中國儲能網(wǎng)：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)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司虛擬電廠與交易技術(shù)研究室主任左娟分享主題報告《虛擬電廠技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)研究》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容：
左娟：大家上午好，我是國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院的左娟。這個公司可能大家近幾年才聽到，這是我們中國電科院2018年成立的控股公司，組成成員都是從中國電科院各個專業(yè)組建來的，我也是中國電科院南京分院到上海院。
我主要研究虛擬電廠技術(shù)，需求響應(yīng)和電力市場的相關(guān)技術(shù)。今天我分為四個部分來給大家做一個介紹。分別是虛擬電廠的定義還有它的發(fā)展背景。虛擬電廠在國內(nèi)外的應(yīng)用以及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀。介紹一下我們國內(nèi)的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)工作組成立以及工作的情況。最后，向各位介紹一下我們的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)以及一系列的標(biāo)準(zhǔn)未來規(guī)劃。
這個定義剛才高老師也說了，我就強調(diào)一點，虛擬電廠是怎么提出的，為什么在近些年概念特別的火。應(yīng)該是1997年這個概念提出的虛擬公共設(shè)施這個定義。在不增加新的物理的投資來建設(shè)成的一個虛擬的電廠。通過聚合我們用戶側(cè)的一些分布式的新能源，負荷，儲能像這些資源，來形成的一個電廠。它的這些構(gòu)成要素和核心的要意是什么呢？要素我們剛才已經(jīng)說了，主要是包含分布式能源，儲能，可控負荷這些資源。近些年，火熱的原因就是我們提出的新型電力系統(tǒng)建設(shè)。新型電力系統(tǒng)建設(shè)的一個核心就是以新能源為主體，包含了集中的新能源以及分散的新能源。這些新能源的建設(shè)對電網(wǎng)的消納以及平衡提出了更多的要求。這個時候虛擬電廠技術(shù)的應(yīng)用場景出現(xiàn)了。核心的思想就是我們將分散的資源，通過通信的方式，控制的方式聚合起來，形成一個對外呈現(xiàn)一個比較獨立的電廠的特性，可調(diào)節(jié)，可控制，為我們電力系統(tǒng)提供充裕度，安全以及靈活性，所以，這就可以對外稱之為電廠。
我們現(xiàn)在再看一下它的定義，在前幾年的時候，這個定義還有很多爭論，有一些我們業(yè)內(nèi)的人士覺得虛擬電廠就是負荷的聚合。有一些認為我們看到歐洲、德國他們虛擬電廠也包含了很多電源，包含了一些儲能。在這些年我覺得大家應(yīng)該基本上形成了一個共識，這個定義是我們在內(nèi)部討論的一個定義，當(dāng)然現(xiàn)在還沒有發(fā)布，后面就要講為什么我們要做標(biāo)準(zhǔn)。虛擬電廠是通過先進的數(shù)字化技術(shù)、控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息通信技術(shù)，將分布式電源、儲能、可調(diào)負荷等分布式資源進行聚合管理，優(yōu)化控制，并可以參與電網(wǎng)運行和電力市場運營的實體。這里面的核心概念首先要有聚合，第二個要運營，參與到電網(wǎng)調(diào)度中，電網(wǎng)電力市場交易中。這里面的關(guān)鍵技術(shù)就不提了，大家都知道。把這些分散的資源聚合起來，就需要這些技術(shù)的共同協(xié)同，發(fā)展的現(xiàn)實意義剛才也講了，一個是新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，包括3060的雙碳目標(biāo)，一系列的頂層的目標(biāo)，以及我們新技術(shù)的發(fā)展，使得虛擬電廠可以在現(xiàn)在成為可能，可以聚合能源，也可以進行對它控制，減少新能源沖擊。解決的這些問題就是以前我們這些分布式資源分散在配網(wǎng)層，可能我們都是很難管理的，甚至組網(wǎng)也都是看不到的?，F(xiàn)在如果以虛擬電廠這樣一個主體把它管理起來，并且可控，這是一個非常好的，非常經(jīng)濟性的解決手段。
在電力系統(tǒng)中的角色，一般虛擬電廠在荷側(cè)或者用戶側(cè)。從原來只是接收電能量的負荷，到現(xiàn)在可以實現(xiàn)也是有發(fā)電的，有源的，主要是因為我們用戶側(cè)也有了一些反向輸送功率的電源存在。主要的類型，有一些負荷型的虛擬電廠，有一些電源型的虛擬電廠，還有一些混合型的虛擬電廠，這三種類型也是公認的，有這幾種類型。按功能分，這種功能分就是從我們技術(shù)研究的角度上來說分了這兩種類型。一般來說，虛擬電廠運營都是要爭取一定的商業(yè)收益的。所以從研究的角度來說，商業(yè)型虛擬電廠主要考慮虛擬電廠運營收益的問題。技術(shù)型的就是在分別針對不同的管理資源，我們怎么去控制，負荷型的怎么控制，電源型的我們怎么控制，包括這種混合型的。
