中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：日前，第二屆全國虛擬電廠技術(shù)研討會(huì)在上海舉行。虛擬電廠利用數(shù)字化技術(shù)聚合電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的海量資源，以柔性手段平滑用電供需曲線，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷。相比新建電廠或增購?fù)鈦黼姡@是一種更為經(jīng)濟(jì)的平衡高峰時(shí)段電力供需的手段，將海量分散電力資源聚合起來，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析這些資源，預(yù)測能源消費(fèi)需求，形成合理調(diào)度方案，從而實(shí)現(xiàn)電源側(cè)多能互補(bǔ)、負(fù)荷側(cè)雙向互動(dòng)、儲(chǔ)能側(cè)靈活調(diào)劑。會(huì)上，來自電力交易機(jī)構(gòu)、高校、研究單位、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、售電企業(yè)等與會(huì)各方，對(duì)虛擬電廠的發(fā)展前景充滿期待。
實(shí)際上，國家相關(guān)部門近年來推出一系列政策，特別是用戶側(cè)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、分布式發(fā)電等可調(diào)節(jié)資源應(yīng)用，以及負(fù)荷聚合商、虛擬電廠運(yùn)營商、綜合能源服務(wù)商參與系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)等方面的指導(dǎo)意見，為虛擬電廠的發(fā)展提供了有力支持。
在浙江，相關(guān)政府部門先后出臺(tái)支持虛擬電廠建設(shè)的舉措，在此背景下，國網(wǎng)浙江電力及相關(guān)單位積極開展虛擬電廠相關(guān)實(shí)踐，聚合空調(diào)負(fù)荷、新能源汽車、儲(chǔ)能等靈活可調(diào)節(jié)資源，提升電力系統(tǒng)柔性調(diào)節(jié)能力，保障電力安全供給。
具體怎么做？成效又如何？一起了解下。
多元賦能 虛擬電廠建設(shè)加速
實(shí)際上，虛擬電廠并非新生事物。
1997年，Shimon Awerbuch博士在其著作《虛擬公共設(shè)施：新興產(chǎn)業(yè)的描述、技術(shù)及競爭力》一書中對(duì)虛擬公共設(shè)施的定義，虛擬公共設(shè)施是獨(dú)立且以市場為驅(qū)動(dòng)的實(shí)體之間的一種靈活合作，這些實(shí)體不必?fù)碛邢鄳?yīng)的資產(chǎn)而能夠?yàn)橄M(fèi)者提供其所需要的高效電能服務(wù)。
2018年9月，“虛擬電廠”標(biāo)準(zhǔn)獲得國際電工委員會(huì)（IEC）批準(zhǔn)立項(xiàng)，成為全球這一領(lǐng)域首批國際標(biāo)準(zhǔn)。
由于虛擬電廠能夠聚合資源，為配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)提供管理和輔助服務(wù)，國家電網(wǎng)公司及其下屬單位先后開展虛擬電廠建設(shè)。
在浙江，2022年4月，浙江省發(fā)展改革委、能源局印發(fā)《浙江省“十四五”新型電力系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè)方案》，提出積極推進(jìn)虛擬電廠示范，充分挖掘系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力和需求側(cè)資源，計(jì)劃到2025年試點(diǎn)項(xiàng)目達(dá)到10個(gè)左右、日調(diào)峰能力達(dá)到20萬千瓦以上。這為浙江探索虛擬電廠建設(shè)提供了政策依據(jù)。
多地相繼開展虛擬電廠建設(shè)，行業(yè)發(fā)展亟需國家標(biāo)準(zhǔn)予以指導(dǎo)規(guī)范。
今年4月，國網(wǎng)浙江電力牽頭，國調(diào)中心、南網(wǎng)總調(diào)及部分行業(yè)領(lǐng)先單位共同參與編制《虛擬電廠管理規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)，從虛擬電廠設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)實(shí)施、并網(wǎng)管理、運(yùn)營管理、評(píng)估分析和安全原則等方面，引導(dǎo)相關(guān)單位探索各類典型虛擬電廠的發(fā)展模式。
