我國(guó)新能源近幾年持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，清潔替代作用日益顯著。新能源的快速發(fā)展離不開新技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。目前主要包括新能源發(fā)電技術(shù)和支撐技術(shù)。發(fā)電技術(shù)有風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽能電池技術(shù)、電熱能發(fā)電技術(shù)、氫燃料電池技術(shù)、滲透能發(fā)電技術(shù)等。支撐技術(shù)有熒光太陽能聚合器、虛擬電廠、人工智能與大數(shù)據(jù)在智慧風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)應(yīng)用等。
虛擬電廠不同于單純的發(fā)電技術(shù)，也不同于其他的輔助支撐技術(shù)，它是協(xié)調(diào)各類新能源進(jìn)行資源優(yōu)化配置的智慧平臺(tái)，是一個(gè)能源聚合的綜合體。風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性以及隨機(jī)性，使其難以與電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)。虛擬電廠成立的初衷，是兼顧電源、電網(wǎng)、用戶多方，將一定規(guī)模的新能源進(jìn)行聚合，成為一個(gè)整體參與電網(wǎng)運(yùn)行，促進(jìn)新能源消納、輔助電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。
虛擬電廠概述
虛擬電廠，指通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、熱電聯(lián)產(chǎn)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等分布式能源統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個(gè)特殊電廠參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，將泛在可調(diào)資源與電網(wǎng)柔性互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電能交易的同時(shí)優(yōu)化資源利用，是提高供電可靠性的一種綜合體。它打破了傳統(tǒng)上物理電廠之間、發(fā)電和用電側(cè)之間以及地域間的界限，是一種非實(shí)體存在的電廠形式。
虛擬電廠用途較廣，既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷；既可快速響應(yīng)指令配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類電力市場(chǎng)獲得經(jīng)濟(jì)收益。
虛擬電廠最具吸引力的功能在于它能夠聚合多種類型的分布式能源參與電力市場(chǎng)運(yùn)行，可以以市場(chǎng)手段促進(jìn)發(fā)電資源的優(yōu)化配置。虛擬電廠充當(dāng)分布式能源與電網(wǎng)調(diào)度、電力市場(chǎng)之間的中介，代表分布式能源所有者執(zhí)行市場(chǎng)出清結(jié)果，實(shí)現(xiàn)電力交易。由于擁有多樣化的發(fā)電資源，虛擬電廠還可以參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，參與多種電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)模式及調(diào)度框架，對(duì)發(fā)電資源的廣泛優(yōu)化配置起到積極的促進(jìn)作用。
虛擬電廠基本結(jié)構(gòu)，如圖1所示。
國(guó)內(nèi)外虛擬電廠發(fā)展應(yīng)用情況
虛擬電廠的起源
虛擬電廠在21世紀(jì)初期，于德國(guó)、英國(guó)、西班牙、法國(guó)、丹麥等歐洲國(guó)家興起，同期美國(guó)也推行與虛擬電廠意義類似的“電力需求響應(yīng)（DR，Demand Response）”。虛擬電廠發(fā)展至今，其理論和實(shí)踐在發(fā)達(dá)國(guó)家已較為成熟。歐盟國(guó)家主要以實(shí)現(xiàn)分布式電源可靠并網(wǎng)和電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)為目標(biāo)；美國(guó)的虛擬電廠主要基于需求響應(yīng)計(jì)劃發(fā)展而來，可控負(fù)荷占據(jù)主要成分；日本以用戶側(cè)儲(chǔ)能和分布式電源為主；澳大利亞則以用戶側(cè)儲(chǔ)能為主，特斯拉公司在南澳建成了號(hào)稱世界上最大的以電池組為支撐的虛擬電廠。
我國(guó)虛擬電廠發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國(guó)同時(shí)發(fā)展虛擬電廠及電力需求響應(yīng)，二者目前在我國(guó)統(tǒng)稱為“虛擬電廠”。近三四年來，國(guó)內(nèi)進(jìn)一步開展虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目等應(yīng)用實(shí)踐，在河北、江蘇、上海、廣東等地也相繼開展電力需求響應(yīng)和虛擬電廠試點(diǎn)。
