中國儲能網(wǎng)訊：11月9-10日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的首屆中國新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會暨全國虛擬電廠及需求側(cè)響應(yīng)高層研討會在山東濟南喜來登召開。
大會聚焦新型儲能可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自電網(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150家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，322位嘉賓參加了本屆大會。大會通過主旨演講、高峰對話等環(huán)節(jié)深入交流探討。
大會組委會邀請國網(wǎng)電力科學(xué)研究院南瑞研究院綜合能源研發(fā)部經(jīng)理鄭濤分享主題報告《現(xiàn)貨市場環(huán)境下虛擬電廠實踐與展望》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容：
鄭濤：各位領(lǐng)導(dǎo)專家，上午好。根據(jù)會議安排，由我代表我們團隊給大家分享一下我們在虛擬電廠方面的一些實踐和對未來的一些展望。
上午我是第四個演講。前三位老師已經(jīng)給大家分享了很多寶貴的知識，類似觀點我就不再贅述了，重點給大家分享一下我們團隊自己的感受和體會。
我們團隊是從2019年正式開始虛擬電廠相關(guān)研發(fā)工作。為什么我們到2019年才開始啟動呢。我們認為2019年開始，隨著電力市場化改革進程的加速，虛擬電廠發(fā)展所需的市場環(huán)境才逐步具備，虛擬電廠產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展的前景才逐步清晰。
我今天的演講主要分為四個部分：第一，虛擬電廠的概念和場景。第二，國內(nèi)外一些比較典型的實踐案例。第三，我們南瑞團隊實施的特色案例，也是與我們此次交流密切相關(guān)的，在現(xiàn)貨市場環(huán)境下虛擬電廠如何運行、發(fā)展。第四，實踐總結(jié)與發(fā)展展望。
第一部分虛擬電廠的概念，這個概念是我們團隊總結(jié)后提出的，不一定是行業(yè)公認的，但我們覺得在理解上更容易讓大家接受。我們認為虛擬電廠是將各種分布式資源進行資源整合、協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個特殊電廠參與電網(wǎng)運行和電力市場的智慧能源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠和傳統(tǒng)電廠的區(qū)別，前面高賜威老師的演講中就畫了一個很好的圖，那個圖是我們團隊討論時經(jīng)常提及的。虛擬電廠要滿足三個功能，或者說三個特征。按照這三個標準去衡量虛擬電廠項目或者案例，可以認定它是不是真正的虛擬電廠。
第一個特征，虛擬電廠要呈現(xiàn)出電廠的特性，它必須要具備組織能力，也就是我們經(jīng)常說的要聚沙成塔，能夠把各種可調(diào)資源組織管理起來。第二個特征，虛擬電廠要發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。在完成資源聚合后，虛擬電廠要參與需求響應(yīng)或電力市場，發(fā)揮自身能量、功率調(diào)節(jié)能力。第三個特征，虛擬電廠要具備經(jīng)濟效益。沒有經(jīng)濟收益，虛擬電廠很難獲得長足發(fā)展。過去虛擬電廠主要通過獲取補貼的方式來獲得收益，未來更多的是要通過電力市場，通過市場機制來獲得收益。
一般只有同時符合這三個特征才能稱為虛擬電廠，那如果不符合是什么呢？以我們團隊實踐舉個例子，我們也從事新能源相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)，在調(diào)度系統(tǒng)里我們需要掌握分布式電源的整體運行情況，需要把分布式電源按電壓等級分層分區(qū)聚合起來，但這些分布式電源現(xiàn)階段大多沒有參與控制，也沒有參與市場交易，那它是啥呢？我們稱之為分布式電源聚合系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)可以了解分布式電源在每個省各個區(qū)域、各個電壓等級的分布和運行情況。
