中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：7月24日，第二屆中國新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會(huì)暨第二屆全國虛擬電廠技術(shù)高層研討會(huì)召開，聚焦新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)問題，為新型儲(chǔ)能高質(zhì)量規(guī)?；l(fā)展賦能助力。
在論壇現(xiàn)場，廣東電網(wǎng)廣州供電局高級(jí)工程師余志文發(fā)表了名為《廣州虛擬電廠建設(shè)與探索》的主題演講。
余志文：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家，我是來自廣州供電局的余志文，今天主要匯報(bào)是廣州供電局在虛擬電廠建設(shè)方面的一些工作以及后面的思考，匯報(bào)整體包括三部分。
概念就不再說了，重點(diǎn)說一下虛擬電廠的內(nèi)容，因?yàn)榍懊娓魑粚＜乙舱f了，系統(tǒng)要增加靈活性，儲(chǔ)能要發(fā)展，另外虛擬電廠也有說需求響應(yīng)的，到底虛擬電廠到底是管什么樣的內(nèi)容？我們說虛擬電廠有說是廣大用戶直接到需求響應(yīng)的，用戶作為虛擬電廠參與的時(shí)候局限就很大了，另外也有說虛擬電廠是直接到資源而不是以用戶了，要把一個(gè)用戶內(nèi)部的資源和一個(gè)用戶直接要解綁來看。
虛擬電廠的發(fā)展有幾種，如果是儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻的時(shí)候每個(gè)形式都不一樣，我們最主要關(guān)注的是廣州有兩部分，第一個(gè)是以用戶為單位，需求響應(yīng)這一塊。第二塊是以資源直接參與的。
主要的資源技術(shù)就不重點(diǎn)說了，發(fā)展背景前期廣州電網(wǎng)是不太一樣的，廣州電網(wǎng)體量相當(dāng)于一個(gè)省，現(xiàn)在最大負(fù)荷到了將近2250萬，峰谷差逐年增大，另外電量的增長小于負(fù)荷的增長，本地電源不到40%，怎么提高一個(gè)電源的自給率？尤其是應(yīng)對極端天氣提高供電的平衡。
這個(gè)是選了某一年的典型負(fù)荷曲線，一天的峰谷差到700多萬，以2017年到2019年，尖峰負(fù)荷超過95%的持續(xù)時(shí)間僅10幾個(gè)小時(shí)，虛擬電廠的規(guī)模應(yīng)該達(dá)到多少，我們當(dāng)時(shí)也做了初步的分析，如果用戶側(cè)的規(guī)模達(dá)到了7%，整個(gè)電網(wǎng)的建設(shè)的規(guī)模以及體量就特別大了，尤其是建設(shè)需求響應(yīng)的或者是虛擬電廠的時(shí)候，我們需要建設(shè)的資源也是更多的，需要的資源也比較多，所以我們當(dāng)時(shí)初步的想法是說以15個(gè)小時(shí)，20個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間點(diǎn)，確定的時(shí)間大概是5%-7%，也就是說是100萬-150萬之間的水準(zhǔn)。
這個(gè)是資源的情況，電網(wǎng)的資源從主網(wǎng)角度，電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)一直在發(fā)展，主網(wǎng)平衡不是一個(gè)很大的問題，而在極端情況下、，電源受限或者能源緊張的情況下，區(qū)域電網(wǎng)，配網(wǎng)就成為一個(gè)問題了，比如說我們在廣州，城市電網(wǎng)發(fā)展最多的是城市電動(dòng)汽車充電，左邊是典型充電負(fù)荷的曲線，主要的曲線是我們在夜間的時(shí)候負(fù)荷水平非常高，而到了白天的時(shí)候非常低，事實(shí)上主要是跟著峰谷電價(jià)走。
每個(gè)區(qū)也有每個(gè)區(qū)的曲線，充電樁在給整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行的時(shí)候，當(dāng)然規(guī)劃要好，我們的規(guī)劃還是以用戶為主的，如果充電樁的曲線跟電網(wǎng)運(yùn)行有一定的沖突，我們就需要對充電樁進(jìn)行調(diào)節(jié)，虛擬電廠就進(jìn)行運(yùn)行了。
