在8月28日舉辦的“車電互聯(lián)與虛擬電廠”分論壇上，廣東電網(wǎng)調(diào)度中心創(chuàng)新管理部創(chuàng)新規(guī)劃主管曾凱文作了“虛擬電廠的電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景探討”主題報(bào)告。
曾凱文：感謝大家，今天跟大家探討一下虛擬電廠的電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景探討。
今天主要講三方面，首先回顧一下虛擬電廠應(yīng)用現(xiàn)狀，包括虛擬電廠的技術(shù)和場(chǎng)景應(yīng)用，最后分享一下虛擬電廠未來發(fā)展的思考。
虛擬電廠其實(shí)在很早之前，就已經(jīng)提出來了，應(yīng)該是在1977年就提出來虛擬公共設(shè)施的概念，那么現(xiàn)在隨著我們經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還有我們電網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展，集中式發(fā)電發(fā)展其實(shí)是受到一些瓶頸的，這個(gè)瓶頸就是環(huán)境污染，集中電源的用地各方面的約束，現(xiàn)在我們分布式能源現(xiàn)在大規(guī)模發(fā)展，分布式能源的發(fā)展它的一些特點(diǎn)就是容量小，然后地域分散、數(shù)量又大，然后接入電網(wǎng)是通過配網(wǎng)接入的，這個(gè)慢慢改變了我們傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以前我們是集中式的結(jié)構(gòu)，未來慢慢變成這種分布式的電力結(jié)構(gòu)。這給電網(wǎng)的運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)，帶來了很多的挑戰(zhàn)。
另外，虛擬電廠另外的發(fā)展，就是真正的驅(qū)動(dòng)促進(jìn)，實(shí)際上是電網(wǎng)里面的具體的一些需求受到了一些限制之后，我們就會(huì)想著去改變，以廣東為例，在電力供應(yīng)大背景下，其實(shí)還是存在著一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，我們負(fù)荷密度高，內(nèi)部電力不足，又存在著電力系統(tǒng)、電力項(xiàng)目增益困難，很難去協(xié)調(diào)解決的一些問題。
所以這時(shí)候我們也是應(yīng)對(duì)電力側(cè)沒法解決，我們只能通過負(fù)荷側(cè)去尋求一些方案和思路。
一直以來電力系統(tǒng)只管發(fā)電不管用電，用電是粗放型的管理,真正意義上的用電調(diào)度是沒有去研究去發(fā)展的。然后這樣就導(dǎo)致了，其實(shí)現(xiàn)在我們電網(wǎng)的負(fù)荷特性優(yōu)化空間是非常大的，整體社會(huì)能耗結(jié)構(gòu)也是有待改進(jìn)的，以廣東為例，廣東的負(fù)荷特性，現(xiàn)在來說應(yīng)該是三峰三谷，我們做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)，把它負(fù)荷持續(xù)小時(shí)數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，廣東將近一千萬，全年累計(jì)下來，持續(xù)時(shí)間其實(shí)只有十天，那就相當(dāng)于我在廣東建了十臺(tái)百萬機(jī)組，應(yīng)對(duì)十天，常年就閑置下來了。
但是我們通過虛擬電廠建下來了，實(shí)際上社會(huì)效益是非常巨大的另外廣東遇到的在電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中的調(diào)控困難，我們看到這個(gè)是廣東電網(wǎng)的典型的年負(fù)荷特性曲線，我們可以看到在早上8點(diǎn)的時(shí)候和中午12點(diǎn)的時(shí)候，是急速上升和下降的時(shí)候，我們看到這個(gè)時(shí)段是非常難過的，全省的發(fā)電機(jī)組，滿出力在那里，在爬升的時(shí)候，機(jī)組側(cè)、發(fā)電側(cè)能力，跟不上負(fù)荷側(cè)的爬坡能力，這個(gè)時(shí)候如果沒有控制措施，系統(tǒng)會(huì)失穩(wěn)的。
