中國儲能網(wǎng)訊：第十二屆中國國際儲能大會演講速記如下：
我是國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院的左娟。我們國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院是中國電科院的控股公司，是國網(wǎng)的科改示范單位。我主要的研究方向是虛擬電廠與電力市場。
今天，我們召開的是儲能大會，所以我報告的題目叫：儲能型虛擬電廠的建設(shè)與思考。
我主要從事虛擬電廠需求響應(yīng)、電力市場與經(jīng)濟、綜合能源系統(tǒng)的專業(yè)領(lǐng)域研究，歡迎各位同仁與我一起交流探討。
我今天分四方面給大家做介紹：第一部分，虛擬電廠介紹；第二部分，儲能資源在虛擬電廠中的應(yīng)用；第三，儲能型虛擬電廠運營模式與核心技術(shù)；第四，上海院虛擬電廠建設(shè)實踐。
首先，我做一下虛擬電廠定義的介紹。大家對虛擬電廠應(yīng)該不陌生，但是為什么還要強調(diào)這個定義呢？因為可能在各行各業(yè)的領(lǐng)域，大家對這個定義還是有一些不同的理解，這個定義是我們正在編寫的標(biāo)準(zhǔn)摘抄，還未對外發(fā)布，但是基本上就是這樣的框架：通過先進的數(shù)字化技術(shù)、控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息通信技術(shù)，將分布式電源、儲能與可調(diào)負荷等分布式資源進行聚合管理與優(yōu)化控制，并參與電網(wǎng)運行及電力市場的運營實體。
可能我們在很多場景下都可以提到源網(wǎng)荷儲類型的微網(wǎng)型的虛擬電廠，或者虛擬電站，或者負荷聚合商，這些定義都很多，但是虛擬電廠其實一定是要有電廠的特質(zhì)，這個特質(zhì)表現(xiàn)出來的特性就是一定要參與到電網(wǎng)的運行，并且現(xiàn)在它要有收益，那就是我們主要的價值兌現(xiàn)的地方就是電力市場。
虛擬電廠定義提出應(yīng)該是1997年，我們國內(nèi)做示范大概從2018年開始，基本上是2015年電力市場化改革以后，虛擬電廠得到了一個快速發(fā)展。這兩年很明顯，虛擬電廠發(fā)展的態(tài)勢非常猛，一方面原因是我們建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的需要，就是我們大量的新能源的電源接入到電網(wǎng)，還有一方面就是電力市場的不斷推進。所以虛擬電廠主要是要解決我們這么多的新能源接入到電網(wǎng)以后一些備用不足的問題，可以說它是在用戶側(cè)來聚集很多的靈活資源，為電網(wǎng)緩解運行壓力，給用戶帶來高質(zhì)量的用電，同時將新能源消納達到一個比較好的水平的一個技術(shù)。
這是我們對虛擬電廠的一個分類。在最早的時候，我們分成了商業(yè)型和技術(shù)型，其中在實際工程應(yīng)用的時候，不會完全區(qū)分的這么清楚，但是在我們做研究的時候會區(qū)分，就是從技術(shù)調(diào)用或者技術(shù)優(yōu)化上研究的虛擬電廠，以及商業(yè)上怎么盈利的虛擬電廠，做了一個劃分。按照主體資源分，我們就分為需求響應(yīng)型虛擬電廠，其實我們大部分看到的是負荷型的虛擬電廠，這也是我們現(xiàn)階段運行的普遍的虛擬電廠都屬于負荷型。還有電源型虛擬電廠以及混合型虛擬電廠。電源型的包含我們接入了分布式的新能源以及一些儲能，都可以叫做電源型的虛擬電廠?；旌闲途褪嵌呒娑兄模@些兼而有之的虛擬電廠很可能是未來發(fā)展的主要方向。
