中國儲能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合240余家機構(gòu)共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認(rèn)證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日上午，國網(wǎng)電力科學(xué)研究院高級工程師陳立民受邀在用戶側(cè)儲能與虛擬電廠專場分享了主題報告，報告題目為《虛擬電廠在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與思考》。以下是報告主要內(nèi)容：
陳立民：大家好！我和大家交流的題目是《虛擬電廠在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與思考》，主要是以下幾部分：一是政策背景，二是虛擬電廠，三是相關(guān)系統(tǒng)，四是典型案例。
目前虛擬電廠比較熱門，大家參加相關(guān)會議活動也比較多，所以我這里的內(nèi)容基本上與常規(guī)定義用戶側(cè)的虛擬電廠的內(nèi)容做一些補充和再談一下廣義上的虛擬電廠，以及投資建設(shè)運營與政府、電網(wǎng)、交易等部門難免會有一些交互，有些比較關(guān)聯(lián)緊密的信息化系統(tǒng)也給大家做一下分享，供參考了解。
政策背景方面，主要來源于30·60雙碳目標(biāo)，政府一方面調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)減少能源消耗做到減少碳排放，另一方面咱們國家新能源發(fā)電和新能源汽車技術(shù)、產(chǎn)業(yè)在國際都是領(lǐng)先的，從資源稟賦來說，風(fēng)光資源也非常豐富，參與雙碳活動也是變被動為主動，避免在國際規(guī)則中對我們造成不利影響。從電網(wǎng)公司來說就是兩個替代，電能替代和清潔替代，首先盡量用電能代替其他能源，然后再把煤電用風(fēng)光零碳新能源盡量多替代。兩部委近兩年發(fā)布的風(fēng)光水火儲和源網(wǎng)荷儲多能互補兩個一體化政策就是盡量多用新能源，風(fēng)光水火儲側(cè)重于電源側(cè)和主網(wǎng)，以三北和西南區(qū)域大能源基地為主，源網(wǎng)荷儲多能互補側(cè)重于配網(wǎng)和用戶側(cè)，東部地區(qū)集中式與分布式并重，到園區(qū)級的源網(wǎng)荷儲基本上等同于CPS。
分布式電源相關(guān)的政策，補充了電網(wǎng)調(diào)度以及配電自動化部分內(nèi)容供大家參考。從整個新型電力系統(tǒng)來講，解決電力電量平衡和故障應(yīng)急處置，除了虛擬電廠也有其他一些手段，結(jié)合當(dāng)?shù)氐囊恍┵Y源稟賦以及能源政策，建設(shè)投資要做相應(yīng)調(diào)整。
廣義上來講，虛擬電廠可以不局限在對分散式能源資源的整合構(gòu)建層面，還可以站在另外的某個視角來看待，比如：站在電力交易的角度看，以獨立身份參與電力交易的市場主體就可以作為一個“虛擬電廠”，盡管它可以包含分散式能源、火電廠、水電廠、集中式風(fēng)電、光伏等；站在電網(wǎng)調(diào)度調(diào)峰的角度，一條并網(wǎng)線路上所有電源及可控負(fù)荷、儲能、充電樁、蓄電池組等都可以構(gòu)成一個“虛擬電廠”。 大型的園區(qū)尤其是高耗能產(chǎn)業(yè)的智慧能源管控系統(tǒng)也可以說是一個虛擬電廠。因此，從這個意義上講，虛擬電廠是一種管理模式或者說是一套系統(tǒng)，通過配套的技術(shù)把分散在不同空間的發(fā)電裝置、發(fā)電廠、儲能電池和各類可控制（調(diào)節(jié)）的用電設(shè)備（負(fù)荷）整合集成，協(xié)調(diào)控制，對外等效形成一個可控電源系統(tǒng)。主要包括三種形式：1、集中式發(fā)電廠形式，在某個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)分散式能源資源（分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車等）的聚合，形成一個虛擬電廠主體，參與電力交易及調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)；2、某個綜合能源基地形式，包括火電廠、分散式光伏、分散式風(fēng)電、儲能、充電樁等“電源”聚合，形成一個虛擬電廠主體，參與電力交易及調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)；3、虛擬電力公司形式，某個省級發(fā)電公司、售電公司可以將相關(guān)簽約獨立電廠、虛擬電廠等整合為一個大型的“虛擬電廠”市場主體，參與電力交易及輔助服務(wù)。主要是調(diào)度和交易兩個方面，有些虛擬電廠是交易中心為主建設(shè)，有些是電網(wǎng)公司營銷部聯(lián)合調(diào)度建設(shè)的，從電源側(cè)來講，把電源側(cè)的一些新能源波動盡量減少，出力平滑連續(xù)供電，這樣與可調(diào)節(jié)負(fù)荷的虛擬電廠匹配，通過信息化平臺做到源荷兩側(cè)可觀、可測、可調(diào)、可控，建立“電源+負(fù)荷”調(diào)度模式，實現(xiàn)從以往的“發(fā)電跟蹤負(fù)荷”的單一運行控制模式發(fā)展到“源網(wǎng)荷儲智能互動”的綜合運行控制模式，提升電網(wǎng)備用、調(diào)峰、調(diào)頻和彈性恢復(fù)能力。