我們在廣州做的虛擬電廠工作，總共有三大塊，第一個(gè)是說最開始的時(shí)候，認(rèn)識(shí)了這個(gè)虛擬電廠，虛擬電廠應(yīng)該建成什么樣？最開始的時(shí)候我們跟高校合作，因?yàn)閳@區(qū)的負(fù)荷最大，資源最多，我們以前以一個(gè)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的起點(diǎn)，建了一個(gè)工業(yè)園區(qū)虛擬電廠，把一系列的等值聚合成虛擬電廠，是想讓按電廠的形式跟著一條曲線運(yùn)行，這樣能夠提供我們發(fā)電常規(guī)的等值的模型，但是這個(gè)模型運(yùn)行下來特別依賴于我們的負(fù)荷預(yù)測，如果說光伏規(guī)模比較大，整個(gè)系統(tǒng)的要求就特別高了。
整個(gè)建設(shè)的過程當(dāng)中，整個(gè)工業(yè)園區(qū)的負(fù)荷為4萬kW，最大調(diào)節(jié)將近到1萬，這個(gè)能力是比較大的。
在需求上面我們在虛擬電廠的建設(shè)，這個(gè)是以調(diào)度的方式質(zhì)控到資源的方式建設(shè)，整個(gè)系統(tǒng)采用了3層：
1、調(diào)度。
2、用戶。
3、資源。資源有一些就地的終端設(shè)備，光伏、儲(chǔ)能還有空調(diào)這一系列的。
因?yàn)槟戏絽^(qū)域市場化比較強(qiáng)，運(yùn)營商這些資源比較多，這樣的話基本上這些所有的資源最開始在2016年建就是以市場化的方式推進(jìn)，這樣我們就可以對整體的資源進(jìn)行管理，電網(wǎng)在里面主要是起總體的協(xié)調(diào)的統(tǒng)籌的管理，這個(gè)是園區(qū)的虛擬電廠。
虛擬電廠從調(diào)度的方式，調(diào)度完整的直控，主要的用戶的設(shè)備都是采用光纖的方式接入，成本也比較高，但是能做的一些工作數(shù)據(jù)都是秒級(jí)采集控制傳輸?shù)?，這里面最主要的一點(diǎn)，剛剛也說了，前兩天的時(shí)候，運(yùn)維都有維保，當(dāng)然整條鏈路可以以通信的方式做好。后面運(yùn)行下來對就地的終端的設(shè)備，尤其是用戶內(nèi)部就比較難辦了，因?yàn)橛绕涫俏覀冞@些終端已經(jīng)從電網(wǎng)用戶的角度剝離兩層了，怎么去運(yùn)維這個(gè)主體已經(jīng)發(fā)生了變化，怎么樣管理？
前期效益是比較好，設(shè)備接入的比較多，資源能力也比較大，我們也做過兩個(gè)案例的測試，在4萬負(fù)荷的時(shí)候，最大的一天2個(gè)小時(shí)，通過這些蓄能能夠把負(fù)荷壓1萬，這個(gè)資源能力確實(shí)比較大，尤其是那片區(qū)域電網(wǎng)正好受限，對于整個(gè)系統(tǒng)起到比較好的效果2021年又有對于工業(yè)負(fù)荷參與生產(chǎn)的調(diào)節(jié)，在4萬負(fù)荷的時(shí)候調(diào)節(jié)8千的負(fù)荷，總體是2個(gè)小時(shí)，我們在這個(gè)里面對工業(yè)負(fù)荷進(jìn)行終端的調(diào)節(jié)，就不再是儲(chǔ)能其它的資源，這樣對工業(yè)負(fù)荷的儲(chǔ)能性進(jìn)行完整的調(diào)整。
第二個(gè)是廣州市虛擬電廠，前面開始的時(shí)候園區(qū)的虛擬電廠對區(qū)域電網(wǎng)起到作用的時(shí)候，對全域的虛擬電廠以及資源怎么管理？因?yàn)?號(hào)文發(fā)了之后，尤其是儲(chǔ)能建設(shè)比較多，對于這種分散式的資源怎么讓它更好的給我們電網(wǎng)發(fā)揮作用，尤其是儲(chǔ)能建的比較多，怎么樣這樣的調(diào)節(jié)？實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和資源的互動(dòng)，資源收益的最大化。
總體的情況就是現(xiàn)在到2021年的時(shí)候已經(jīng)有110家聚合商，分鐘級(jí)的負(fù)荷這個(gè)就不能再走電網(wǎng)直接控制，要走互聯(lián)網(wǎng)的方式，最多最大的調(diào)節(jié)是22萬。
系統(tǒng)的情況，跟用戶之間還是采用以前的三級(jí)的方式，終端的資源有聚合商用戶投資，用戶的虛擬電廠的系統(tǒng)也有多種的方式，主要是充電樁中央管理平臺(tái)還有用戶節(jié)能的管理平臺(tái)，總體上就是通過一些注冊資源管理的形式，虛擬電廠就是以信息的方式進(jìn)行的電網(wǎng)的直接的調(diào)節(jié)和控制。