現(xiàn)在國外的主要研究現(xiàn)狀，我們所聽到的做的比較好的德國的、歐盟的、美國的和日本的，特別是歐洲有比較好的發(fā)展和應(yīng)用，在德國或者歐洲的電力市場，美國的電力市場，和我們國家還是有一些區(qū)別的。
下面，我們重點講兩個比較先進的虛擬電廠實例。德國平衡基團的設(shè)計，其實它就是我們這邊理解的虛擬電廠，只不過各自的翻譯不同，有人翻譯成平衡基團，就是在配網(wǎng)這一層形成一個個的組織，這里面的源荷是可以自平衡的，所以我剛才說混合型的虛擬電廠是未來比較好的發(fā)展方向，就是在配網(wǎng)這一層，因為接入了分布式電源以后，可以為組網(wǎng)的能量平衡減壓，也同時提高了我們建設(shè)在用戶側(cè)的新能源的消納比例。
這是美國的，就是我們經(jīng)常看到的新聞，前一段時間也特別火的，因為特斯拉做了一個Powerwall項目，它其實很早就在做，但是因為最近參與了運營，并且有收益，從開始邀請用戶參與到現(xiàn)在用戶自愿加入到這個計劃中，原因就是它運營的虛擬電廠已經(jīng)獲得較好的收益。這個Powerwall已經(jīng)迭代了三代，這里面就是基于用戶的光儲系統(tǒng)，包含屋頂光伏、戶用儲能、電動汽車等一系列平衡裝置，同時參與了就地的需求響應(yīng)以及區(qū)域的電力市場，所以收益也是比較可觀的。也是因為這個新聞發(fā)布了以后，我們國家股票市場含虛擬電廠技術(shù)概念的公司都有一個股價上漲的階段，就是大家看到這個技術(shù)未來是有很大潛力的。
這是國內(nèi)對虛擬電廠發(fā)展的三個階段的評判，第一階段就是邀約型階段，第二階段是市場型階段，第三個階段就是跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠。我們判斷現(xiàn)在我們國內(nèi)的虛擬電廠屬于邀約型和市場型中間的階段，有一部分區(qū)間實現(xiàn)了完全參與市場，但是大部分是停留在邀約型，就是各地需求響應(yīng)的階段。
這是我們整理的國內(nèi)“十三五”、“十四五”各地的示范情況，包括江蘇、上海、浙江、廣東、深圳、河北，現(xiàn)在都屬于一批、二批、三批虛擬電廠試點的省份。這些省份的虛擬電廠每一階段的示范，都有了很好的經(jīng)驗，比如江蘇，江蘇需求響應(yīng)的規(guī)模就特別大，從2016年削減負荷352萬千瓦，到2019年達到了最高負荷削峰3%-5%。2020年，我們和冀北公司一起起草了IEC的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)，并且冀北公司也是在虛擬電廠市場化的推進上走的非?？?，算是前列，廣東、深圳、國網(wǎng)綜能、上海、安徽、浙江（兩個地區(qū)），這屬于第一到第二階段。
這是冀北虛擬電廠、上海虛擬電廠和深圳虛擬電廠的簡單介紹。冀北虛擬電廠包含了分布式光伏、蓄熱式電采暖、造雪負荷，包括負荷的錯峰使用，以及新能源和負荷之間的匹配，這是冀北的虛擬電廠。上海的虛擬電廠基本是集中在負荷以及負荷邀約的階段，但上海在政策上做了推進，就是虛擬電廠作為主體參與電力市場這方面，為下一步虛擬電廠特別是儲能，剛才裴善鵬總也說了，除了獨立儲能能夠參與到市場，好多的小儲能是參與不到市場的，那它獲得主體資格的這么一個手段是可以通過虛擬電廠這個方式，因為我們可見虛擬電廠這個主體是可以被大多數(shù)省份政策認定為一個比較合格的市場主體。
這是虛擬電廠相關(guān)政策，剛才好多領(lǐng)導(dǎo)都說了，我不贅述了，基本上都是一個向前不斷推進的過程。
