǒng)

國(guó)電中星了解到：國(guó)家能源局綜合司公示了能源領(lǐng)域“科技助力經(jīng)濟(jì)2020”重點(diǎn)專項(xiàng)擬立項(xiàng)項(xiàng)目，擬將多層級(jí)虛擬電廠平臺(tái)、適應(yīng)靈活運(yùn)行需求的燃機(jī)核心部件保障技術(shù)研究等10個(gè)項(xiàng)目列入重點(diǎn)專項(xiàng)。其中，作為推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的有效手段，虛擬電廠已從理論高地走進(jìn)電網(wǎng)實(shí)地，在激活能源互動(dòng)消費(fèi)、促進(jìn)清潔能源消納等方面發(fā)揮了重要作用。

既是電力“智能管家”

也是智慧能源管理系統(tǒng)

虛擬電廠早年主要以能效電廠的項(xiàng)目形式體現(xiàn)，主要用于需求側(cè)有效節(jié)電。目前，各個(gè)研究機(jī)構(gòu)對(duì)虛擬電廠的實(shí)質(zhì)有不同解釋：“可自愈的微電網(wǎng)”“不同類型的分散在中壓配電網(wǎng)不同節(jié)點(diǎn)的分布式能源集合”“帶有傳輸系統(tǒng)的發(fā)電站”“多技術(shù)和多站點(diǎn)異質(zhì)實(shí)體”等。

那么，虛擬電廠到底能做什么，如何定位？多年致力于能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略研究的中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)杜祥琬指出，虛擬電廠不是傳統(tǒng)意義上的電廠，它相當(dāng)于一個(gè)電力“智能管家”，站在電網(wǎng)角度，把風(fēng)電、光伏發(fā)電等分布式能源通過(guò)儲(chǔ)能裝置組織起來(lái)，形成穩(wěn)定、可控的“大電廠”，便于處理與大電網(wǎng)之間的各種關(guān)系。

冀北電力交易公司負(fù)責(zé)人王宣元解釋，所謂“虛擬”，體現(xiàn)在它并不具有實(shí)體存在的電廠形式，卻有電廠功能，而且遠(yuǎn)超傳統(tǒng)實(shí)體電廠，因?yàn)樗蚱屏藗鹘y(tǒng)電力系統(tǒng)中發(fā)電廠之間、發(fā)電側(cè)和用電側(cè)之間的物理界限。王宣元如此定義虛擬電廠：“它是互聯(lián)網(wǎng)+源網(wǎng)荷儲(chǔ)售服一體化（即電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能、銷售、服務(wù)的聚合體）的清潔智慧能源管理系統(tǒng)，是對(duì)多種分布式能源進(jìn)行聚合、優(yōu)化控制和管理，為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)，并能夠參與電力市場(chǎng)交易的技術(shù)和商業(yè)模式?！?/p>

智能電網(wǎng)研究領(lǐng)域資深專家馮慶東也表示，虛擬電廠在電力系統(tǒng)的作用是把多個(gè)異地的分布式電源、負(fù)荷當(dāng)做一個(gè)電廠來(lái)參與電力市場(chǎng)交易。

“當(dāng)然，電力交易只是虛擬電廠諸多功能中的一個(gè)?！蓖跣獜?qiáng)調(diào)，核心是源網(wǎng)荷儲(chǔ)售服一體化，其中的電源，既可以是傳統(tǒng)火電，也可以是新興的風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電；既可以是大規(guī)模集中式發(fā)電，也可以是分布式零散發(fā)電，還可以是冷、熱、儲(chǔ)能等其他能源形式。虛擬電廠把它們“串聯(lián)”起來(lái)，基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電和用電自我調(diào)節(jié)，保持瞬時(shí)平衡。

聚合優(yōu)化用戶規(guī)模

貫通能源產(chǎn)業(yè)鏈

2019年12月12日，冀北虛擬電廠示范工程投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。這一天對(duì)于遠(yuǎn)在沽源縣西南部山區(qū)的蓮花灘風(fēng)電場(chǎng)有著不同尋常的意義?！拔覀兘尤爰奖碧摂M電廠，2019年12月，在富風(fēng)期的發(fā)電指標(biāo)提升5個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于每臺(tái)風(fēng)機(jī)利潤(rùn)增加4%，是虛擬電廠聚合億萬(wàn)用戶的強(qiáng)大功能，讓富余風(fēng)電有處可去?！痹擄L(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)長(zhǎng)劉宏偉介紹，虛擬電廠為新能源場(chǎng)站帶來(lái)新生機(jī)。

