中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“雙碳”目標(biāo)下，電力系統(tǒng)正從傳統(tǒng)“源網(wǎng)荷”向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”發(fā)展，用戶側(cè)儲(chǔ)能市場也發(fā)展火熱。隨著電力市場進(jìn)程的推進(jìn)，用戶側(cè)儲(chǔ)能的商業(yè)模式正悄然發(fā)生變化。
如何讓用戶側(cè)的儲(chǔ)能發(fā)揮出最大優(yōu)勢，國網(wǎng)金華供電公司正在探索“全域”虛擬電廠。
Q
什么是“全域”虛擬電廠？
虛擬電廠并不是一個(gè)物理意義上的電廠，它既不消耗大量的煤炭資源，也沒有引人注目的“大煙囪”，而是通過數(shù)字化手段和調(diào)節(jié)策略搭建起的一套能源管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)將所有的碎片化負(fù)荷資源集中靈活調(diào)配，參與電網(wǎng)的削峰填谷。
相對于普通的虛擬電廠，“全域”虛擬電廠有其獨(dú)特之處——“三全”，即“地域全”“資源全”“時(shí)段全”。
地域全，指的是面向某個(gè)地市（含縣區(qū)）的全域范圍進(jìn)行海量碎片化負(fù)荷的精準(zhǔn)調(diào)控。它的優(yōu)勢在于可對同一變電站（電源點(diǎn)）覆蓋下的縣區(qū)進(jìn)行資源調(diào)配，就像是生活中的鄰里互助，有“余糧”互相接濟(jì)，實(shí)現(xiàn)縣域之間的負(fù)荷特性達(dá)到最大限度“優(yōu)劣互補(bǔ)”。相較于傳統(tǒng)的縣域虛擬電廠，全域虛擬電廠在面對負(fù)荷缺口和低谷時(shí)能進(jìn)行跨區(qū)域資源調(diào)配，不僅調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)，負(fù)荷特性的差異也使得調(diào)節(jié)的手段更加靈活豐富。
資源全，指的是將碎片化資源進(jìn)行歸納分類，例如能源、工業(yè)、建筑、交通、農(nóng)業(yè)、居民生活以及新興負(fù)荷等資源，并將源性、荷性和源荷雙性作為虛擬電廠的關(guān)鍵“聚合”標(biāo)簽，構(gòu)建可調(diào)資源池。資源全的好處，就像“米飯不夠面條來湊”，不同類型的負(fù)荷可以互相調(diào)劑，最終總能填飽“肚子”。而負(fù)荷標(biāo)簽則為快速找到“面條”提供了便利，可在需求響應(yīng)、輔助服務(wù)以及面向電力市場自主調(diào)節(jié)場景中，快速定位可調(diào)節(jié)負(fù)荷并加以利用。
時(shí)段全，指的是在傳統(tǒng)虛擬電廠“秒級、分鐘級、小時(shí)級、天級”4個(gè)負(fù)荷響應(yīng)等級基礎(chǔ)上，再細(xì)分出毫秒級、10分鐘級、30分鐘級三個(gè)等級，從而實(shí)現(xiàn)虛擬電廠“全天候”調(diào)節(jié)的功能。其中，空調(diào)冷庫負(fù)荷、工業(yè)負(fù)荷、用戶側(cè)儲(chǔ)能作為資源池調(diào)節(jié)主力軍，可在毫秒級實(shí)現(xiàn)“無感”調(diào)節(jié)，在網(wǎng)供高峰時(shí)段進(jìn)行“削峰”調(diào)節(jié)。而充電樁、小水電、公共照明設(shè)施等響應(yīng)過程較長的資源，則可作為負(fù)荷調(diào)節(jié)的輔助平穩(wěn)手段進(jìn)行削峰填谷。針對電網(wǎng)瞬時(shí)和長時(shí)段的需求選取不同資源進(jìn)行調(diào)節(jié)，就好像開水泡面和慢慢煮飯，一個(gè)可以迅速補(bǔ)充能量，一個(gè)則是緩慢補(bǔ)充能量。
Q
“三全”能力如何實(shí)現(xiàn)？
實(shí)現(xiàn)“三全”功能，關(guān)鍵在于“全域”虛擬電廠具備“一平臺(tái)”“兩大腦”，其中“平臺(tái)”表現(xiàn)為一體化特質(zhì)，而“大腦”則是智能化、市場化的體現(xiàn)。
“一平臺(tái)”｜可調(diào)資源池管理平臺(tái)
“一平臺(tái)”可以理解為可調(diào)資源池管理平臺(tái)將全社會(huì)的彈性可調(diào)資源聚合接入虛擬電廠，并在“平臺(tái)”處聚合進(jìn)行統(tǒng)一管理，打破了各類資源因差異化而形成的“孤島”壁壘，增強(qiáng)虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷服務(wù)能力，為提升電網(wǎng)健壯性和可靠性奠定基礎(chǔ)。
“兩個(gè)大腦”｜“調(diào)節(jié)大腦”和“交易大腦”