虛擬電廠的應(yīng)用，它是兩個層面，一個是運營層面，還有一個是市場層面。同時，我們在最早的時候就提出了虛擬電廠這個技術(shù)應(yīng)該是我們未來新型電力系統(tǒng)建設(shè)中一個比較重要的技術(shù)。
它在源網(wǎng)荷，這個形態(tài)看起來是我們在用戶這一側(cè)，但是它包含的元素是比較多的，所以它提升可再生能源的消納，以及提升用戶側(cè)的效益，是比較重要的一個角色。
第二部分，儲能資源在虛擬電廠中的應(yīng)用。
儲能有能量型儲能、功率型儲能、備用型儲能，各種各樣的技術(shù)大家都在做。還有儲能的這些形式，包括機械類儲能、電化學(xué)儲能、電磁儲能以及其他儲能等等。
儲能技術(shù)的政策，國家能源局也是一步步在推進，電力輔助服務(wù)管理辦法，我們的儲能是可以參與電力輔助服務(wù)的，其實就是給儲能一個收益的出口。包括2022年提出了包含新型儲能、電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等都可以參與提供輔助服務(wù)。
這是儲能應(yīng)用場景的一些痛點，我們現(xiàn)在也有一些共享儲能，怎么樣找到它的收益，怎么樣能夠在投資和收益上做的比較好，我們現(xiàn)在大部分都是做電價的套利，因為我們現(xiàn)在大部分省份的電價也就是四段左右。但是未來如果參與到現(xiàn)貨，那可能電價套利的空間會更大。同時，我們不僅僅看著電價的差價，可能還有一些虛擬電廠平臺服務(wù)的收益，都是可以探討的。
儲能是虛擬電廠中一個非常重要的資源，表現(xiàn)為可以充放電，所以它既可以為大網(wǎng)做削峰填谷，同時也可以為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。
這是虛擬電廠建設(shè)的兩級體系，就是對上和對下的市場，這也是很多在這方面對虛擬電廠運營主體和虛擬電廠這兩個概念有一些偏差的地方。因為我們講整個虛擬電廠的運營，其實它建設(shè)是分很多層的，除了資源這一層，我們可以把它暫時稱作虛擬電廠的機組。還有一種就是我們經(jīng)常聽到的聚合商、運營商，還有再上一層，就是我們在電網(wǎng)這一側(cè)或者市場、政府這一側(cè)提供比較大的平臺，為這些聚合商接入市場、需求響應(yīng)或者參與電網(wǎng)互動提供這么一個平臺，所以它應(yīng)該是分多層的。我們現(xiàn)在簡單可以看出來，有對內(nèi)和對外的，所以對內(nèi)我們有很多的建設(shè)內(nèi)容，包含資源建設(shè)的內(nèi)容、聚合建設(shè)的內(nèi)容，對外仍然是參與市場、參與需求響應(yīng)這些建設(shè)的內(nèi)容。
這是對儲能收益的一些展望，剛才也有專家說了，我就不贅述了。
第三部分，儲能型虛擬電廠的核心技術(shù)與發(fā)展展望。
儲能因為有不同的特性，除了我們提供一些調(diào)峰的需求，還有調(diào)頻，德國的虛擬電廠很大部分的收益都是來自于調(diào)頻，為什么？因為它的市場中調(diào)頻的品種特別多，一次、二次、三次，而且它的收益也是很豐富的。我們國家可能現(xiàn)在還在發(fā)展過程中，從原來的兩個細則到現(xiàn)在的輔助服務(wù)市場，可能到未來我們現(xiàn)貨市場成熟以后，輔助服務(wù)市場都會消失，這些都是在發(fā)展變化過程中。我們根據(jù)現(xiàn)在電網(wǎng)的需求來設(shè)置這些交易品種，同時我們儲能的這些特性建成儲能以后，是滿足我們這些市場需求的，所以它自然就會有一些收益。