虛擬電廠的概念最早是1997年提出來的，在2019年我們團隊參與研究之前，國內(nèi)在虛擬電廠領(lǐng)域主要是學(xué)術(shù)上的研究和小規(guī)模的試點。為什么我們把2019年作為一個分水嶺呢？這是因為2019年開始，在國網(wǎng)公司的組織下，我們參與了國網(wǎng)虛擬電廠的第一批試點建設(shè)。第二個原因，政策條件逐步具備。早前我們跟用戶交流時，經(jīng)常聽用戶反映虛擬電廠的概念很好，但是收益很低，比如以前虛擬電廠更多的是參與需求側(cè)響應(yīng)，本身響應(yīng)頻次不是很高，所以收益回報率不高。很多企業(yè)對虛擬電廠早期是持觀望態(tài)度。2019年之后，當時我們團隊內(nèi)部有過一次討論，認為此時進入時機比較好。特別是今年，虛擬電廠比較火熱。所以我們最后總結(jié)，有三大因素。首當其沖就是政策影響，主要是電力體制改革，這個因素是最重要的，特別是最近這幾年，山西、山東、江蘇等多個省市，陸續(xù)開展電力現(xiàn)貨市場建設(shè)；第二是業(yè)務(wù)影響，因為目前政策環(huán)境的逐步具備，虛擬電廠的業(yè)務(wù)需求逐步旺盛，并且處于一個快速發(fā)展階段，需求迭代升級較快，對我們南瑞而言相關(guān)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)增長也較快；第三是技術(shù)影響，云大物移智鏈等信息技術(shù)的發(fā)展，降低了虛擬電廠的門檻。但因為虛擬電廠本身包含涉控業(yè)務(wù)，做好其實不太容易。我們團隊原先是做調(diào)度系統(tǒng)的，南瑞在調(diào)度系統(tǒng)領(lǐng)域占的市場份額較大，此外電力市場交易相關(guān)系統(tǒng)也絕大多數(shù)是南瑞的。因此南瑞在虛擬電廠方向具備一定的先天優(yōu)勢，有責任、有義務(wù)支撐各個兄弟單位、各個企業(yè)把虛擬電廠做好。
接下來是虛擬電廠的一個典型架構(gòu)，整體來說分為三個層級，從下到上分別是資源層、聚合層、平臺層。這個架構(gòu)是我們支撐國網(wǎng)編寫源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展行動計劃的時候，當時總部的幾個業(yè)務(wù)部門領(lǐng)導(dǎo)共同認可的架構(gòu)。
虛擬電廠可以參與的電網(wǎng)互動場景，主要包括需求響應(yīng)、輔助服務(wù)市場、電能量市場等幾類。2017年開始出現(xiàn)了輔助服務(wù)市場相關(guān)的補償機制，2019年開始電力現(xiàn)貨市場全面建設(shè)，2021年陸續(xù)出臺促進虛擬電廠發(fā)展的細則，可以預(yù)見將來虛擬電廠的收益渠道是越來越多。
第二部分，虛擬電廠典型案例。國外虛擬電廠起步較早，目前處于示范應(yīng)用往商業(yè)運營過渡的階段。國內(nèi)虛擬電廠起步較晚，目前主要以示范工程為主，上海和冀北是國網(wǎng)公司最初的兩大試點，后面還有麗水虛擬電廠、深圳虛擬電廠、廣東虛擬電廠等多個示范工程。
第三部分，虛擬電廠南瑞實踐。山西虛擬電廠是目前我們在國內(nèi)做的影響較大，也是比較成功的一個案例，是全國范圍內(nèi)現(xiàn)貨市場環(huán)境下首個省級虛擬電廠。我們在9月份針對山西虛擬電廠的建設(shè)進展，發(fā)了新聞稿，在行業(yè)內(nèi)外引起了廣泛熱議。
山西虛擬電廠的建設(shè)歷程時間較長，最早是在去年5月份，支撐國網(wǎng)山西公司編寫了虛擬電廠運營管理實施方案，歷時一年，文件正式印發(fā)。到今年5月份，完成山西虛擬電廠階段性功能開發(fā)，受疫情影響，山西虛擬電廠正式參與現(xiàn)貨市場交易的時間略有推遲。山西虛擬電廠之所以能夠取得一定成績，與山西省發(fā)布的虛擬電廠相關(guān)政策文件密切相關(guān)。一個是今年6月份印發(fā)的虛擬電廠建設(shè)運營管理實施方案，另一個是8月份印發(fā)的關(guān)于組織虛擬電廠項目申報的通知。