冀北地區(qū)虛擬電廠試點(diǎn)情況：2019年，冀北電力公司基于泛(FUN)電平臺(tái)的虛擬電廠，聚合優(yōu)化“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、售、服”清潔發(fā)展的新一代智能控制技術(shù)和互動(dòng)商業(yè)模式，將泛在可調(diào)資源聚合為可與電網(wǎng)柔性互動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)電廠。虛擬電廠的優(yōu)化調(diào)度是指在滿足各機(jī)組出力約束和網(wǎng)絡(luò)約束的前提下,以收益最大化、運(yùn)行成本最小、碳排放最小為目標(biāo),對(duì)自身內(nèi)部多個(gè)電源的容量配置或出力進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，或者將虛擬電廠作為一個(gè)整體參與電網(wǎng)調(diào)度。示范工程一期實(shí)時(shí)接入與控制蓄熱式電采暖，可調(diào)節(jié)工商業(yè)、智能樓宇、智能家居、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電站、分布式光伏等11類19家泛在可調(diào)資源，容量約16萬千瓦，涵蓋張家口、秦皇島、廊坊三個(gè)地市。
冀北電力公司后續(xù)計(jì)劃打造虛擬電廠推動(dòng)能源互聯(lián)，擴(kuò)大虛擬電廠接入資源規(guī)模，拓展交易品種和商業(yè)模式，應(yīng)用虛擬電廠技術(shù)服務(wù)綠色冬奧，打造虛擬電廠二期示范工程。作為推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有效手段，虛擬電廠示范工程如今已經(jīng)從理論高地走進(jìn)冀北實(shí)地，在激活能源互動(dòng)消費(fèi)上發(fā)揮了重要作用。
江蘇地區(qū)虛擬電廠試點(diǎn)情況：2021年1月，江蘇南京供電公司江北新區(qū)智慧能源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)上線虛擬電廠模塊。通過該模塊，調(diào)控人員可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)江北新區(qū)各類用戶用能情況及分布式新能源發(fā)電情況，提升電網(wǎng)調(diào)峰能力。
該模塊在不改變分布式能源并網(wǎng)方式的前提下，通過串聯(lián)分布式光伏、儲(chǔ)能設(shè)備及各類可控負(fù)荷，參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，按需增減各類能源使用比例。在用電高峰時(shí)段，可緩解負(fù)荷高峰時(shí)段電網(wǎng)運(yùn)行壓力。同時(shí)，江北新區(qū)智慧能源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)通過構(gòu)建分布式能源交易平臺(tái)，在用能客戶內(nèi)部開展能源互補(bǔ)交易，充分釋放虛擬電廠的集聚效應(yīng)和多能互補(bǔ)能力。
據(jù)了解，南京江北新區(qū)智慧能源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)目前已接入電動(dòng)汽車充電樁、光伏、用戶側(cè)儲(chǔ)能等數(shù)據(jù)，后續(xù)還將接入電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能等多類型數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”自主協(xié)同運(yùn)行，提升能源綜合利用效率，支撐城市能源互聯(lián)網(wǎng)智慧運(yùn)營(yíng)。
國(guó)內(nèi)虛擬電廠發(fā)展成效
虛擬電廠經(jīng)過幾年的理論研究與實(shí)踐應(yīng)用，已取得了良好的效果。其中，主要發(fā)展成效總結(jié)為以下三點(diǎn)。一是可以提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。當(dāng)前我國(guó)中東部地區(qū)受電比例上升、大規(guī)模新能源接入、電力電子裝備增加，對(duì)電力系統(tǒng)平衡、調(diào)節(jié)和支撐能力形成巨大壓力。將需求側(cè)分散資源聚沙成塔，發(fā)展虛擬電廠，與電網(wǎng)進(jìn)行靈活、精準(zhǔn)、智能化互動(dòng)響應(yīng)，有助于平抑電網(wǎng)峰谷差，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。二是可以降低用戶用能成本。從冀北等地試點(diǎn)看，參與虛擬電廠后用戶用能效率大幅提升，在降低電費(fèi)的同時(shí)，還可以獲取需求響應(yīng)收益。三是可以促進(jìn)各類新能源消納。特別是針對(duì)部分地區(qū)、部分時(shí)段棄風(fēng)棄光棄水現(xiàn)象嚴(yán)重情況，發(fā)展虛擬電廠，可大大提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，降低“三棄”電量。