這是一些分類，包含我們的一些應(yīng)用場景，有一些戶用的光儲，儲熱，小型的儲能站，數(shù)據(jù)中心，5G基站等等，市場上都在做，有一些儲能的資源都在考慮要么參加需求響應(yīng)，要么參加輔助服務(wù)市場，或者做一些電價的套利。
這是南澳的儲能電站功率曲線和電價曲線的情況。綜合來說，運營虛擬電廠要有預(yù)測能力，同時它怎么對電網(wǎng)的需求有個很好的感知，如果說這幾點做到了，肯定收益會很好的。澳洲的虛擬電廠在去年、前年的時候，新聞也比較多，做的也比較好，我們好多的儲能企業(yè)賣的電池也是到澳洲市場。
這是我們做的一個類似共享儲能或者是儲能型的虛擬電廠運營商怎么去提供服務(wù)的架構(gòu)。它為電網(wǎng)提供平衡能力，聚合調(diào)控用戶側(cè)的資源，資源包含電動汽車、儲能等等。它可以運營商直接投資，也可以是租賃，這是一個投資的模式，收費就是運營商向用戶支付服務(wù)費，獲得儲能的控制權(quán)。盈利就是運營商利用儲能和負荷的時空互補特性，既可以獲得電網(wǎng)平衡服務(wù)的費用，也可以在對內(nèi)管理中獲取收益，為了還可能直接獲得一些備用容量的補償費用。
這是幾個技術(shù)，在儲能型虛擬電廠中，我們認為有四大技術(shù)：一是低時延強互動性的分布式儲能通訊技術(shù)，二是針對大量分布式資源的協(xié)調(diào)決策優(yōu)化能力，三是靈活的市場參與策略，四是云端協(xié)同的虛擬電廠管控平臺開發(fā)。
第四部分，上海院虛擬電廠建設(shè)實踐。
我們上海院是牽頭“十四五”的國家重點研發(fā)計劃項目、規(guī)模化靈活資源虛擬電廠聚合互動調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)研究的團隊，里面有五個課題，上海院牽頭一個，其他四個都參與。
這是我們主要“十四五”期間對虛擬電廠示范的架構(gòu)，最終建成就是浙江省域級的立體式的虛擬電廠，以及上海像針對超大城市、復(fù)合型城市的虛擬電廠的示范驗證。這里面很清楚地看出我們剛才說的三層體系，省域級的、聚合商層級的以及資源層建設(shè)，所以這里面蘊含了很多的商機也好，產(chǎn)業(yè)也好，每一層都有大家去挖掘和做的工作。
這是我們做的幾個案例，包括河北南網(wǎng)，它是以分布式電源先接入虛擬電廠，應(yīng)該是國內(nèi)第一個聚合小而分散電源的虛擬電廠。
這是浙江的，我們也參與建設(shè)了，從一開始參與負荷交易市場，到現(xiàn)在逐漸參與現(xiàn)貨交易。
這是紹興的綜合能源站形式的虛擬電廠，我們叫混合實時的交易系統(tǒng)，應(yīng)該是未來能源互聯(lián)網(wǎng)的初形態(tài)，里面包含了熱、氣、電的一些買賣，我們以電為核心做出了多個能源站之間的互動，并且響應(yīng)電網(wǎng)的電價，或者有一些氣價，來對它進行一些管理和管控，這也是一種類型的虛擬電廠。
這是縣級的儲能。我們在浙江和江蘇工業(yè)比較發(fā)達的省份，它有很多企業(yè)都是有很多小型的儲能，我們都可以把它用起來，一方面電網(wǎng)也需要，我覺得未來年年缺電的狀態(tài)會變成一種常態(tài)。新能源越來越多，我們沒有很快地建設(shè)好備用和調(diào)節(jié)的能力，包括能源雙控的壓力也在，所以未來缺電可能也是常態(tài)。因此，我們以這種現(xiàn)有的資源建設(shè)虛擬電廠，這是一個非常好的應(yīng)用場景。
以上是我的報告，感謝大家的聆聽！謝謝！