與冀北和上海虛擬電廠架構(gòu)不同，山西虛擬電廠系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)對象的差異，主要分為虛擬電廠管理服務(wù)和聚合運營兩個子系統(tǒng)。其中虛擬電廠管理服務(wù)子系統(tǒng)主要服務(wù)于電網(wǎng)企業(yè)營銷部等運營管理部門，定位于虛擬電廠并網(wǎng)前數(shù)據(jù)接入、協(xié)議備案，并網(wǎng)后資源管理、運行跟蹤等規(guī)范化管理及標準化服務(wù)，負責接入全省所有虛擬電廠運營商，作為運營商系統(tǒng)與調(diào)控機構(gòu)數(shù)據(jù)交互的渠道，實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入、資源管理、運行監(jiān)視、運行統(tǒng)計等功能。虛擬電廠聚合運營子系統(tǒng)主要服務(wù)于廣大虛擬電廠運營商，定位于虛擬電廠技術(shù)支持系統(tǒng)，采用多租戶代理模式提供系統(tǒng)功能租賃服務(wù)，負責聚合優(yōu)化、協(xié)調(diào)控制運營商所代理的用戶側(cè)資源，支撐其作為獨立市場主體參與中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)等電力市場交易，實現(xiàn)資源聚合、協(xié)調(diào)控制、輔助決策、運營支撐等功能。
需要特別提及的是，我們的虛擬電廠聚合運營子系統(tǒng)是可以面向所有虛擬電廠運營商，提供系統(tǒng)功能租賃服務(wù)，虛擬電廠運營商不需要另外開發(fā)建設(shè)自身技術(shù)支持系統(tǒng)，直接根據(jù)自身業(yè)務(wù)需要訂閱我們平臺中的對應(yīng)功能，即可滿足虛擬電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行的所有必要功能。
經(jīng)過近一年的打磨和溝通，目前山西虛擬電廠已經(jīng)明確了包括入市注冊、系統(tǒng)檢測、市場交易等多類流程，并且正在面向全社會開放功能試用，預(yù)計今年年底能完成至少8家虛擬電廠的接入，實現(xiàn)虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨市場試運行。
依托山西虛擬電廠建設(shè)成熟經(jīng)驗，南瑞集團突破了多元異構(gòu)資源辨識、可調(diào)資源聚合優(yōu)化、多目標協(xié)調(diào)控制、電力交易輔助決策等關(guān)鍵技術(shù)，形成了靈活安全、實用可靠、先進便捷的虛擬電廠整體解決方案，在服務(wù)對象、交易品種、業(yè)務(wù)鏈條、租戶代理等方面取得一定突破。
1）服務(wù)對象多元：服務(wù)對象涵蓋能源局、能監(jiān)辦等政府監(jiān)管部門，調(diào)度、交易、營銷等電網(wǎng)運營管理部門，及售電公司、虛擬電廠運營商、負荷聚合商、電力用戶等市場主體。
2）交易品種豐富：支持電力中長期市場、現(xiàn)貨市場與輔助服務(wù)市場等多類交易品種，提供對應(yīng)量價輔助申報策略，豐富市場主體獲利渠道。
3）全業(yè)務(wù)鏈貫通：貫通虛擬電廠準入、測試、并網(wǎng)、交易、控制、結(jié)算、退出等全鏈條，建立多服務(wù)對象、多交易品種、完整統(tǒng)一的虛擬電廠運營管理體系。
4）租戶代理便捷：采用多租戶代理模式，面向中小型虛擬電廠運營商，提供軟硬件隔離的系統(tǒng)租賃服務(wù)，確保數(shù)據(jù)與應(yīng)用安全，實現(xiàn)便捷接入。
第四部分，虛擬電廠發(fā)展展望。虛擬電廠發(fā)展需要重點解決幾個痛點，包括多方利益主體如何平衡利益、如何有效組織用戶資源、如何實現(xiàn)規(guī)模化效益等，對應(yīng)的未來發(fā)展方向也需要從頂層設(shè)計、技術(shù)攻關(guān)、商業(yè)模式等角度展開，比如：
1）加快推進頂層設(shè)計：國家和地方盡快出臺虛擬電廠指導(dǎo)文件，建立虛擬電廠政策體系，積極培育虛擬電廠運營商市場主體等；推進虛擬電廠領(lǐng)域國家標準、行業(yè)標準等標準體系，充分發(fā)揮標準規(guī)范引領(lǐng)作用。
2）加快核心技術(shù)攻關(guān)：包括入網(wǎng)檢測技術(shù)、互動控制技術(shù)，還有參與不同電力市場的量價申報技術(shù)等。
3）加快商業(yè)模式創(chuàng)新：以多方共贏為目標解決用戶側(cè)改造成本過高、偏差考核責任分擔等問題，提高社會資源參與積極性。
以上為我代表南瑞團隊今天上午分享內(nèi)容，感謝大家的聆聽，謝謝。
