中國儲能網(wǎng)訊：“雙碳”目標下，電力系統(tǒng)正從傳統(tǒng)“源網(wǎng)荷”向“源網(wǎng)荷儲”發(fā)展，用戶側儲能市場也發(fā)展火熱。隨著電力市場進程的推進，用戶側儲能的商業(yè)模式正悄然發(fā)生變化。
如何讓用戶側的儲能發(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)將所有的碎片化負荷資源集中靈活調配，參與電網(wǎng)的削峰填谷。
相對于普通的虛擬電廠，“全域”虛擬電廠有其獨特之處——“三全”，即“地域全”“資源全”“時段全”。
地域全，指的是面向某個地市（含縣區(qū)）的全域范圍進行海量碎片化負荷的精準調控。它的優(yōu)勢在于可對同一變電站（電源點）覆蓋下的縣區(qū)進行資源調配，就像是生活中的鄰里互助，有“余糧”互相接濟，實現(xiàn)縣域之間的負荷特性達到最大限度“優(yōu)劣互補”。相較于傳統(tǒng)的縣域虛擬電廠，全域虛擬電廠在面對負荷缺口和低谷時能進行跨區(qū)域資源調配，不僅調節(jié)能力更強，負荷特性的差異也使得調節(jié)的手段更加靈活豐富。
資源全，指的是將碎片化資源進行歸納分類，例如能源、工業(yè)、建筑、交通、農(nóng)業(yè)、居民生活以及新興負荷等資源，并將源性、荷性和源荷雙性作為虛擬電廠的關鍵“聚合”標簽，構建可調資源池。資源全的好處，就像“米飯不夠面條來湊”，不同類型的負荷可以互相調劑，最終總能填飽“肚子”。而負荷標簽則為快速找到“面條”提供了便利，可在需求響應、輔助服務以及面向電力市場自主調節(jié)場景中，快速定位可調節(jié)負荷并加以利用。
時段全，指的是在傳統(tǒng)虛擬電廠“秒級、分鐘級、小時級、天級”4個負荷響應等級基礎上，再細分出毫秒級、10分鐘級、30分鐘級三個等級，從而實現(xiàn)虛擬電廠“全天候”調節(jié)的功能。其中，空調冷庫負荷、工業(yè)負荷、用戶側儲能作為資源池調節(jié)主力軍，可在毫秒級實現(xiàn)“無感”調節(jié)，在網(wǎng)供高峰時段進行“削峰”調節(jié)。而充電樁、小水電、公共照明設施等響應過程較長的資源，則可作為負荷調節(jié)的輔助平穩(wěn)手段進行削峰填谷。針對電網(wǎng)瞬時和長時段的需求選取不同資源進行調節(jié)，就好像開水泡面和慢慢煮飯，一個可以迅速補充能量，一個則是緩慢補充能量。
Q
“三全”能力如何實現(xiàn)？
實現(xiàn)“三全”功能，關鍵在于“全域”虛擬電廠具備“一平臺”“兩大腦”，其中“平臺”表現(xiàn)為一體化特質，而“大腦”則是智能化、市場化的體現(xiàn)。
“一平臺”｜可調資源池管理平臺
“一平臺”可以理解為可調資源池管理平臺將全社會的彈性可調資源聚合接入虛擬電廠，并在“平臺”處聚合進行統(tǒng)一管理，打破了各類資源因差異化而形成的“孤島”壁壘，增強虛擬電廠可調負荷服務能力，為提升電網(wǎng)健壯性和可靠性奠定基礎。
“兩個大腦”｜“調節(jié)大腦”和“交易大腦”
“兩大腦”指的是“調節(jié)大腦”和“交易大腦”，分別決定了虛擬電廠的調節(jié)策略實施和交易價值產(chǎn)生?！罢{節(jié)大腦”在可調資源池基礎上，對接入資源進行分時分類建模，根據(jù)用戶側需求將可調節(jié)資源自由組合，其容量可大可小，響應電網(wǎng)需求的速度幾乎可以做到無縫銜接。此外，“調節(jié)大腦”還利用分層分區(qū)動態(tài)聚合、用戶標簽精細管理、調度潛力精準預測、運行策略滾動優(yōu)化等技術形成用戶畫像，準確評估不同時間尺度的可用調節(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需求響應。
我們通過一張圖來了解“一平臺”“兩大腦”模擬迎峰度夏實戰(zhàn)演練的過程。
2023年迎峰度夏期間虛擬電廠調節(jié)資源模擬分布圖
“交易大腦”在可調資源池基礎上實現(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)貨交易機制。
“一平臺”“兩大腦”，構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“思考”，對可調負荷資源進行智能管控，助力多層級全時段電力供需平衡。也有市場化體現(xiàn)——會“賺錢”，與電力交易中心互通，將聚合后的多種資源統(tǒng)一代理參與市場報價，獲取經(jīng)濟報酬。
展望未來
讓虛擬電廠“實用好用易用”
“全域”虛擬電廠的建設緊扣提升系統(tǒng)調節(jié)能力、提高全社會綜合能效、推動管理現(xiàn)代化等關鍵點，深挖社會靈活調節(jié)潛力，形成高互動協(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6.61萬千瓦調節(jié)能力，具備了參與電力需求響應和輔助服務等功能。為充分挖掘虛擬電廠應用潛力，增強電網(wǎng)柔性調節(jié)能力，國網(wǎng)金華供電公司以負荷聚合、光伏、充儲等三大產(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)，推動虛擬電廠從實用示范向產(chǎn)業(yè)應用快速前進，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)電設備進行巡查
三大產(chǎn)業(yè)運營商聚合管理各自類目資源，共同構成負荷聚合產(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。三大運營商為虛擬電廠提供優(yōu)質的聚類資源，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、產(chǎn)業(yè)生態(tài)交互的樞紐中心，為三大運營商提供決策評估、協(xié)同控制、預測報價等增值服務，提高運營商經(jīng)濟效益。
電力交易中心和調控中心是需求的發(fā)起端，具備將各類資源的使用價值轉化為經(jīng)濟價值的功能，包含電力現(xiàn)貨市場、電力中長期市場、輔助服務市場和需求響應等價值兌現(xiàn)平臺。
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政府出臺相關產(chǎn)業(yè)配套激勵政策落地的同時，充分發(fā)揮市場作用，推動虛擬電廠及“光伏運營商”“充換儲服務商”“負荷聚集商”這“新三板”業(yè)務創(chuàng)新發(fā)展，提升系統(tǒng)整體運行效能，讓虛擬電廠變得更加“實用、好用、易用”。
供稿｜金華公司 金堅鋒 樊裕鑫 盧意 陳姣姣
編輯｜項丹
