中國儲能網(wǎng)訊：7月24日，第二屆中國新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會暨第二屆全國虛擬電廠技術(shù)高層研討會召開，聚焦新型儲能行業(yè)發(fā)展熱點問題，為新型儲能高質(zhì)量規(guī)?；l(fā)展賦能助力。
在論壇現(xiàn)場，東南大學電氣工程學院電力經(jīng)濟技術(shù)研究所所長高賜威發(fā)表了《基于儲能應用的虛擬電廠資源優(yōu)化配置》的主題演講。
高賜威：非常高興有這樣的機會跟大家分享我們在虛擬電廠里面的工作和認知，我匯報的題目是基于儲能應用的虛擬電廠優(yōu)化配置，這個是近7-8年一直從事有關(guān)虛擬電廠相關(guān)的研究，包括比較深度的參與了上海虛擬電廠，目前也有廣州的虛擬電廠，還有一部分在深圳的應用，另外我們在標準化這一側(cè)也做了比較多工作，包括有兩項國標和一項行業(yè)標準。
虛擬電廠建設(shè)的背景是由于新能源大幅度接入電廠，造成了供需實時的平衡困難，因此須向系統(tǒng)提供更多靈活性，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程當中需求側(cè)也呈現(xiàn)出新的形態(tài)，如整縣光伏的開發(fā)超過1億千瓦，這個對配網(wǎng)潮流產(chǎn)生重大的影響，對電網(wǎng)的實際運行造成一些困擾。
另外一方面由于前年底國家推進分時電價改革，進一步拉大峰谷價差，現(xiàn)在最小的都不會低于3：1了，有的地方會超過4：1，這樣就給儲能的發(fā)展有一個比較好的條件。今年以來在部分省份，如浙江或者是廣東，分布式儲能發(fā)展快速。
從概念來說，虛擬電廠是一個交易的載體，可以通過聚合和通信實現(xiàn)對于分布式資源的管理和運行控制，對外呈現(xiàn)出電廠的形態(tài)或者特性，實現(xiàn)電源側(cè)的多能互補和負荷側(cè)的靈活互動，對電網(wǎng)提供電能或調(diào)峰調(diào)頻備用等輔助服務(wù)。目前更多的是提供系統(tǒng)的靈活性，向系統(tǒng)提供電能的角度這個很少。
目前對虛擬電廠的模型大家認知是有偏差的，目前有兩種模型，一種是調(diào)整量模型，實際上就是在高峰的時候削減負荷，就好像在負荷側(cè)裝了一個電源，平衡掉一部分負荷，這個電源即為虛擬出來的電廠，目前我們國內(nèi)說這個虛擬電廠主要是做需求響應，實際上就指這樣的一種模型。
另一鐘模型是絕對量模型，所有這些分布式的發(fā)電機組，負荷、儲能都聚合形成的曲線就是發(fā)電曲線，不存在調(diào)整量的概念，這個里面包含了分布式發(fā)電機組，包含了負荷，或者是儲能，里面的負荷就是廠用電，如果對外呈現(xiàn)出來的是負荷的狀態(tài)，就是負發(fā)電。
如何理解虛擬電廠的概念，傳統(tǒng)的電廠我們說在發(fā)出電功率，能夠向系統(tǒng)提供能量所以是參加了能量市場。第二部分是功率可調(diào)，參加的是輔助服務(wù)市場向系統(tǒng)提供平衡能力的，這是兩種不同的場景，一般的電力用戶只能理解第一種，即能量，另一部分是輔助服務(wù)，支撐系統(tǒng)正常運行服務(wù)，傳統(tǒng)來說也是電廠來提供的商品或者是產(chǎn)品。
虛擬電廠應能夠提供電能量，或者提供功率可調(diào)。從虛擬電廠的構(gòu)建來說，其聚合的資源可以分成兩類，一類提供系統(tǒng)靈活性，另一類是向系統(tǒng)提供電能量。虛擬電廠一般情況下作為電廠來講應該有兩方面的產(chǎn)品，一方面是電能量，一方面是向系統(tǒng)提供平衡能力，虛擬電廠之所以具備這些功能是因為有這些資源，構(gòu)建出來的虛擬電廠就是可調(diào)度、輸出電功率，同時能夠參與到輔助服務(wù)市場，也能參與到能量市場。如果是極端的情況，系統(tǒng)中只有分布式光伏那可能就屬于純粹的電源型的虛擬電廠，不可調(diào)度。也有可能虛擬電廠內(nèi)部資源只有負荷，即負荷型的虛擬電廠，可調(diào)度，但不能發(fā)出電功率，屬于消耗電功率的，這部分是參加輔助服務(wù)市場提供功率平衡能力的，也可以參加需求響應平臺。兩者都是極端情況，如果說是通用性的，或者是一般的，就是既配置的柔性可調(diào)能力，又配置電容量的就是通用意義上的虛擬電廠，一定程度可調(diào)度，并輸出電能量。
從規(guī)劃設(shè)計層面，虛擬電廠到底包括什么？在市場化的環(huán)境下，應該是利益驅(qū)動的，能量市場中有價值，輔助市場當中也有價格，就決定了虛擬電廠的構(gòu)建是以盈利作為目標如何聚合不同類型和資源，而形成虛擬電廠的依據(jù)，形成這樣的聚合體怎么樣使收益最大化，配置應該是什么。