廣東有一個(gè)非常大的資源就是抽水蓄能，一般八點(diǎn)的時(shí)候我們開蓄能，手下有幾百萬負(fù)荷控制著，到8點(diǎn)開始爬坡了，我們可以把蓄能機(jī)組關(guān)停然后趕緊發(fā)電，通過這樣一個(gè)置換作用，減少蓄能的抽水負(fù)荷來抵消我們?nèi)∮秒娯?fù)荷快速爬升。
這樣就會(huì)導(dǎo)致整體電網(wǎng)運(yùn)行效率會(huì)非常低，我們蓄能都知道，蓄能的效率大概在75%左右，就是發(fā)10度電，用4度電抽水，只能發(fā)3度電。如果把蓄能電這塊通過機(jī)制手段，讓它真正運(yùn)行起來，有一個(gè)市場(chǎng)機(jī)制良好運(yùn)營(yíng)，可以減少蓄能機(jī)制的使用，這樣減少下來這部分利潤(rùn)是非常巨大的，每年有幾個(gè)億蓄能機(jī)制的費(fèi)用在里面。
剛才說的我們這里面虛擬電廠的發(fā)展，不管是運(yùn)行機(jī)制和需求，它都是非常繼續(xù)的。這里面我們調(diào)研了一下國(guó)內(nèi)和國(guó)外的情況，虛擬電廠在國(guó)外，包括北美發(fā)展比較快，這里面有差異，像北美較少使用虛擬電廠的概念，但是它的使用是更多是提需求側(cè)響應(yīng)，因?yàn)樘摂M電廠現(xiàn)在是一個(gè)虛擬的聚合主體，所以我們不管是需求側(cè)響應(yīng)，內(nèi)涵是一致的。
然后虛擬電廠核心是兩個(gè)方面，一個(gè)就是我們的資源的聚合，然后另外一個(gè)的話，其實(shí)就是我們整體有一套強(qiáng)大的信息知識(shí)體系來支持我們所有資源聚合，發(fā)揮它的本來分散資源沒法發(fā)揮的整體效應(yīng)。
然后美國(guó)在虛擬電廠，或者在需求側(cè)這一塊其實(shí)是走得比較前沿，而且規(guī)模是比較大的，在政策支持這里面，美國(guó)其實(shí)對(duì)于需求側(cè)響應(yīng)的虛擬電廠政策支持力度也是非常大的，它是允許到需求側(cè)資源納入到虛擬電廠，這里面其實(shí)是促進(jìn)了需求側(cè)資源和發(fā)電側(cè)資源互補(bǔ)，這里面其實(shí)也會(huì)導(dǎo)致一些問題在里面。
2018年的時(shí)候到PJM那里學(xué)習(xí)了半個(gè)月，那里講師就講了，這個(gè)需求側(cè)，其實(shí)在生產(chǎn)代價(jià)，相對(duì)來說比發(fā)電側(cè)成本少一些，它只有一個(gè)系統(tǒng)維護(hù)成本。當(dāng)時(shí)他們給我們舉例，當(dāng)時(shí)在美國(guó)這里，其實(shí)就是因?yàn)樾枨髠?cè)資源的一個(gè)優(yōu)越性，然后它在市場(chǎng)里面的獲利利潤(rùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)電側(cè)，一些發(fā)電集團(tuán)聯(lián)合的話，開始去抵制這樣的，認(rèn)為這個(gè)是一個(gè)不公平的競(jìng)爭(zhēng)。
當(dāng)時(shí)好像是說，也是進(jìn)行了一個(gè)起訴，發(fā)電側(cè)集團(tuán)跟需求側(cè)的公司，進(jìn)行了一種起訴，想去改變這樣一個(gè)現(xiàn)狀。
然后國(guó)內(nèi)的需求側(cè)，其實(shí)我們從2014年開始，我們就從這一個(gè)佛山、北京、江蘇，還有通過需求側(cè)這種邀約性的響應(yīng)的試點(diǎn)開始，通過這一個(gè)補(bǔ)貼的形式，我們開始來啟動(dòng)國(guó)內(nèi)的需求側(cè)響應(yīng)和虛擬電廠的發(fā)展。