技術(shù)層面，為了更充分發(fā)揮虛擬電廠效能，2022年5月，國網(wǎng)浙江電力自主研發(fā)水風(fēng)光儲(chǔ)荷多元異質(zhì)虛擬電廠調(diào)控系統(tǒng)，開發(fā)了輔助調(diào)峰、“零碳”調(diào)峰和參與市場等多能互補(bǔ)優(yōu)化功能，從技術(shù)上解決了虛擬電廠資源聚集調(diào)用的難題。在寧波，國網(wǎng)寧?？h供電公司等單位聯(lián)合開展虛擬電廠技術(shù)研究和創(chuàng)新，攻關(guān)虛擬電廠建設(shè)中的技術(shù)難題。
浙江各地相繼出臺(tái)政策，支持虛擬電廠建設(shè)。
2023年6月25日，金華武義縣出臺(tái)浙江首個(gè)虛擬電廠地方補(bǔ)貼政策，規(guī)定在參與電力需求響應(yīng)獲得收益的基礎(chǔ)上，儲(chǔ)能用戶可額外獲得度電補(bǔ)貼0.42元，普通用戶則可額外獲得度電補(bǔ)貼2元。在義烏市，當(dāng)?shù)卣矊?duì)響應(yīng)虛擬電廠邀約的用戶予以補(bǔ)貼。義烏小商品市場的一棟商業(yè)樓宇于7月接入虛擬電廠管理平臺(tái)，用電高峰時(shí)通過調(diào)節(jié)空調(diào)溫度和照明參與電網(wǎng)調(diào)峰，獲得度電收益8元，其中包括4元的響應(yīng)補(bǔ)貼和政府給予的4元度電補(bǔ)貼。
政策賦能、標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)突破，在各方關(guān)注和支持之下，浙江的虛擬電廠建設(shè)持續(xù)加速。
資源聚合 虛擬電廠功效凸顯
通過虛擬電廠聚合源網(wǎng)荷儲(chǔ)等多種分布式可調(diào)節(jié)資源參與電網(wǎng)調(diào)峰，可以平抑負(fù)荷波動(dòng)和新能源發(fā)電出力波動(dòng)，保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，促進(jìn)清潔能源電量消納。
浙江是能源消費(fèi)大省，目前，浙江電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入了“億千瓦”時(shí)代，電力供需平衡壓力較大。要讓這樣的一個(gè)龐大的電網(wǎng)，在關(guān)鍵的時(shí)候擁有足夠的調(diào)節(jié)資源，保障安全順利運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)虛擬電廠來說，最重要的是要聚合足夠多的資源，形成海量資源池。
國網(wǎng)浙江電力深挖電源型、負(fù)荷型、混合型等不同類型資源的潛能，持續(xù)擴(kuò)充虛擬電廠可調(diào)節(jié)資源池。
2023年8月17日，由國網(wǎng)嘉興供電公司運(yùn)營的嘉興市級(jí)虛擬電廠管理平臺(tái)上線，接入6個(gè)市級(jí)負(fù)荷聚合商平臺(tái)和3個(gè)縣級(jí)虛擬電廠管理平臺(tái)，涵蓋儲(chǔ)能、空調(diào)、充電樁、光伏等資源462萬千瓦，預(yù)計(jì)削峰能力20.89萬千瓦、填谷能力19.68萬千瓦。
在金華全市，國網(wǎng)金華供電公司聚合了多種類型的彈性可調(diào)資源。目前，金華市區(qū)的國家電網(wǎng)自營充電樁已全部接入金華市域虛擬電廠管理平臺(tái)，共增加12.39萬千瓦可調(diào)負(fù)荷資源。
隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和居民生活水平提高，夏季空調(diào)制冷需求越來越大。目前，全省最大日空調(diào)負(fù)荷已占最高用電負(fù)荷的約40%。據(jù)測算，當(dāng)空調(diào)開啟制冷時(shí)，設(shè)定溫度如果比26℃的推薦設(shè)定值低，每往上調(diào)高1℃，能省6%～17%的電量（每調(diào)高1℃所節(jié)省的電量并不是等差的，從27℃提高到28℃與從18℃提高到19℃，后者省的電更多），理論上推算，如果每臺(tái)空調(diào)同步調(diào)高1℃，就能讓全省用電負(fù)荷下降7%～8%。
2022年下半年起，浙江各地供電公司為政府、學(xué)校、商場等公共場所的空調(diào)安裝智能控制設(shè)備。這些設(shè)備可根據(jù)電力調(diào)控中心的指令自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度，在用電高峰期為居民、醫(yī)院和重點(diǎn)用能企業(yè)用電騰出空間。國網(wǎng)浙江電力負(fù)荷管理中心主任嚴(yán)華江在接受采訪時(shí)表示，浙江電網(wǎng)的空調(diào)可調(diào)節(jié)負(fù)荷最高可達(dá)約200萬千瓦。
麗水、衢州等地水電資源豐富。國網(wǎng)浙江電力聚合分散在全域的457座裝機(jī)共計(jì)160萬千瓦的小水電站，形成百萬千瓦級(jí)的綠色能源虛擬電廠，頂峰發(fā)電能力最高達(dá)76萬千瓦。
從縣域到市域到省域，各類資源有效匯集，形成巨大的資源池，使虛擬電廠的功效逐漸凸顯。目前，國網(wǎng)浙江電力已建成虛擬電廠負(fù)荷資源池，具備1100萬千瓦日前、200萬千瓦小時(shí)級(jí)、130萬千瓦分鐘級(jí)調(diào)節(jié)能力。
