在多數(shù)人印象中，高大的煙囪、巨大的廠房、綿延不絕的“白煙”，再加上密密麻麻的高壓線，這是發(fā)電廠應(yīng)有的形象。但是，在浙江嘉興平湖市有一座不同尋常的發(fā)電廠，它不建廠房，不燒煤、不燒氣，卻有30000千瓦以上的“發(fā)電”能力。
它，就是我們今天要講的重點——虛擬電廠！
（來源：微信公眾號“浙電e家” ID：sgcc-zdej 作者：融媒體中心）
Q1先來說說為啥要造虛擬電廠？
眾所周知，我們用的電是瞬時平衡的，也就是說，你用多少，電廠就要發(fā)多少。就像一個天平，一端是用戶，一端是電廠，讓它平衡的支架就是電網(wǎng)。
電廠每天都持續(xù)在發(fā)電，而用電的需求總是一會兒高一會兒低，白天要的電多，晚上要的電少，夏天要的電多，冬天要的電少，電廠只能按當(dāng)前外部需求來調(diào)整自身的發(fā)電，這樣會造成運行的不經(jīng)濟。
近幾年逐漸增多的風(fēng)能、光伏等新能源，由于其不穩(wěn)定性給整個電網(wǎng)的安全性和可靠性也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
Q2那么，如何能解決呢？
分層分區(qū)彈性平衡的虛擬電廠應(yīng)運而生！
虛擬電廠，顧名思義就是一個虛擬化的電廠，不是電廠但是起到一個電廠的作用，可以將相對分散的源、網(wǎng)、荷、儲等元素進行集成調(diào)控，構(gòu)造一個大型“充電寶”。它對外既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電，也可以作為“負電廠”消納系統(tǒng)的電力，起到靈活的削峰填谷等作用。
分層分區(qū)的虛擬電廠
在嘉興平湖，國網(wǎng)平湖市供電公司利用源網(wǎng)荷儲一體化虛擬電廠聚合了園區(qū)、光伏、熱電聯(lián)產(chǎn)自備電廠、儲能電站、5G基站等6大類18小類源儲荷資源，實現(xiàn)可調(diào)資源街道全覆蓋、類型全覆蓋。目前形成可提供日前、日內(nèi)、實時合計可調(diào)負荷200兆瓦以上的資源池。
Q3那么這虛擬電廠是怎么運作的呢？
舉個例子！
位于嘉興平湖南市新區(qū)的新城吾悅廣場，是個商業(yè)綜合體，曾多次參與虛擬電廠的試運行，常規(guī)“發(fā)電”能力在300千瓦左右。
這普通的建筑，怎會變成“電廠”？說來也簡單，商場里面有多臺空調(diào)機組，在用電高峰時段，通過預(yù)先安裝的電子終端實現(xiàn)分鐘級遠程柔性可調(diào)節(jié)負荷需求響應(yīng)，將中央空調(diào)溫度提高2-3攝氏度，日均用電量可以減少近20%。
如果管控幾百座吾悅廣場這樣的大廈，就可以將幾十萬千瓦電力隨時釋放出來。
實際上，平湖源網(wǎng)荷儲一體化虛擬電廠，就是由許多類似吾悅廣場這樣的樓宇構(gòu)成的一個能源互聯(lián)網(wǎng)管理體系。與一般樓宇自發(fā)、零散的節(jié)能行動不同，虛擬電廠每次運行，都經(jīng)過周密組織，從而讓眾多樓宇能在同一時刻按預(yù)設(shè)方案“關(guān)開關(guān)”。
不僅是商場，居民和工廠也可以參與到虛擬電廠的價值創(chuàng)造中。家里的電動汽車、空調(diào)、冰箱等都可以交給虛擬電廠“托管”，虛擬電廠將挖掘家庭負荷特性，讓用電、能耗、能效數(shù)據(jù)信息覆蓋各家各戶。