另外一個(gè)就是電力體制改革，電力市場(chǎng)的建設(shè)，其實(shí)對(duì)需求側(cè)響應(yīng)和虛擬電廠發(fā)展起到非常大的促進(jìn)作用的。
在國(guó)內(nèi)政策上，剛才楊老師也給我們介紹了，2017年需求管理的，國(guó)家對(duì)這個(gè)電力需求側(cè)管理辦法進(jìn)行一個(gè)修正，進(jìn)行了一個(gè)修編，然后從調(diào)度運(yùn)行、市場(chǎng)運(yùn)行方面提出意見。也發(fā)布了電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制的方案，給電力系統(tǒng)提供電力輔助服務(wù)。
在這個(gè)政策方面也做了一些非常大的鼓勵(lì)和引導(dǎo)，然后響應(yīng)國(guó)家的一些政策，江蘇這一塊，國(guó)家電網(wǎng)在需求側(cè)和虛擬電廠這一塊是走得比較前列的。以江蘇為例，江蘇就是把這一個(gè)中央空調(diào)，在需求側(cè)這一塊相關(guān)的政策的要求落地，所以我個(gè)人覺得江蘇在這一塊響應(yīng)得很及時(shí)，這里面工作推進(jìn)，應(yīng)該是國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的，在這個(gè)示范作用目前來說，已經(jīng)是做得我覺得，個(gè)人覺得不僅是前列，而且慢慢的形成了一定的商業(yè)模式了。
然后這里面總結(jié)了一下，我們這個(gè)虛擬電廠在系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)里面，不管在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)還是用戶側(cè)，其實(shí)都有了很大效益的。
電源側(cè)我們?cè)谇懊娴腜PT里面已經(jīng)分析了，它可以減少我們電力建設(shè)項(xiàng)目的投資，然后提高了電力系統(tǒng)整體運(yùn)行效益，然后用戶側(cè)通過引導(dǎo)用戶資源，來參與電網(wǎng)的運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)，就是把用戶側(cè)和需求側(cè)運(yùn)營(yíng)，參與到交易里面，本來用戶側(cè)沒法產(chǎn)生價(jià)值，通過這樣一套平臺(tái)和市場(chǎng)化機(jī)制，可以減少電費(fèi)或者就直接獲得收益報(bào)酬。其實(shí)對(duì)于用戶側(cè)來說的話，是一個(gè)新的價(jià)值體驗(yàn)。
介紹了一下虛擬電廠的應(yīng)用現(xiàn)狀，另一部分介紹一下虛擬電廠的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景。
這個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，以廣東為例，現(xiàn)在的話廣東這邊的虛擬電廠，目前從平臺(tái)建設(shè)用戶介入，也是在大力推廣我們這里是廣東這邊的技術(shù)的體系，大概分成三層，一個(gè)是用戶介入，第二個(gè)是資源聚合整合，第三個(gè)就是電網(wǎng)省級(jí)平臺(tái)的市場(chǎng)交易，這一塊剛才史老師介紹的結(jié)構(gòu)大致是一樣的。
然后另外一方面就是我們系統(tǒng)的接入，需求側(cè)資源和接入，更多是通過互聯(lián)網(wǎng)接入。在這里面有一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，另外一邊就是我們現(xiàn)在，在傳統(tǒng)的電網(wǎng)的運(yùn)行控制平臺(tái)，實(shí)際上兩個(gè)平臺(tái)，中間通過一個(gè)隔離裝置，通過安全區(qū)的接入，實(shí)現(xiàn)兩套系統(tǒng)的連通。
