中國儲能網(wǎng)訊:在雙碳目標背景下,隨著新型電力系統(tǒng)建設推進,一方面,波動性和間歇性較強的風光發(fā)電在電源結構中的比例持續(xù)增長,供給側隨機性日益凸顯;另一方面,隨著終端電氣化水平提升與新型負荷不斷涌現(xiàn),需求側隨機性愈發(fā)顯著。新型電力系統(tǒng)的“雙隨機”特征為電力保供工作、系統(tǒng)經(jīng)濟高效運行等帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。
作為一種廣泛聚合與調控需求側多元資源的技術,虛擬電廠可顯著提升電力系統(tǒng)的靈活性與調節(jié)能力,進而有效應對“雙隨機”帶來的諸多挑戰(zhàn),為能源三角問題破解和新型電力系統(tǒng)建設提供重要解決方案。
1虛擬電廠助力新型電力系統(tǒng)建設
(1)虛擬電廠助力新型電力系統(tǒng)安全可靠運行。虛擬電廠可降低大規(guī)模波動性可再生能源并網(wǎng)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的沖擊。虛擬電廠通過對分布式能源、多元負荷資源的整合和優(yōu)化控制,形成了一種風險對沖資源,可根據(jù)電網(wǎng)安全運行需求,以調峰服務、調頻服務、需求響應等形式靈活參與電力系統(tǒng)資源配置,有效強化電力需求側與供給側的協(xié)同互動,顯著提升電力系統(tǒng)平衡能力與動態(tài)調節(jié)能力,進而有效應對可再生能源出力波動性帶來的安全運行風險。
(2)虛擬電廠助力新型電力系統(tǒng)清潔環(huán)保運行。虛擬電廠可提升可再生能源的消納水平。一方面,虛擬電廠可發(fā)掘可控負荷、可中斷負荷、電動汽車、儲能等資源追蹤可再生能源的潛力,通過引導需求側資源外部特性與供給側可再生能源出力曲線趨同,促進可再生能源電力的規(guī)?;{;另一方面,建設虛擬電廠可針對分布式可再生能源設備的接入、通信、控制及優(yōu)化運行形成標準化體系與方案,進而實現(xiàn)對配網(wǎng)側分布式資源有序管理,提升分布式資源接入電網(wǎng)的友好性,為分布式可再生能源消納提供重要支撐。
(3)虛擬電廠助力新型電力系統(tǒng)經(jīng)濟高效運行。虛擬電廠可提升系統(tǒng)運行經(jīng)濟性。一方面,虛擬電廠可在考慮電網(wǎng)、聚合商、用戶等主體利益訴求的前提下,通過激勵措施、市場交易等多樣化方案充分發(fā)掘既有資源參與系統(tǒng)靈活調節(jié)的潛力與積極性,與深度調峰改造、增加發(fā)電裝機容量及配套電網(wǎng)建設等方法相比,技術經(jīng)濟效果更好;另一方面,虛擬電廠可突破物理地域的限制,通過層級化管理架構實現(xiàn)對不同節(jié)點和電壓等級的分散資源的聚合和控制,解決從日級到毫秒級的多時間尺度運行控制問題,實現(xiàn)大范圍時空域內的資源優(yōu)化配置,有效提升綜合化效益。
2如何加速虛擬電廠規(guī)?;l(fā)展
現(xiàn)階段我國虛擬電廠總體上處于試點示范階段,為進一步發(fā)揮虛擬電廠對新型電力系統(tǒng)建設的支撐作用,需要從頂層框架、市場機制、數(shù)字技術和商業(yè)模式4方面加速虛擬電廠規(guī)?;l(fā)展。
(1)從頂層框架看,建議加快制定與完善虛擬電廠建設與發(fā)展指導意見。立足我國能源電力工業(yè)轉型進程及系統(tǒng)發(fā)展水平,結合相關技術發(fā)展趨勢,從聚合類型、聚合模式、物理參數(shù)、信息化水平等維度明確虛擬電廠相關標準規(guī)范與技術體系,加快虛擬電廠發(fā)展規(guī)劃編制工作,分地區(qū)、分階段明確虛擬電廠發(fā)展重點,根據(jù)市場需求完善進入與退出機制,推動我國虛擬電廠實現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和有序化發(fā)展。
(2)從市場機制看,建議依托市場這只“看不見的手”激發(fā)虛擬電廠發(fā)展活力。在起步階段,應注重對虛擬電廠市場主體的培育,探索虛擬電廠與電力市場之間、以及虛擬電廠內部多元主體之間的互動機制,擴大市場主體范圍、完善交易品種;在成熟階段,應注重還原虛擬電廠調峰、調頻等服務的商品屬性,通過建立和完善市場化交易規(guī)則、設立有效的競價機制,進一步激發(fā)虛擬電廠參與市場交易的積極性;在資源配置擴大化階段,應注重建立省間、省內協(xié)調運作的市場機制,充分發(fā)揮省間資源協(xié)調互補特性,推動虛擬電廠融入全國統(tǒng)一市場架構,實現(xiàn)在更大時空范圍內參與資源的優(yōu)化配置。
(3)從數(shù)字技術看,建議加速數(shù)字化轉型進程,推動先進數(shù)字技術在虛擬電廠領域的創(chuàng)新應用。深化“云大物移智鏈”等先進信息技術與虛擬電廠的融合,推動智慧綜合管理平臺建設,有效覆蓋用戶接入與審核、報量保價、在線優(yōu)化與出清、自動化簽約、執(zhí)行結果溯源與結算等環(huán)節(jié),促進能源信息流動和開放共享,實現(xiàn)虛擬電廠的聚合用戶管理、系統(tǒng)狀態(tài)感知、運營策略動態(tài)優(yōu)化、指令實時下發(fā)等功能,為打造可觀、可控、可靠的虛擬電廠提供重要支撐。
(4)從商業(yè)模式看,建議加速虛擬電廠商業(yè)模式創(chuàng)新,推動多元化投融資體制機制建設。制定促進虛擬電廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的金融、投資、財稅等綜合性政策,穩(wěn)步拓寬虛擬電廠投融資渠道,有序引入多元化資本,建立直接融資與間接融資互為補充的融資模式,鼓勵各方資源以多樣化途徑參與到虛擬電廠建設與發(fā)展的過程中,為虛擬電廠業(yè)態(tài)培育提供良好環(huán)境與重要動能。(作者:華北電力大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心 曾鳴 許彥斌 王雨晴)