虛擬電廠在中國(guó)仍然處于發(fā)展的初期，作為一種新興技術(shù)手段，其發(fā)展過程中仍然存在一些技術(shù)問題和管理問題。目前各省開展虛擬電廠項(xiàng)目，多數(shù)以試點(diǎn)為主，其虛擬電廠的規(guī)模、聚合的能源范圍，以及采取的關(guān)于新能源的協(xié)調(diào)控制策略、調(diào)度算法等，全國(guó)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此還需要國(guó)家和相關(guān)能源行業(yè)積極參與，結(jié)合外界多方優(yōu)勢(shì)，在新技術(shù)應(yīng)用、源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)等方面，科學(xué)有序引導(dǎo)，使其從試點(diǎn)走向成熟，走向市場(chǎng)化，參與電網(wǎng)運(yùn)行與電力交易。
虛擬電廠推廣存在的技術(shù)難點(diǎn)
功能定位、接入規(guī)模及范圍研究
中國(guó)的分布式能源分布較為廣泛，且存在明顯的地域性特點(diǎn)，虛擬電廠雖然可以統(tǒng)籌不同地域、不同層級(jí)的能源，但應(yīng)結(jié)合可參與的電網(wǎng)規(guī)模、電源規(guī)模以及自身的成本與經(jīng)濟(jì)效益等綜合因素，考慮虛擬電廠控制協(xié)調(diào)各類能源的功能特點(diǎn)和接入規(guī)模。
虛擬電廠功效可定位于引導(dǎo)用戶開展需求響應(yīng)，優(yōu)化用電行為和時(shí)序，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，塑造泛在調(diào)節(jié)資源系統(tǒng)生態(tài)，改善電力系統(tǒng)運(yùn)行特性、緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力、增強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)急調(diào)節(jié)能力；輔助降低發(fā)輸供電環(huán)節(jié)投資，提升電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效益同時(shí)，提升新能源消納能力。
接入規(guī)模與范圍方面，一是確定不同時(shí)期統(tǒng)籌控制的能源規(guī)模，如風(fēng)、光資源的間歇性、波動(dòng)性，水資源的季節(jié)性等，以及各類能源比重大小等，在不同負(fù)荷時(shí)期，體現(xiàn)著不同的電網(wǎng)支撐與互助能力。所以，虛擬電廠成立時(shí)，應(yīng)做好自身的功能定位，同時(shí)與電網(wǎng)公司、能源供應(yīng)商建立良性互動(dòng)機(jī)制，真正實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地輔助電網(wǎng)運(yùn)行。二是虛擬電廠參與電網(wǎng)運(yùn)行，應(yīng)基本確定參與電網(wǎng)涉及的范圍?？梢越Y(jié)合虛擬電廠接入的新能源規(guī)模與類型，能輸出的發(fā)電能力，尋找匹配的負(fù)荷范圍等因素確定。三是虛擬電廠在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的功能、規(guī)模、數(shù)量，應(yīng)充分結(jié)合區(qū)域各類型能源發(fā)電規(guī)模、負(fù)荷水平、電網(wǎng)規(guī)模及結(jié)構(gòu)等，科學(xué)建設(shè)，穩(wěn)步發(fā)展。
優(yōu)化調(diào)度算法問題
虛擬電廠的控制能源的最優(yōu)算法，目前已有相關(guān)探索，但仍需要深化研究。虛擬電廠調(diào)度問題可分為2種：內(nèi)部調(diào)度，虛擬電廠對(duì)自身內(nèi)部接入的多類型電源容量或者出力進(jìn)行優(yōu)化配置；比如內(nèi)部在滿足各機(jī)組出力約束和網(wǎng)絡(luò)約束的前提下，如何考慮在收益最大化、碳排放最小等目標(biāo)的前提下，利用內(nèi)能算法，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部?jī)?yōu)化調(diào)度。外部調(diào)度，將虛擬電廠當(dāng)成一個(gè)整體參與電網(wǎng)調(diào)度，考慮在最小化系統(tǒng)頻率偏差、聯(lián)絡(luò)線功率偏差、電壓質(zhì)量偏差、棄風(fēng)棄光功率、系統(tǒng)損耗成本等多因素的目標(biāo)函數(shù)算法等。
虛擬電廠如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)參與協(xié)調(diào)控制
虛擬電廠一旦運(yùn)行，將不斷產(chǎn)生能源和交易數(shù)據(jù)。運(yùn)行初期，主要是算法指導(dǎo)運(yùn)行，后期隨著虛擬電廠的數(shù)據(jù)不斷增加，將演變成一個(gè)較大的數(shù)據(jù)流，進(jìn)而達(dá)到大數(shù)據(jù)體量。那時(shí)，可以利用大數(shù)據(jù)的算法，結(jié)合電網(wǎng)自身的約束，進(jìn)一步優(yōu)化協(xié)調(diào)控制。