廣東現(xiàn)在目前，其實(shí)走得步伐會(huì)慢一些，廣東目前在需求側(cè)和虛擬電廠這邊建設(shè)的大概思路是從下往上，主要是想發(fā)揮我們社會(huì)的力量，就是通過社會(huì)的資源的一個(gè)整合，然后通過電網(wǎng)公司的平臺(tái)建設(shè)，然后通過這樣的市場(chǎng)機(jī)制的驅(qū)動(dòng)，來推進(jìn)整個(gè)需求側(cè)，還有虛擬電廠的一個(gè)建設(shè)。
然后另外一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，我覺得很關(guān)鍵，就是我們所謂的終端技術(shù)，為什么很關(guān)鍵？就是我們需求側(cè)資源數(shù)量非常龐大，然后個(gè)體單體規(guī)模又比較小，所以就是我們沒法像集中式一樣，每一個(gè)資源，每一個(gè)設(shè)備，我們裝一個(gè)高級(jí)計(jì)量電表這樣的，如果我們到市場(chǎng)里面進(jìn)行結(jié)算，進(jìn)行出清交易，實(shí)際上我們有一套非常完善的計(jì)量體系，這套體系實(shí)際上是要到設(shè)備層面的。
所以如果說真正的虛擬電廠一套體系建設(shè)，在終端體系里面，不僅要有智能調(diào)控技術(shù)，實(shí)際上還有智能的計(jì)量技術(shù)，都是融合到終端里面的。
因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，我們這個(gè)平臺(tái)技術(shù)，還有相關(guān)技術(shù)，我們就沒展開，我們?cè)俸?jiǎn)單探討一下虛擬電廠在電網(wǎng)運(yùn)行里面的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。
那實(shí)際上的話，我覺得就是說，最廣泛的一個(gè)場(chǎng)景，應(yīng)該是在用電調(diào)度，實(shí)際上不管國(guó)內(nèi)國(guó)外在用電調(diào)度方面都沒有深入發(fā)展，在用電調(diào)度里面，虛擬電廠發(fā)揮重大的作用，因?yàn)橛秒娬{(diào)度跟發(fā)電側(cè)一樣，它可以不受時(shí)間限制，例如我們剛才說的需求側(cè)響應(yīng)，實(shí)際上一年場(chǎng)景都比較少，一年大概可能就七八次左右，就是削峰填谷，如果應(yīng)用到場(chǎng)景里面應(yīng)用就很大了，除了調(diào)用發(fā)電側(cè)資源，也可以調(diào)動(dòng)需求側(cè)資源，這個(gè)的話是不確定性調(diào)用的，而且可能每天都會(huì)調(diào)用，這樣場(chǎng)景就很豐富。
但是這樣一個(gè)豐富場(chǎng)景需要的機(jī)制支撐，需要的技術(shù)支撐，會(huì)比我們簡(jiǎn)單的削峰填谷的響應(yīng)會(huì)復(fù)雜很多。
因?yàn)橄鞣逄罟绕鋵?shí)計(jì)量體系可以不做到設(shè)備級(jí)，我們做到園區(qū)級(jí)就可以了，像國(guó)外都有完整的方式，來實(shí)現(xiàn)最后的出清結(jié)算。但是落實(shí)到用電調(diào)度，實(shí)際上我們把控制的手段和體系要延伸到設(shè)備體系去了，相當(dāng)于調(diào)度，直接調(diào)控到我們用電設(shè)備，所以這一套體系還有機(jī)制的復(fù)雜程度是非常大的。
另外一個(gè)，一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，其實(shí)這個(gè)是廣東特有的，我這里面起了一個(gè)名字叫“負(fù)荷時(shí)移”，我們廣東的負(fù)荷特點(diǎn)是8點(diǎn)的時(shí)候急速上升，廣東空調(diào)負(fù)荷占到35%，8點(diǎn)后大家就上班了，很多空調(diào)負(fù)荷基本上就在7點(diǎn)30到8點(diǎn)，8點(diǎn)的時(shí)候同步率很高，大家都在這個(gè)時(shí)候把空調(diào)打開，這個(gè)時(shí)候就導(dǎo)致負(fù)荷的爬坡率非常大。
