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)模化發(fā)展賦能助力。
在論壇現(xiàn)場，廣東電網(wǎng)廣州供電局高級工程師余志文發(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，匯報整體包括三部分。
概念就不再說了，重點說一下虛擬電廠的內(nèi)容，因為前面各位專家也說了，系統(tǒng)要增加靈活性，儲能要發(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，要把一個用戶內(nèi)部的資源和一個用戶直接要解綁來看。
虛擬電廠的發(fā)展有幾種，如果是儲能調(diào)峰調(diào)頻的時候每個形式都不一樣，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)時間僅10幾個小時，虛擬電廠的規(guī)模應(yīng)該達到多少，我們當(dāng)時也做了初步的分析，如果用戶側(cè)的規(guī)模達到了7%，整個電網(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)時初步的想法是說以15個小時，20個小時左右的時間點，確定的時間大概是5%-7%，也就是說是100萬-150萬之間的水準(zhǔn)。
這個是資源的情況，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候負(fù)荷水平非常高，而到了白天的時候非常低，事實上主要是跟著峰谷電價走。
每個區(qū)也有每個區(qū)的曲線，充電樁在給整個區(qū)域電網(wǎng)運行的時候，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)運行有一定的沖突，我們就需要對充電樁進行調(diào)節(jié)，虛擬電廠就進行運行了。
我們在廣州做的虛擬電廠工作，總共有三大塊，第一個是說最開始的時候，認(rèn)識了這個虛擬電廠，虛擬電廠應(yīng)該建成什么樣？最開始的時候我們跟高校合作，因為園區(qū)的負(fù)荷最大，資源最多，我們以前以一個重點研發(fā)項目的起點，建了一個工業(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，但是這個模型運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，整個系統(tǒng)的要求就特別高了。
整個建設(shè)的過程當(dāng)中，整個工業(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)，這個是以調(diào)度的方式質(zhì)控到資源的方式建設(shè)，整個系統(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、儲能還有空調(diào)這一系列的。
因為南方區(qū)域市場化比較強，運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，這樣我們就可以對整體的資源進行管理，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)都是秒級采集控制傳輸?shù)?，這里面最主要的一點，剛剛也說了，前兩天的時候，運維都有維保，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，因為尤其是我們這些終端已經(jīng)從電網(wǎng)用戶的角度剝離兩層了，怎么去運維這個主體已經(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，我們也做過兩個案例的測試，在4萬負(fù)荷的時候，最大的一天2個小時，通過這些蓄能能夠把負(fù)荷壓1萬，這個資源能力確實比較大，尤其是那片區(qū)域電網(wǎng)正好受限，對于整個系統(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)荷的時候調(diào)節(jié)8千的負(fù)荷，總體是2個小時，我們在這個里面對工業(yè)負(fù)荷進行終端的調(diào)節(jié)，就不再是儲能其它的資源，這樣對工業(yè)負(fù)荷的儲能性進行完整的調(diào)整。
第二個是廣州市虛擬電廠，前面開始的時候園區(qū)的虛擬電廠對區(qū)域電網(wǎng)起到作用的時候，對全域的虛擬電廠以及資源怎么管理？因為9號文發(fā)了之后，尤其是儲能建設(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，尤其是儲能建的比較多，怎么樣這樣的調(diào)節(jié)？實現(xiàn)電網(wǎng)和資源的互動，資源收益的最大化。
總體的情況就是現(xiàn)在到2021年的時候已經(jīng)有110家聚合商，分鐘級的負(fù)荷這個就不能再走電網(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還有用戶節(jié)能的管理平臺，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行的電網(wǎng)的直接的調(diào)節(jié)和控制。
提供了兩個接口，一個是DMZ的接口，第二個就是對整個系統(tǒng)進行的全量的拓?fù)渥粉?，因為廣州電網(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)把整個資源進行全鏈路的追蹤，這個追蹤打通了主配網(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，因為這種方式考慮到一點，整個電網(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，這個是我們做的主要的核心的點。