大數(shù)據(jù)技術(shù)可進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)、新能源出力預(yù)測(cè)，包括風(fēng)電、太陽能。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)風(fēng)能、太陽能，需要分析大量數(shù)據(jù)，包括風(fēng)速、云層等氣象數(shù)據(jù)。同時(shí)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以尋找虛擬電廠內(nèi)部能源向電網(wǎng)輸出數(shù)據(jù)，與電網(wǎng)安全運(yùn)行的最優(yōu)配置信息，適應(yīng)電力大數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)建模方法，以及不同方法之間的相互驗(yàn)證，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙向最佳匹配模型。
突破區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用難題
區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)沒有信任或者缺乏信任關(guān)系而建立起來的信任機(jī)器。區(qū)塊鏈技術(shù)是數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。未來分布式發(fā)電市場(chǎng)化后，電力市場(chǎng)交易需要一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、公開透明、安全可信的交易環(huán)境，基于區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這種交易環(huán)境的構(gòu)建，在此環(huán)境下，交易主體可以自動(dòng)建立信任機(jī)制，簽訂智能購(gòu)電合同，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的實(shí)時(shí)交易結(jié)算，同時(shí)交易數(shù)據(jù)又可以變?yōu)橐环N新的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，進(jìn)而演化為增值服務(wù)。同時(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用還需要突破一些技術(shù)瓶頸，一是在交易節(jié)點(diǎn)眾多、涉及范圍較廣的交易場(chǎng)景中，大規(guī)模應(yīng)用或者大數(shù)據(jù)量的情況下，區(qū)塊鏈性能會(huì)急劇下降。要支撐大規(guī)模多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，需要實(shí)現(xiàn)高性能的共識(shí)算法、高效智能合約引擎、新型共識(shí)機(jī)制等技術(shù)突破。二是區(qū)塊鏈的匿名性，加密算法在商業(yè)應(yīng)用需要平臺(tái)支持對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)，實(shí)現(xiàn)交易可驗(yàn)證但不可見，也給監(jiān)管帶來一定的難度。
虛擬電廠軟件開發(fā)語言
虛擬電廠的運(yùn)行需要一種主流開發(fā)語言，而能源行業(yè)的特殊性，首先要在保證數(shù)據(jù)、信息以及整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，再考慮適合其自身的編程語言。由于電力或者能源系統(tǒng)本身處于傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型時(shí)期，電網(wǎng)本身數(shù)據(jù)量較大，安全性要求高，系統(tǒng)更新慢，所以之前該行業(yè)軟件開發(fā)主要采用java、c語言較多。
虛擬電廠不同于單純的能源行業(yè)，它不僅關(guān)聯(lián)能源行業(yè)，還關(guān)聯(lián)用戶、各類能源服務(wù)商等，可以考慮一種目前普遍流行的編程語言進(jìn)行軟件開發(fā)，比如python語言等。Python擁有著優(yōu)雅的結(jié)構(gòu)和清晰的語法，簡(jiǎn)單易學(xué)，同時(shí)具有非常豐富的第三方庫，一些流行的Python庫例如用于數(shù)學(xué)、工程和科學(xué)領(lǐng)域的scipy、用于庫建模和數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的“pandas”。綜合以上優(yōu)點(diǎn)，所以Python可以在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等非常多的領(lǐng)域內(nèi)使用。