光說不練假把式。今年的6月21日，平湖市縣域虛擬電廠已經(jīng)投入實戰(zhàn)應(yīng)用。當(dāng)天，虛擬電廠平臺提前預(yù)測平湖110千伏永興變2號主變將出現(xiàn)負荷緊張異常，并借助AI智能指揮長“啟航”發(fā)出預(yù)警信息，調(diào)控分中心總指揮長查看此次異常事件后確認執(zhí)行。
14時30分，浙江榮晟環(huán)保紙業(yè)股份有限公司在不影響生產(chǎn)的前提下關(guān)停了部分輔助設(shè)備。與此同時，正在平湖市新埭鎮(zhèn)國際進口商品城里的消費者對于上升了兩度的空調(diào)溫度絲毫沒有察覺；安裝了智能空開的虹橋景苑小區(qū)居民張先生家中電熱水器線路自動關(guān)閉；新埭地區(qū)的各個用戶側(cè)分布式光伏根據(jù)虛擬電廠指令智能調(diào)節(jié)逆變器運行方式平衡電壓波動……
通過在負荷異常時間段精準調(diào)節(jié)永興變下的用戶資源，在成本最低、影響范圍最小的前提下，及時避免永興變2號主變負荷異常事件。
Q4怎么做到像真正的電廠一樣運行？
虛擬電廠的發(fā)電原理看似簡單，具體實現(xiàn)卻不容易。虛擬電廠要達到的目標，不僅僅是收集分散的電能數(shù)據(jù)、控制負荷量，而是像一個真正的發(fā)電廠一樣，可以參與系統(tǒng)調(diào)度，提供調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)和電力市場交易等。
為此，國網(wǎng)平湖市供電公司構(gòu)建了一個定位精準、需求精準、分配精準、方案精準的響應(yīng)模式。其核心是通過靈敏度算法計算每個可調(diào)資源與網(wǎng)架設(shè)備的靈敏度及耦合關(guān)系，將虛擬電廠資源精準匹配到網(wǎng)架設(shè)備，建立層級鮮明、區(qū)域清晰的虛擬電廠可調(diào)節(jié)資源管理機制，既可以在用電高峰時段向外部供電，也可以在電力富余情況下消納電力，起到靈活的削峰填谷作用。
隨著氣溫上升，用電高峰已經(jīng)來臨，根據(jù)目前平湖電網(wǎng)實際運行情況，預(yù)計在迎峰度夏期間將出現(xiàn)3萬至5萬千瓦負荷缺口，同時預(yù)計今年最大負荷將會達到65萬至70萬千瓦左右。
據(jù)初步統(tǒng)計，在今夏用電高峰期間，隨著虛擬電廠項目推進，將可實現(xiàn)該市全域調(diào)峰2萬至3萬千瓦。以建設(shè)100萬千瓦虛擬電廠資源池計算，預(yù)計每年可節(jié)約3億元電網(wǎng)新建投資成本，提高清潔能源消納空間9600萬千瓦時電量，按生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《2019年度減排項目中國區(qū)域電網(wǎng)基準線排放因子》中華東區(qū)域碳排放因子計算，可減少碳排放約7.6萬噸。
按此推算，如果浙江各地區(qū)都能推廣這種模式，就相當(dāng)于在不增加資源消耗的情況下新建一座大型電廠。
未來，將有更多沉默的分布式資源被喚醒，一個住宅就是一個虛擬電廠，能在光伏等分布式能源有間歇性時，通過儲能裝置儲存起來，形成穩(wěn)定、可控的“微電廠”，實現(xiàn)萬物皆“能”。作為智慧能源生態(tài)中，實現(xiàn)多形態(tài)資源“聚沙成塔，智慧響應(yīng)”的關(guān)鍵一環(huán)，虛擬電廠，值得期待。
原標題:居民住宅、辦公樓、商場……怎么變成了“電廠”?