提供了兩個(gè)接口，一個(gè)是DMZ的接口，第二個(gè)就是對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行的全量的拓?fù)渥粉?，因?yàn)閺V州電網(wǎng)是從55萬主變一直到380V所有的用戶資源，這樣都是通過電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)把整個(gè)資源進(jìn)行全鏈路的追蹤，這個(gè)追蹤打通了主配網(wǎng)以及營銷整條鏈路，做好系統(tǒng)的支撐，我們這種是以電網(wǎng)的方式去做，因?yàn)檫@種方式考慮到一點(diǎn)，整個(gè)電網(wǎng)的方式和調(diào)度一直在變化，才能知道電網(wǎng)的需求和資源的地方做好精準(zhǔn)的匹配，這個(gè)是我們做的主要的核心的點(diǎn)。
主要的功能基本上也沒有什么特別的，主要是用戶的注冊，管理，結(jié)算，以及電網(wǎng)的分析，重點(diǎn)在運(yùn)行方面是剛剛說的電網(wǎng)的拓?fù)湔{(diào)節(jié)，我們是把主網(wǎng)還有配網(wǎng)以及整個(gè)GIS做了全部的融合打通，需要明確的一點(diǎn)，我們一定要把虛擬電廠的每個(gè)資源先關(guān)聯(lián)到用戶里面，這里我們就以正常的運(yùn)行方式作為判別，整個(gè)鏈路的打通工作量就比較小了。
我們通過電網(wǎng)的拓?fù)?，?0萬到10KV，甚至到臺(tái)區(qū)，根據(jù)所有的資源找到電網(wǎng)的需求和資源找到精準(zhǔn)的定位，當(dāng)然這個(gè)跟市場相通，怎么樣做好資源的匹配？前面也遇到問題，為什么只有這些用戶沒有其他的？這個(gè)時(shí)候電網(wǎng)的需求一直在變，我們是通過這種系統(tǒng)的方式把這些內(nèi)容全部做起來。
同時(shí)我們是可以對所有的資源，包括所有的設(shè)備是主變線路以及母線的方式進(jìn)行全鏈的追蹤和動(dòng)態(tài)的統(tǒng)籌管理，部分我們在說拓?fù)涞年P(guān)系以及用戶的資源關(guān)系怎么跟它相匹配起來，這個(gè)我們在考慮當(dāng)中，是否對外進(jìn)行開放，如何做到共享？當(dāng)然這個(gè)前提是在安全信息保密的條件下面。
也在虛擬電廠建設(shè)當(dāng)中，根據(jù)電網(wǎng)的需求做過應(yīng)用。
第一個(gè)我們在前期，在荔灣這個(gè)地方正好是居民負(fù)荷比較高，充電樁也在這一塊，夜間的時(shí)候1-2點(diǎn)的時(shí)候充電負(fù)荷最高，居民負(fù)荷也正好最高的時(shí)候，變電站里面正好沒有辦法投，通過這種方式，充電樁降負(fù)荷的方式調(diào)下來，這個(gè)是做到1分鐘級(jí)的控制，1700kW， 2兆對變電站來說就能起到相關(guān)的作用了。
電動(dòng)汽車是通過調(diào)節(jié)功率，不是關(guān)停的方式，1分鐘的時(shí)候確實(shí)降下來了，有一個(gè)點(diǎn)，事實(shí)上對精準(zhǔn)度還是比較差的，虛擬電廠前面說的，能不能跟蹤功率曲線，至少我們測試下來，是沒有辦法做到的，1700kW最終還是降到2000kW，這種虛擬電廠的形式?jīng)]有辦法把功率抹掉，在一段時(shí)間調(diào)整之后在下一個(gè)時(shí)間段很可能又弄回來，事實(shí)上就是另類的儲(chǔ)能的方式只是做了一個(gè)平移，電量是沒有辦法做的，這個(gè)就是在后面說的，虛擬電廠到底能不能參與電能量？我們一直說虛擬電廠前面都是一個(gè)功率的調(diào)節(jié)，這個(gè)是電量的問題，我們在近段時(shí)間虛擬電廠怎么采集電容量？這個(gè)是間接的參與，這個(gè)是廣東的現(xiàn)貨市場的規(guī)則，我們現(xiàn)在是按照中長期日前以及實(shí)時(shí)的方式在走3個(gè)電價(jià)，事實(shí)上我們3個(gè)電價(jià)是這么組成的，我們中長期的電量第一部分組成，是由年度或者是月度競價(jià)，日度是增加量，還有實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整的電量，這個(gè)是整體的電量，每一部分的電量也是走的每一部分的價(jià)格，怎么樣參與？
因?yàn)閺V東最開始建的現(xiàn)貨市場，目前也是連續(xù)長周期的運(yùn)行，我們在整個(gè)過程當(dāng)中有兩個(gè)電價(jià)，用戶實(shí)際上還是走的分時(shí)的電價(jià)，而到了一個(gè)售電公司的時(shí)候，事實(shí)上走的是實(shí)時(shí)電價(jià)了，是由24小時(shí)的電價(jià)組成的，這樣的話我們利用這一點(diǎn)兩個(gè)電量的不同，虛擬電廠參與功率調(diào)節(jié)的時(shí)候做好了動(dòng)態(tài)的電能量的調(diào)節(jié)。