除了比對(duì)編程語言之外，還需考慮軟件開發(fā)架構(gòu)、平臺(tái)與電力其他平臺(tái)的接口、軟件開發(fā)功能模塊的可擴(kuò)展性，提高信息交互的效率（見圖2）。
虛擬電廠發(fā)展所需的機(jī)制保障與政策支持
除了技術(shù)層面之外，當(dāng)前在機(jī)制保障與政策支持方面，還存在以下幾個(gè)突出問題。
一是認(rèn)識(shí)不到位。目前，我國(guó)虛擬電廠處于初期階段，其組織、實(shí)施和管理基本上還是沿襲需求側(cè)管理的舊模式，沒有形成體系化、常態(tài)化工作機(jī)制。二是管理部門不明確。虛擬電廠屬于新業(yè)態(tài)，目前的運(yùn)行遵循的是國(guó)家發(fā)展改革委、工信部、財(cái)政部、住建部、國(guó)資委、國(guó)家能源局等六部門于2017年發(fā)布的《電力需求側(cè)管理辦法（修訂版）》，但牽頭部門不明確，管理職能有交叉。三是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。國(guó)家層面沒有相關(guān)文件，潛力巨大的分布式發(fā)電無法進(jìn)入，限制了虛擬電廠發(fā)展空間。沒有虛擬電廠的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各類設(shè)備及負(fù)荷聚合商的通信協(xié)議不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)交互壁壘高、不順暢，增加了建設(shè)難度和成本。四是激勵(lì)和市場(chǎng)化機(jī)制不到位。目前，僅有部分省市出臺(tái)了支持政策，但激勵(lì)資金盤子小、來源不穩(wěn)定，難以支撐虛擬電廠規(guī)?；l(fā)展。因此，在機(jī)制保障和政策支持方面，建議還應(yīng)重視以下幾點(diǎn)。
各方協(xié)同豐富、完善電力需求響應(yīng)市場(chǎng)，提高能源相關(guān)方的參與度。一是從短期運(yùn)行角度，良好的價(jià)格引導(dǎo)機(jī)制非常關(guān)鍵。應(yīng)充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用，有效銜接批發(fā)市場(chǎng)與零售市場(chǎng)。因此，對(duì)于售電公司而言，購(gòu)電價(jià)格由批發(fā)市場(chǎng)決定，售電市場(chǎng)由零售市場(chǎng)決定。由于在我國(guó)用戶的電價(jià)受到政府管制，如果這兩個(gè)市場(chǎng)價(jià)格無法聯(lián)動(dòng)，售電公司會(huì)因?yàn)閮r(jià)差而承受較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且零售電價(jià)無法反映出電力稀缺的狀態(tài)，如果用戶無法進(jìn)行響應(yīng)，會(huì)使得電網(wǎng)整體處于供電緊張狀態(tài)。設(shè)計(jì)合理的激勵(lì)機(jī)制，明確激勵(lì)機(jī)制中的補(bǔ)貼系數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)貼系數(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)的高低，不僅能夠影響需求側(cè)響應(yīng)的穩(wěn)定及響應(yīng)活力，而且能夠影響負(fù)荷集成商的服務(wù)質(zhì)量及積極性。保證政策的連續(xù)性和穩(wěn)定性。政府發(fā)布的政策可以為市場(chǎng)主體提供明確的投資信號(hào)。為了避免哄抬電力市場(chǎng)價(jià)格或者無規(guī)劃的大規(guī)模集中投資，而造成電力市場(chǎng)運(yùn)行失穩(wěn)、某些參與方的利益受損等情況發(fā)生，政策要有一定的連續(xù)性。
二是挖掘需求響應(yīng)更廣泛的空間價(jià)值并有針對(duì)性地進(jìn)行激勵(lì)引導(dǎo)。集中式可再生能源發(fā)電資源參與批發(fā)市場(chǎng)交易，需要在批發(fā)市場(chǎng)中引入超額可再生能源有償消納的效益分享機(jī)制，從而更充分激發(fā)用戶的參與積極性。針對(duì)分布式可再生電力上網(wǎng)問題，可以借助綠色證書來協(xié)助分布式電源與需求響應(yīng)用戶之間的交易。如果需求響應(yīng)用戶協(xié)助分布式能源發(fā)電商入網(wǎng)，建議發(fā)電商與響應(yīng)用戶分享綠證收益。
三是現(xiàn)貨市場(chǎng)頂層設(shè)計(jì)應(yīng)積極考慮需求響應(yīng)的參與方式。隨著電力市場(chǎng)化改革逐步深入，中國(guó)的電力交易正逐漸從中長(zhǎng)期交易向時(shí)間周期更短的現(xiàn)貨交易發(fā)展。需建立與現(xiàn)有電力市場(chǎng)發(fā)展配套的容量市場(chǎng)，吸引有效投資、提供引導(dǎo)信號(hào)、完善電力市場(chǎng)，配套建設(shè)容量市場(chǎng)或相應(yīng)的容量費(fèi)用補(bǔ)償機(jī)制。允許需求響應(yīng)資源參與容量市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，簽訂需求響應(yīng)協(xié)議。