這里資源的配置，包括類型、規(guī)模、電氣位置，因為系統(tǒng)的平衡也好，商品的供需也好跟它所屬的位置有關(guān)系，特別是地理和電氣位置，虛擬電廠在不同電氣的位置價格不一樣，配置什么電氣位置的資源有重要的意義。還有成本，比如說配儲能，要配多少，要看收益，最終的就是通過收益和成本來看虛擬電廠應該是如何來構(gòu)建的。
整個這一套可以看到，市場機制是極端重要的，因為價格在市場當中到底值什么樣的價值。是通過市場來確定的，市場缺什么應該反應到價格上，同時也決定了虛擬電廠的收入。 反過來我也決定了虛擬電廠應該建成什么樣，里面應該配置什么樣的資源。
虛擬電廠中儲能，儲能是比較優(yōu)質(zhì)的虛擬電廠的資源，能夠向系統(tǒng)提供很多的產(chǎn)品或者是提供一些能力，比如說調(diào)度靈活性的提升，可以吸收過剩的電力并將其儲存起來，以便在需要時候釋放，這個時候也可以提供供電的可靠性。第二個市場參與優(yōu)化，參與電力市場交易，這個也是儲能的作用，是做時間上的套利。第四電力系統(tǒng)支持，可調(diào)節(jié)能力可以在輔助服務(wù)市場當中提供系統(tǒng)的靈活性，包括對于屏蔽的支撐，可以提供備用容量，可以參與不同形式的市場。
對于虛擬電廠儲能配置的技術(shù)內(nèi)容包括：
1、運營模式的選擇，每個市場可能有獨特的市場的品種，或者是市場的環(huán)境，比如說現(xiàn)貨市場，我這個地方可能根據(jù)參與市場，我去配置虛擬電廠的時候就考慮市場穩(wěn)定，根據(jù)市場和政策的要求來選擇適合的運營模式，可以參與市場的交易，提供用戶側(cè)能量管理服務(wù)等等。
2、充放電策略，充放電的設(shè)備根據(jù)市場的價格，負荷的需求，市場價格如果說有的是非市場化的情況這個價格是固定的，市場化的情況這個是預測的，基本去看市場價格的形態(tài)和變化，這個還是可以做一些預測的。
3、儲能技術(shù)選擇。儲能技術(shù)的選擇，要根據(jù)前面所說的這些需求還有花的預算，到底有多少錢辦多少事，比如說等離子電池等等，每一種技術(shù)都有適用場景，綜合考慮效率。
4、儲能容量確定。根據(jù)虛擬電廠的另外一個需求和運營策略來確定能系統(tǒng)的大小，取決于市場的裝機容量，負荷特性，市場容量等等。
5、運營和控制系統(tǒng)。因為虛擬電廠上下游兩個市場做對接，一個是用戶側(cè)的還有一個是交易系統(tǒng)。
澳大利亞的虛擬電廠也沒有幾年，大概2018年才開始做，因為市場相對比較完善一些，所以虛擬電廠的形態(tài)基本上是光伏+儲能電池，這個是南澳某個虛擬電廠的案例，虛擬電廠就是剛剛說的風能，太陽能發(fā)電，儲能的配置是在15MWh。
1、調(diào)度靈活性提升，可以在數(shù)分鐘內(nèi)提供全額功率輸出，應用的時候效果是可以通過快速充電和放電，在高負荷時段釋放電力，平滑負荷曲線。
2、頻率調(diào)節(jié)和電力系統(tǒng)支持。2019年底有3個月的運行，應用效果可以根據(jù)電力系統(tǒng)頻率變化，參與頻率調(diào)節(jié)服務(wù)，通過儲能系統(tǒng)的參與，承擔了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性支持責任，提高了電力系統(tǒng)的可靠性和響應能力。
3、市場參與優(yōu)化和經(jīng)濟效益。我們看到在2019年的4季度創(chuàng)造了800萬澳元的收入，虛擬電廠的儲能系統(tǒng)可以根據(jù)市場價格實現(xiàn)充放電的設(shè)備，在調(diào)節(jié)充放電策略的時候是以市場價格作為依據(jù)最大化經(jīng)濟效益，從能量的角度也可以通過在不同時段的價格上進行相應的轉(zhuǎn)化率。
這個是國內(nèi)虛擬電廠目前正在發(fā)展當中，比如說集中型儲能站，國家能源集團浙江溫州梅嶼100兆瓦時電化學儲能電站。還有電動汽車充換電站，這個是目前發(fā)展相對比較多的，只要是做虛擬電廠都會把充換電站納入考慮，現(xiàn)在階段主要是幾支力量：一個是兩網(wǎng)的電動汽車的公司，包括國網(wǎng)電動他們做電動汽車這一塊的業(yè)務(wù)，這個都是他們的重中之重，怎么來建設(shè)電動汽車的虛擬電廠。還有就是有很多的市場化的電動汽車的充電業(yè)務(wù)，以及蔚來充換電站。第三部分就是分布式儲能聚合，今年以來在部分省份是大爆發(fā)的，實際上這一塊也有比較大的發(fā)展的潛力或者是空間，但是實際上虛擬電廠能夠發(fā)展成什么樣，就像前面提到的關(guān)鍵還是要看市場，儲能其實我感覺是已經(jīng)準備好，實際上看這個市場到底什么時候才能真正做的起來，8月初山西的虛擬電廠應該會入市交易，我們期待著虛擬電廠的應用能夠迎來一個新的高峰，謝謝大家！