多點(diǎn)開花 虛擬電廠規(guī)模擴(kuò)大
聚合一切可以聚合的資源，是虛擬電廠不斷擴(kuò)容的要義。
眼下，新能源汽車充換電站、新型儲(chǔ)能電站、大數(shù)據(jù)中心的備用發(fā)電設(shè)備、5G鐵塔基站等越來越多的新型負(fù)荷接入電網(wǎng)，它們啟動(dòng)時(shí)間更隨機(jī)、運(yùn)行方式更復(fù)雜，有些兼具存電、放電功能，通過虛擬電廠，進(jìn)行資源聚合，充分發(fā)揮其削峰填谷、保障電力平衡的作用。
8月8日12時(shí)，在海寧市一個(gè)快充站，多輛新能源汽車正在充電。這座充電站已接入當(dāng)?shù)靥摂M電廠管理平臺(tái)。午間時(shí)段屬于用電低谷時(shí)段，大多數(shù)企業(yè)午休，但光伏發(fā)電量大增。這一時(shí)段，度電價(jià)格會(huì)下調(diào)到0.6元，吸引新能源汽車集中充電，助力光伏電量消納。
在金華武義，街邊的路燈都能參與電力需求側(cè)響應(yīng)。國網(wǎng)武義縣供電公司營銷部專職宋佳磊此前在接受采訪時(shí)表示，武義全縣路燈網(wǎng)有近6000盞燈，如果全部接入虛擬電廠管理平臺(tái)，將提供近3000千瓦的可調(diào)負(fù)荷。
儲(chǔ)能電站是虛擬電廠聚合資源的重要內(nèi)容。
7月14日13時(shí)，義烏晶澳太陽能科技有限公司新投運(yùn)的儲(chǔ)能電站在虛擬電廠管理平臺(tái)的統(tǒng)一調(diào)度下，開始持續(xù)釋放電能，參與電網(wǎng)削峰填谷。該電站于5月投運(yùn)。
如今在浙江，大量光伏設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)投資安裝儲(chǔ)能設(shè)備并接入虛擬電廠，在用電低谷時(shí)充電、高峰時(shí)放電，一方面利用峰谷電價(jià)差回收投資，一方面參與電力調(diào)峰獲得額外收益。
義烏晶澳太陽能科技有限公司科技儲(chǔ)能中心主任王綏軍在接受采訪時(shí)表示，如果能落實(shí)儲(chǔ)能參與虛擬電廠響應(yīng)這部分收益的話，工商業(yè)或負(fù)荷側(cè)的儲(chǔ)能將會(huì)迎來非?？焖俚陌l(fā)展。
在全省范圍內(nèi)，虛擬電廠建設(shè)呈現(xiàn)遍地開花的態(tài)勢。
在杭州，虛擬電廠管理平臺(tái)已接入工業(yè)分鐘級(jí)可調(diào)節(jié)用戶10戶、具備可調(diào)能力10萬千瓦，空調(diào)分鐘級(jí)調(diào)控型用戶302戶、具備可調(diào)能力5.5萬千瓦；在寧波，虛擬電廠管理平臺(tái)已接入工業(yè)用戶42戶、具備可調(diào)能力12萬千瓦，商業(yè)樓宇用戶156戶、空調(diào)可調(diào)負(fù)荷4萬千瓦；在義烏，虛擬電廠管理平臺(tái)聚合5G基站、用戶側(cè)儲(chǔ)能、商場空調(diào)、新能源汽車充電站等6類共16萬千瓦負(fù)荷資源，占當(dāng)?shù)刈罡哂秒娯?fù)荷的6%。
作為世界上發(fā)電規(guī)模最大的國家，我國的電力供應(yīng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平。如果把困擾著我們的局部時(shí)段的能源電力供應(yīng)緊張，歸結(jié)為發(fā)電規(guī)模，顯然是不合適的。高耗能一直是我國經(jīng)濟(jì)生活中一個(gè)嚴(yán)峻的問題。能耗高的另一面就是節(jié)電潛力大，中國的高耗能設(shè)備應(yīng)用較多，照明設(shè)備、鍋爐、制冷空調(diào)等都有待提高效率。
而虛擬電廠通過協(xié)調(diào)控制技術(shù)通過控制各種分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷以及電動(dòng)汽車等，并通過智能計(jì)量技術(shù)，計(jì)算社會(huì)上的電、氣、熱、水的消耗量或生產(chǎn)量，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)措施，在幫助電網(wǎng)合理削峰填谷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳，提升能源的使用效率，推動(dòng)能源電力和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，從這個(gè)意義上來講，是具有很大的發(fā)展前景的。
據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)測，到2025年，虛擬電廠相關(guān)市場規(guī)模突破800億元。市場的認(rèn)可，更多類型、更大規(guī)模資源的接入，將使虛擬電廠的功效日益凸顯，為保障電力可靠供應(yīng)發(fā)揮更大作用。
供稿
融媒體中心 張正華
嘉興公司 楊佳慧 吳亦冰
金華公司 余濤 陳姣姣
寧波公司 王幕賓