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，重點在運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GIS做了全部的融合打通，需要明確的一點，我們一定要把虛擬電廠的每個資源先關(guān)聯(lián)到用戶里面，這里我們就以正常的運行方式作為判別，整個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？這個時候電網(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行全鏈的追蹤和動態(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，這個我們在考慮當(dāng)中，是否對外進行開放，如何做到共享？當(dāng)然這個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。
第一個我們在前期，在荔灣這個地方正好是居民負(fù)荷比較高，充電樁也在這一塊，夜間的時候1-2點的時候充電負(fù)荷最高，居民負(fù)荷也正好最高的時候，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，這個是做到1分鐘級的控制，1700kW， 2兆對變電站來說就能起到相關(guān)的作用了。
電動汽車是通過調(diào)節(jié)功率，不是關(guān)停的方式，1分鐘的時候確實降下來了，有一個點，事實上對精準(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，在一段時間調(diào)整之后在下一個時間段很可能又弄回來，事實上就是另類的儲能的方式只是做了一個平移，電量是沒有辦法做的，這個就是在后面說的，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功率的調(diào)節(jié)，這個是電量的問題，我們在近段時間虛擬電廠怎么采集電容量？這個是間接的參與，這個是廣東的現(xiàn)貨市場的規(guī)則，我們現(xiàn)在是按照中長期日前以及實時的方式在走3個電價，事實上我們3個電價是這么組成的，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，日度是增加量，還有實時進行調(diào)整的電量，這個是整體的電量，每一部分的電量也是走的每一部分的價格，怎么樣參與？
因為廣東最開始建的現(xiàn)貨市場，目前也是連續(xù)長周期的運行，我們在整個過程當(dāng)中有兩個電價，用戶實際上還是走的分時的電價，而到了一個售電公司的時候，事實上走的是實時電價了，是由24小時的電價組成的，這樣的話我們利用這一點兩個電量的不同，虛擬電廠參與功率調(diào)節(jié)的時候做好了動態(tài)的電能量的調(diào)節(jié)。
這個是市場的方式，對于一個售電公司而言的曲線和價格都是在波動的，通過這個虛擬電廠的資源的不同時間段，在同一個谷段進行調(diào)整的時候怎么樣做到收益？我們做了一個以儲能為案例，假設(shè)說4MWh的儲能，我們假如說這個在高峰的時候還是在用戶的高峰時間段，我們下午是2-5點，最開始是2點鐘就放，如果調(diào)到下午的3點或者是4點鐘的時候，這個時候?qū)崟r電價更高，對整個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)點電價就低了，這個時候時間的稍微的調(diào)整，正好把整個儲能的收益提高。
這個是我們做的調(diào)整，如果只是在日前階段做調(diào)整，售電公司的儲能對于在用戶側(cè)還是兩存兩放的方式，售電公司只是進行功率的調(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降低一部分，這樣對整個公司進行調(diào)整，在日前階段怎么做好儲能策略，怎么跟用戶的電價結(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，就在谷時段，把1-2點的充電時間給3-4點是最低谷的時期，以7月17號為例多收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，這樣整個儲能的收益大大增加，這樣我們對電價做準(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，這個是我們最近做的事情。整個調(diào)度系統(tǒng)里面怎么把整個源網(wǎng)荷儲到交易鏈路全打通，以及做到信息的安全，做好統(tǒng)籌管理，這個也是我們正在做的，同時也有兩個交易方面的思考，虛擬電廠我們來看第一個是虛擬電廠要參與調(diào)頻，但是事實上對輔助服務(wù)的要求是很高的，常規(guī)的電廠是秒級傳輸，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)的實時性都沒有辦法判定，尤其是我們要參與二次調(diào)頻，全網(wǎng)都是一個頻段調(diào)整，怎么樣參與調(diào)頻，這個涉及整個虛擬電廠需要解決的問題，這個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，因為如果只是參與需求化相應(yīng)做幾次是獲利不了，這里面有一個最主要的點，如果以用戶為界，用戶里面的體量太大，一兩個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，只是以一個設(shè)備或者是打包之后再參與，這個電容量怎么進行切割就比較難了。
電網(wǎng)的分界點很全面的，但是用戶這些儀器就比較難，怎么運維都比較難管，我們怎么做到電能量的區(qū)分？虛擬電廠怎么發(fā)展，不能對整個大市場造成大的沖突。還有主體收益的分配問題，儲能去調(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，同時在關(guān)鍵時候給電網(wǎng)做需求響應(yīng)和電力平衡這些方面的服務(wù)，這個是我們一直以來都往這個方向發(fā)展的。
我的匯報就以上這些內(nèi)容，謝謝！