我們可以通過一定的機(jī)制，整個(gè)體系建立起來，通過一些合約各方面的方式，把8點(diǎn)的空調(diào)負(fù)荷挪到7點(diǎn)半，挪到7點(diǎn)先開起來，空調(diào)開起來之后，我們樓宇有一定保溫作用，可能會(huì)增加能耗，但是增加成本比我們這一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景下獲得收益大的話，這個(gè)就是非常具備推廣的一個(gè)應(yīng)用了。
然后第三個(gè)應(yīng)用，這里面提到一個(gè)調(diào)頻輔助服務(wù)，其實(shí)這里面，是一個(gè)目前來說，機(jī)制這一塊就是從市場(chǎng)交易機(jī)制這一塊，有一個(gè)比較堅(jiān)定的基礎(chǔ)了，因?yàn)閺V東的調(diào)頻輔助市場(chǎng)已經(jīng)運(yùn)行了，但是用戶側(cè)資源納入到調(diào)頻輔助服務(wù)，有很大的技術(shù)難題沒有解決的，這里面簡(jiǎn)單舉例一下，首先我的需求側(cè)資源，接到調(diào)頻輔助服務(wù)資源系統(tǒng)里面的話，是可以通過安全區(qū)接入，通過安全裝置接入，這個(gè)性能就下降非常大的，最明顯響應(yīng)時(shí)間就跟不上，所以現(xiàn)在為什么需求資源沒有納入進(jìn)來，就是這些技術(shù)難題沒有解決。
由于時(shí)間關(guān)系，最后我對(duì)虛擬電廠發(fā)展看法，第一，虛擬電廠發(fā)展過程中需要合理的資源定位，剛才說了虛擬電廠如果說為了建設(shè)一個(gè)虛擬電廠，參與到電網(wǎng)的輔助服務(wù)，或者參與到需求側(cè)場(chǎng)景服務(wù)里面，這個(gè)收益可能是收不回來的，所以我認(rèn)為虛擬電廠不應(yīng)該是參與電網(wǎng)的別的應(yīng)用，專門做這個(gè)事，而是你手上已經(jīng)有一定資源了，有一批用戶可以遠(yuǎn)程調(diào)控了，你再把這些用戶復(fù)用，復(fù)用完之后參與到電力系統(tǒng)的各種資源里面去，這才是真正能夠發(fā)揮到的商業(yè)價(jià)值，如果說手上沒有節(jié)能資源把用戶聚合起來只是單純參與電網(wǎng)，這個(gè)是虧本的項(xiàng)目。
然后第二個(gè)，虛擬電廠在發(fā)展過程當(dāng)中，需要各方參與，國(guó)內(nèi)的情況其實(shí)是政府還有電網(wǎng)公司在主導(dǎo)推動(dòng)，這里面推動(dòng)效用是非常大的，但是同時(shí)，在這個(gè)推動(dòng)過程中，靠著政府和電網(wǎng)公司貼錢做各種事，其實(shí)我認(rèn)為不是一個(gè)長(zhǎng)久的事情，肯定是需要各方，社會(huì)的需要資源有一個(gè)合理定位之后，大家都覺得我參不參與我增加成本不大，然后我參與之后還能更多獲利，調(diào)動(dòng)全社會(huì)資源進(jìn)行建設(shè)，我覺得這才是一個(gè)可持續(xù)的發(fā)展路徑。
然后第三點(diǎn)就是虛擬電廠的本質(zhì)應(yīng)該是一個(gè)價(jià)值的整合，最重要的，首先第一點(diǎn)是為用戶提供高效的服務(wù)，另一點(diǎn)才是提供輔助服務(wù)。
第四點(diǎn)我覺得虛擬電廠，聚合起來，使分散式變成整體了，這樣我們可以用虛擬電廠的平臺(tái)，給用戶做智能用電的引導(dǎo)，所以以后我們?cè)诎l(fā)展虛擬電廠的同時(shí)，我們要考慮通過這樣的平臺(tái)，科學(xué)引導(dǎo)用戶，使我們的能耗結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。
第五點(diǎn)，剛才介紹美國(guó)的時(shí)候提到，虛擬電廠發(fā)展過程中是分布式能源大規(guī)模接入的過程，也是分布式能源、新能源跟傳統(tǒng)式能源競(jìng)爭(zhēng)的過程，這里面需要合理的市場(chǎng)機(jī)制和監(jiān)管措施，避免這種發(fā)展過程中，分布式能源、新能源跟傳統(tǒng)能源形成這種惡性競(jìng)爭(zhēng)，謝謝大家。
（以上內(nèi)容根據(jù)會(huì)議速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）