電網(wǎng)側(cè)打造先進(jìn)智能配電網(wǎng)，提升新能源消納能力。打造現(xiàn)代化配電網(wǎng)，做到結(jié)構(gòu)合理，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)，優(yōu)化供電區(qū)域分類，因地制宜確定規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，提升互聯(lián)率與轉(zhuǎn)供轉(zhuǎn)帶能力。要做到技術(shù)先進(jìn)，積極應(yīng)用自動(dòng)化、智能化、現(xiàn)代信息通信等先進(jìn)技術(shù)，滿足各類供用電主體靈活接入、設(shè)備即插即用需要，增強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行靈活性、自愈性和互動(dòng)性。
大力推進(jìn)新能源重點(diǎn)工程配套工程建設(shè)，提升各電壓等級(jí)清潔能源輸送能力，擴(kuò)大交易規(guī)模，堅(jiān)持清潔能源全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，加快調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)，挖掘電網(wǎng)調(diào)峰能力。
電源側(cè)深入研究分布式電源、微電網(wǎng)儲(chǔ)能的運(yùn)行特性，構(gòu)建城市電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。探索不同場(chǎng)景下運(yùn)行工況下分布式電源，微電網(wǎng)儲(chǔ)能接入對(duì)城市電網(wǎng)運(yùn)行特性的影響。分別從電網(wǎng)潮流電壓分布短路電流及繼電保護(hù)配電自動(dòng)化電能質(zhì)量分布式電源最大準(zhǔn)入容量以及電網(wǎng)穩(wěn)定性等方面開展研究。開展各類新能源與儲(chǔ)能接入，對(duì)城市電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)影響分析研究，以及對(duì)城市電網(wǎng)網(wǎng)架風(fēng)險(xiǎn)、過負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及電網(wǎng)運(yùn)行可靠性分析，從不同角度提出各類新能源對(duì)城市電網(wǎng)影響的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)，確定相關(guān)特征參數(shù)，研究變化規(guī)律，建立風(fēng)險(xiǎn)模型。
國(guó)家層面大力推進(jìn)虛擬電廠、電力市場(chǎng)建設(shè)，完善激勵(lì)政策，加強(qiáng)能源監(jiān)管。一是統(tǒng)籌推進(jìn)電力中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。做好各交易品種之間的銜接；全面深化電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，完善跨省跨區(qū)輔助服務(wù)交易機(jī)制，推動(dòng)建立電力用戶參與輔助服務(wù)的費(fèi)用分擔(dān)共享機(jī)制。加強(qiáng)能源市場(chǎng)秩序監(jiān)管。指導(dǎo)建立市場(chǎng)自律監(jiān)督工作機(jī)制，督促市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)做好市場(chǎng)監(jiān)控和風(fēng)險(xiǎn)防控，建立健全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。二是盡快啟動(dòng)虛擬電廠頂層設(shè)計(jì)。建議由國(guó)家層面出臺(tái)虛擬電廠指導(dǎo)性文件，明確虛擬電廠定義、范圍；積極培育“聚合商”市場(chǎng)主體；建立虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系；可以明確能源主管部門牽頭建設(shè)虛擬電廠。三是建設(shè)虛擬電廠基礎(chǔ)設(shè)施與系統(tǒng)平臺(tái)。政府部門統(tǒng)籌規(guī)劃，可以充分引入華為、阿里、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建設(shè)虛擬電廠的基礎(chǔ)設(shè)施與系統(tǒng)平臺(tái)，為廣大用能企業(yè)提供智慧能源服務(wù)。四是加快完善激勵(lì)政策和市場(chǎng)化交易機(jī)制。豐富虛擬電廠激勵(lì)資金，來源可包括尖峰電價(jià)中增收資金、超發(fā)電量結(jié)余資金、現(xiàn)貨市場(chǎng)電力平衡資金等。加快完善虛擬電廠與現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)的銜接機(jī)制。
本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2021年02期，作者單位：國(guó)網(wǎng)冀北電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