虛擬電廠將來根據(jù)相關(guān)政策導(dǎo)向，聚合以及運營形式不同，智慧管理、控制、運營支撐的應(yīng)用系統(tǒng)也不同，一般包括以下主要系統(tǒng)：1、集中監(jiān)控系統(tǒng)；2、AGC/AVC及一次調(diào)頻系統(tǒng)；3、電力交易輔助決策分析系統(tǒng)；4、成本及運營核算系統(tǒng)；5、智慧檢修運維調(diào)度系統(tǒng)；6、統(tǒng)計分析結(jié)算系統(tǒng)。國外的一些做法確實比較好，也值得我們借鑒，但我個人認(rèn)為我們國家有兩個特殊情況，一是我們的電價不高，二是我們大電網(wǎng)互聯(lián)非常堅強，像國外遇到惡劣天氣大面積停電，讓虛擬電廠有很大收益的這種機會基本不會發(fā)生，但通過虛擬電廠尤其是高耗能企業(yè)及時響應(yīng)多消納綠電并節(jié)能減碳還是沒問題的。
與虛擬電廠緊密相關(guān)的系統(tǒng)主要是各省電網(wǎng)公司最近幾年已經(jīng)建成了省級智慧能源服務(wù)平臺，互聯(lián)網(wǎng)主入口供電服務(wù)有“網(wǎng)上國網(wǎng)”，綜合能源能效服務(wù)有“綠色國網(wǎng)”，省級平臺通過SCADA模塊將一些分布式電源和可調(diào)節(jié)負(fù)荷監(jiān)控后逐級聚合成虛擬電廠。主要是在需求響應(yīng)功能模塊，目前也做了一些調(diào)整，最開始建的是需求響應(yīng)，然后是有序用電，目前正在做的是新型負(fù)荷管理系統(tǒng)，也是為了解決近兩年發(fā)生的一些因極端天氣引起的新能源供電不足問題。需求響應(yīng)畢竟需要資金，有些地區(qū)甚至政策還不是特別完善，經(jīng)費不足。新型負(fù)荷管理系統(tǒng)是國家兩部委下發(fā)文件要求建設(shè)，也是結(jié)合有些用電大戶，例如高耗能的冶煉行業(yè)，有些窯爐停電時間越長，遭受的損失也越大。幫助用戶做好內(nèi)部負(fù)荷分級管理，保障安全盡量減少停電損失。
按照電網(wǎng)公司的設(shè)想，智慧能源服務(wù)平臺是最好的虛擬電廠聚合平臺，如果計劃與電網(wǎng)公司做對接聚合進行信息交互，建議關(guān)注一下相關(guān)技術(shù)規(guī)范，便于數(shù)據(jù)交互一起參與電網(wǎng)輔助服務(wù)。
新一代電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)對分布式電源感知監(jiān)視更全面立體，數(shù)據(jù)監(jiān)測采集顆粒度越來越細頻率越來越快。源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的是為了實現(xiàn)負(fù)荷資源化，改變電力資源由電源側(cè)向負(fù)荷側(cè)單向流動的配置模式，利用信息通信技術(shù)將可中斷負(fù)荷、儲能裝置、綜合能源網(wǎng)絡(luò)、車聯(lián)網(wǎng)以及各類智能設(shè)備逐層匯聚，形成可調(diào)度的負(fù)荷資源池，并通過市場機制促使電源側(cè)、電網(wǎng)、負(fù)荷側(cè)等相關(guān)市場主體積極參與電力系統(tǒng)資源優(yōu)化配置，提高社會經(jīng)濟效益。
結(jié)合國家大能源基地的建設(shè)，電源側(cè)風(fēng)光水火儲也類似于虛擬電廠，尤其在梯級水電站周邊建設(shè)風(fēng)光水一體化，全部零碳電力，即可以利用河流沿岸用地還可以利用水電站原有輸電通道，改造升級加上抽水蓄能可以實現(xiàn)全天候跨季節(jié)供電的零碳虛擬電廠，可以考慮投資建設(shè)。與園區(qū)對接，尤其是高耗能企業(yè)，即解決能耗雙控又解決自身碳資產(chǎn)管理和出口碳關(guān)稅的問題。
這張架構(gòu)圖是我們研發(fā)的交易為主的虛擬電廠系統(tǒng)。
通過交易系統(tǒng)解決綠電需求，在調(diào)控聚合方面，除了管控系統(tǒng)我們也研發(fā)應(yīng)用了性價比高的各監(jiān)測控制點的終端裝置，在在10KV并網(wǎng)點和低壓區(qū)域分布式光伏聚合并網(wǎng)點加裝多合一并網(wǎng)終端，能夠正確接收并自動執(zhí)行調(diào)度、配自主站下發(fā)的指令，對逆變器、PLC、本地集控系統(tǒng)等進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)AGC子站功能。
落實雙碳目標(biāo)離不開分布式光伏監(jiān)控，在光伏臺區(qū)通過現(xiàn)有“二合一”融合終端加裝IPT霧網(wǎng)絡(luò)分布式智能測控節(jié)點裝置，導(dǎo)軌式安裝香煙盒大小，完全分布式的方案，監(jiān)控各個設(shè)備的運行互不干擾，信息的交互按照指定的測控周期進行，最小測控周期可達毫秒級別，完全滿足時效性要求，性價比高真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)，在增量臺區(qū)可以與現(xiàn)有融合終端作為內(nèi)嵌模塊升級為“三合一”實現(xiàn)存量、增量分布式光伏的全覆蓋，對下仍采用“融合終端-智能電表-逆變器”模式。IPT裝置還可以應(yīng)用在用戶能耗監(jiān)測、綜合能源、新型負(fù)荷管理、配電自動化等業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
這幾頁是我們在電網(wǎng)實際做過的跟虛擬電廠緊密相關(guān)的分布式電源群調(diào)群控項目案例。
時間原因我就與大家分享這些內(nèi)容，謝謝！