“兩大腦”指的是“調(diào)節(jié)大腦”和“交易大腦”，分別決定了虛擬電廠的調(diào)節(jié)策略實(shí)施和交易價(jià)值產(chǎn)生。“調(diào)節(jié)大腦”在可調(diào)資源池基礎(chǔ)上，對接入資源進(jìn)行分時(shí)分類建模，根據(jù)用戶側(cè)需求將可調(diào)節(jié)資源自由組合，其容量可大可小，響應(yīng)電網(wǎng)需求的速度幾乎可以做到無縫銜接。此外，“調(diào)節(jié)大腦”還利用分層分區(qū)動(dòng)態(tài)聚合、用戶標(biāo)簽精細(xì)管理、調(diào)度潛力精準(zhǔn)預(yù)測、運(yùn)行策略滾動(dòng)優(yōu)化等技術(shù)形成用戶畫像，準(zhǔn)確評估不同時(shí)間尺度的可用調(diào)節(jié)量，并根據(jù)電網(wǎng)主變線路重過載、電壓不平衡、無功不平衡等局部事件精準(zhǔn)需求響應(yīng)。
我們通過一張圖來了解“一平臺(tái)”“兩大腦”模擬迎峰度夏實(shí)戰(zhàn)演練的過程。
2023年迎峰度夏期間虛擬電廠調(diào)節(jié)資源模擬分布圖
“交易大腦”在可調(diào)資源池基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)與電力交易市場的互通，為聚合的企業(yè)、用戶、充電樁、儲(chǔ)能、分布式電源等市場主體提供參與交易的途徑，從而獲取經(jīng)濟(jì)收益。這也為虛擬電廠的后續(xù)發(fā)展方向提供了參考借鑒意義，即更加市場化、商業(yè)化的電力期貨及現(xiàn)貨交易機(jī)制。
“一平臺(tái)”“兩大腦”，構(gòu)成了全域虛擬電廠的能力底座，讓其既有智能電網(wǎng)特性——會(huì)“思考”，對可調(diào)負(fù)荷資源進(jìn)行智能管控，助力多層級全時(shí)段電力供需平衡。也有市場化體現(xiàn)——會(huì)“賺錢”，與電力交易中心互通，將聚合后的多種資源統(tǒng)一代理參與市場報(bào)價(jià)，獲取經(jīng)濟(jì)報(bào)酬。
展望未來
讓虛擬電廠“實(shí)用好用易用”
“全域”虛擬電廠的建設(shè)緊扣提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、提高全社會(huì)綜合能效、推動(dòng)管理現(xiàn)代化等關(guān)鍵點(diǎn)，深挖社會(huì)靈活調(diào)節(jié)潛力，形成高互動(dòng)協(xié)同能力。截至目前，金華“全域”虛擬電廠已聚合28.69萬千瓦分布式資源，具備6.61萬千瓦調(diào)節(jié)能力，具備了參與電力需求響應(yīng)和輔助服務(wù)等功能。為充分挖掘虛擬電廠應(yīng)用潛力，增強(qiáng)電網(wǎng)柔性調(diào)節(jié)能力，國網(wǎng)金華供電公司以負(fù)荷聚合、光伏、充儲(chǔ)等三大產(chǎn)業(yè)為依托，以虛擬電廠為樞紐，打造“聚合-協(xié)同-交易”三級產(chǎn)業(yè)生態(tài)，形成共融共促良性循環(huán)，推動(dòng)虛擬電廠從實(shí)用示范向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用快速前進(jìn)，助力浙江打造新型能源體系先行省。
供電員工對柔性支架光伏發(fā)電設(shè)備進(jìn)行巡查
三大產(chǎn)業(yè)運(yùn)營商聚合管理各自類目資源，共同構(gòu)成負(fù)荷聚合產(chǎn)業(yè)資源層，是各類市場需求的提供者和執(zhí)行者，位于產(chǎn)業(yè)鏈末端。三大運(yùn)營商為虛擬電廠提供優(yōu)質(zhì)的聚類資源，有效降低虛擬電廠管理鏈條，提高控制效率。
新三板與虛擬電廠業(yè)務(wù)生態(tài)圖
虛擬電廠對上是市場需求的承接者，對下是各類資源的分配者，位于信息、業(yè)務(wù)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)交互的樞紐中心，為三大運(yùn)營商提供決策評估、協(xié)同控制、預(yù)測報(bào)價(jià)等增值服務(wù)，提高運(yùn)營商經(jīng)濟(jì)效益。
電力交易中心和調(diào)控中心是需求的發(fā)起端，具備將各類資源的使用價(jià)值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值的功能，包含電力現(xiàn)貨市場、電力中長期市場、輔助服務(wù)市場和需求響應(yīng)等價(jià)值兌現(xiàn)平臺(tái)。
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，離不開行政和市場兩大抓手。供電公司在不斷研究和推動(dòng)政府出臺(tái)相關(guān)產(chǎn)業(yè)配套激勵(lì)政策落地的同時(shí)，充分發(fā)揮市場作用，推動(dòng)虛擬電廠及“光伏運(yùn)營商”“充換儲(chǔ)服務(wù)商”“負(fù)荷聚集商”這“新三板”業(yè)務(wù)創(chuàng)新發(fā)展，提升系統(tǒng)整體運(yùn)行效能，讓虛擬電廠變得更加“實(shí)用、好用、易用”。
供稿｜金華公司 金堅(jiān)鋒 樊裕鑫 盧意 陳姣姣
編輯｜項(xiàng)丹