此外，隨著新一輪電改不斷深入，主體多元、開(kāi)放共享、互利共贏的電力市場(chǎng)格局成為各界的共同期待。冀北虛擬電廠在促進(jìn)清潔能源消納的同時(shí)，對(duì)構(gòu)建電力市場(chǎng)也具有重要意義。

據(jù)了解，冀北電力首創(chuàng)虛擬電廠參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，《第三方獨(dú)立主體參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)試點(diǎn)方案》獲國(guó)家能源局、華北能源監(jiān)管局批復(fù)。2019年12月12日零時(shí)，負(fù)荷側(cè)資源開(kāi)始參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。

王宣元介紹，調(diào)峰輔助服務(wù)是為了讓電可以更安全、經(jīng)濟(jì)地輸送到用戶，在負(fù)荷高峰時(shí)，增加發(fā)電機(jī)出力，在負(fù)荷低谷時(shí)，減少發(fā)電機(jī)出力，以解決電能發(fā)、供、用瞬時(shí)平衡的難題?！耙詽M足用戶需求為導(dǎo)向，深入推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)，打造價(jià)值創(chuàng)造體系，是公司打算深入推進(jìn)的工作之一。”王宣元表示，下一步，冀北電力將探索創(chuàng)新市場(chǎng)交易新機(jī)制，不斷擴(kuò)大虛擬電廠聚合優(yōu)化用戶規(guī)模，以市場(chǎng)建設(shè)為契機(jī)，打造新業(yè)態(tài)，重構(gòu)新生態(tài)，拉動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，貫通能源產(chǎn)業(yè)鏈。

能源柔性互動(dòng)商業(yè)模式

和市場(chǎng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)多贏

王宣元表示，在虛擬電廠的聚合下，企業(yè)、居民等用戶可以參與電力市場(chǎng)交易，生產(chǎn)線、電鍋爐、大樓、充電樁等用戶側(cè)資源，也可以成為一個(gè)個(gè)微型發(fā)電機(jī)，參與電力市場(chǎng)交易，獲取調(diào)峰輔助服務(wù)費(fèi)用。

“以前，我們車間每個(gè)時(shí)段開(kāi)機(jī)數(shù)量比較平均，用電負(fù)荷相對(duì)均勻。加入冀北虛擬電廠后，我們改進(jìn)生產(chǎn)工序，用電高峰時(shí)段少開(kāi)機(jī)甚至不開(kāi)機(jī)，夜間低谷時(shí)段爭(zhēng)取滿負(fù)荷生產(chǎn)?！标?yáng)光硅谷電子科技有限公司動(dòng)力班運(yùn)維人員張?jiān)品逭f(shuō)，企業(yè)接入虛擬電廠并參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)后，調(diào)整了部分車間生產(chǎn)工序，不僅享受到低谷電價(jià)，還得到一筆調(diào)峰費(fèi)用。

借助冀北虛擬電廠建立的多種能源柔性互動(dòng)的商業(yè)模式和市場(chǎng)機(jī)制，類似陽(yáng)光硅谷的電力用戶有了全新的市場(chǎng)角色，他們參與到電力市場(chǎng)中來(lái)，與電網(wǎng)更好互動(dòng)，開(kāi)拓了新的盈利模式。

“不僅是工廠，居民和樓宇也可以參與到虛擬電廠的價(jià)值創(chuàng)造中。你可以把家里的電動(dòng)汽車、空調(diào)、冰箱等交給虛擬電廠‘托管’，虛擬電廠將挖掘家庭負(fù)荷特性，讓用電、能耗、能效數(shù)據(jù)信息覆蓋各家各戶，在創(chuàng)造良好舒適生活環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶、系統(tǒng)、技術(shù)和商業(yè)模式多贏?！蓖跣硎?。

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