這個(gè)是市場的方式，對于一個(gè)售電公司而言的曲線和價(jià)格都是在波動(dòng)的，通過這個(gè)虛擬電廠的資源的不同時(shí)間段，在同一個(gè)谷段進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候怎么樣做到收益？我們做了一個(gè)以儲(chǔ)能為案例，假設(shè)說4MWh的儲(chǔ)能，我們假如說這個(gè)在高峰的時(shí)候還是在用戶的高峰時(shí)間段，我們下午是2-5點(diǎn)，最開始是2點(diǎn)鐘就放，如果調(diào)到下午的3點(diǎn)或者是4點(diǎn)鐘的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候?qū)崟r(shí)電價(jià)更高，對整個(gè)用戶而言還是在分端發(fā)電收益是固定的，對于售電公司而言需要買節(jié)點(diǎn)電價(jià)就低了，這個(gè)時(shí)候時(shí)間的稍微的調(diào)整，正好把整個(gè)儲(chǔ)能的收益提高。
這個(gè)是我們做的調(diào)整，如果只是在日前階段做調(diào)整，售電公司的儲(chǔ)能對于在用戶側(cè)還是兩存兩放的方式，售電公司只是進(jìn)行功率的調(diào)節(jié)，一天多收益1000多塊，用戶這一側(cè)的收益電量影響就會(huì)降低一部分，這樣對整個(gè)公司進(jìn)行調(diào)整，在日前階段怎么做好儲(chǔ)能策略，怎么跟用戶的電價(jià)結(jié)合起來，這是關(guān)鍵的部分。
再回到充電樁的曲線，左邊是近兩天的加權(quán)平均電價(jià)，就在谷時(shí)段，把1-2點(diǎn)的充電時(shí)間給3-4點(diǎn)是最低谷的時(shí)期，以7月17號(hào)為例多收5分錢，如果到了7月16日的天氣，可以收集到3毛錢一度電，這樣整個(gè)儲(chǔ)能的收益大大增加，這樣我們對電價(jià)做準(zhǔn)確的預(yù)測，以及對系統(tǒng)資源統(tǒng)籌系統(tǒng)的管理，這個(gè)是我們需要做的。
最后說一下后面做的事情，在專變用戶里面，怎么把靈活性提的更高，虛擬電廠怎么結(jié)合起來做，這個(gè)是我們最近做的事情。整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)里面怎么把整個(gè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)到交易鏈路全打通，以及做到信息的安全，做好統(tǒng)籌管理，這個(gè)也是我們正在做的，同時(shí)也有兩個(gè)交易方面的思考，虛擬電廠我們來看第一個(gè)是虛擬電廠要參與調(diào)頻，但是事實(shí)上對輔助服務(wù)的要求是很高的，常規(guī)的電廠是秒級(jí)傳輸，我們現(xiàn)在虛擬電廠這些數(shù)據(jù)的總結(jié)性以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性都沒有辦法判定，尤其是我們要參與二次調(diào)頻，全網(wǎng)都是一個(gè)頻段調(diào)整，怎么樣參與調(diào)頻，這個(gè)涉及整個(gè)虛擬電廠需要解決的問題，這個(gè)是我們正在做的事情。
現(xiàn)在大家都在呼吁虛擬電廠有更多的市場政策，有更多的發(fā)揮的空間，因?yàn)槿绻皇菂⑴c需求化相應(yīng)做幾次是獲利不了，這里面有一個(gè)最主要的點(diǎn)，如果以用戶為界，用戶里面的體量太大，一兩個(gè)資源對電能量的影響非常小，有可能副作用，如果以資源為界，電容量怎么區(qū)分，怎么維保，只是以一個(gè)設(shè)備或者是打包之后再參與，這個(gè)電容量怎么進(jìn)行切割就比較難了。
電網(wǎng)的分界點(diǎn)很全面的，但是用戶這些儀器就比較難，怎么運(yùn)維都比較難管，我們怎么做到電能量的區(qū)分？虛擬電廠怎么發(fā)展，不能對整個(gè)大市場造成大的沖突。還有主體收益的分配問題，儲(chǔ)能去調(diào)整才能參與收益，但是溝通成本也很大，怎么做到？這個(gè)就需要我們更多的模式參與，我們就希望虛擬電廠的發(fā)展市場化的方式能夠獲得更多的收益，持續(xù)的發(fā)展，同時(shí)在關(guān)鍵時(shí)候給電網(wǎng)做需求響應(yīng)和電力平衡這些方面的服務(wù)，這個(gè)是我們一直以來都往這個(gè)方向發(fā)展的。
我的匯報(bào)就以上這些內(nèi)容，謝謝！