談到虛擬電廠就不得不談到市場運營，這也是大家非常關(guān)注的點之一。原因是可以成為市場獨立的主體。原本分散在配網(wǎng)側(cè)的這些電源也好，負荷也好，大家都是閑置的狀態(tài)，也不知道大家都是怎么去參加市場，我們虛擬電廠構(gòu)建的體系，就給它提供了這種可能。以虛擬電廠的這種形式來做這個運營，我們設(shè)計的這種兩級的方式，一個是對外可以參加批發(fā)市場，就是說它是一個統(tǒng)一的主體。對外可以統(tǒng)一，對內(nèi)協(xié)調(diào)就是通過一個是從商業(yè)上講一種零售的模式，從我們體系架構(gòu)來講就是剛才一些分布式交易的形式，或者集中管理管控的形式，都可以來作為虛擬電廠管理的方式。從這種運營主體的架構(gòu)來看，可以看出虛擬電廠主要有哪些主體非常關(guān)注這個技術(shù)呢？首先是發(fā)電商，不僅有集中的火力發(fā)電，還有新能源，也承接了很多像整縣光伏，分布式新能源的建設(shè)。所以發(fā)電商也非常關(guān)注虛擬電廠的建設(shè)。第二個是輔助服務(wù)的提供商，這是國外提的概念。因為國外有一些輔助服務(wù)的專門提供調(diào)頻的供應(yīng)商，這也是由于他們輔助服務(wù)的市場比較完善。售電商，現(xiàn)在只是一種金融的售電的模式，但是怎么樣去管理它這種金融風(fēng)險，可以用這種技術(shù)?？梢酝ㄟ^零售的方式，把我們的套餐合約，結(jié)合我們虛擬電廠的管理相結(jié)合起來，就大大的降低了它在批發(fā)市場的金融購電的風(fēng)險。
第二部分，我們介紹一下國內(nèi)外應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀。這個國內(nèi)外的現(xiàn)狀在9月份也說了，有幾個比較先進示范的點。德國、歐盟、美國和日本，包括澳洲都在做虛擬電廠上面的探索，也有非常優(yōu)秀的案例。
像德國的虛擬電廠，它的盈利模式，主要將風(fēng)電光伏，這種成本接近為零的發(fā)電資源，參與到電力市場交易中。因為它通過這種管理的方式，可以達成交易，同時發(fā)電的成本接近于0，所以它的收益是很可觀的。同時，利用每天96次的電力市場的價格波動，來進行峰谷套利獲取最大的利潤。這是我們大家現(xiàn)在看到的比較大的虛擬電廠，也是運行比較好的。
日本的虛擬電廠協(xié)調(diào)基本上屬于介于需求響應(yīng)和電能模式的中間的。澳洲也是利用互用儲能的的方式參與需求響應(yīng)。
國內(nèi)的虛擬電廠研究現(xiàn)狀，從2015年開始國網(wǎng)就準(zhǔn)備開始示范了，真正開始示范是2018、2019年。
未來2.0、3.0電廠的發(fā)展，這里面就有很多技術(shù)要研究，包含了我們講的對內(nèi)管理的分布式交易的技術(shù)，都是未來虛擬電廠要研究的一個方向。這個虛擬電廠基本上是我們大家經(jīng)?？吹降奶摂M電廠的架構(gòu)模式。通過對不同類型，有能源站，有商業(yè)樓宇，包括一些工業(yè)園區(qū)，這些資源基本上它都有一定的靈活性或者備用性。都是可以通過我們虛擬電廠的控制平臺進行管理。管理非常的穩(wěn)定，或者說它真的是可以呈現(xiàn)出一個電廠形態(tài)的時候，我們可以去到電力交易平臺來進行獲益，這是浙江在2020年第二批試點的時候，我們做的一個虛擬電廠的管理流程和交易平臺。上海我們大家所熟知的就是商業(yè)樓宇型的虛擬電廠，跟上海的特性也是非常契合的。首先它的樓宇很多，我們可不可以管理起來。通過虛擬電廠的模式進行管理，參與需求響應(yīng)?，F(xiàn)階段來說，上海的虛擬電廠主要獲益的模式，基本上就是參加需求響應(yīng)，這是另外一種類型。就是說除了樓宇柔性負荷的管理，還有包含未來城市集中供能的模式，包括綜合能源站，里面還隱藏了另外一項技術(shù)，就是多能耦合的技術(shù)。因為綜合能源站中包含了冷熱的需求，以及一些燃氣跟電，在這多種能源，我們怎么去通過調(diào)節(jié)來理出它的一些靈活性，然后用虛擬電廠的控制方式，來增強用能經(jīng)濟性，這是我們也在探索的，這是上海的運營架構(gòu)圖，上海是1.0版本的，以前在運營管理，管理完了以后，怎么去通過交易平臺來去交易，然后還有通過我們需求響應(yīng)的平臺，來參加需求響應(yīng)，這幾種都是割裂開的。我們現(xiàn)在在往前發(fā)展的階段來說，要統(tǒng)一這些平臺。
下面講一下標(biāo)準(zhǔn)的情況，剛才我們說了無論在國際國內(nèi)上，沒有特別的統(tǒng)一。但是這幾年工作的推進過程中，已經(jīng)逐漸地在統(tǒng)一。
國際標(biāo)準(zhǔn)，一個是虛擬電廠的用力，還有虛擬電廠功能架構(gòu)。這個就是2019年國網(wǎng)進行示范的兩個省份，這是其中之一的。很多的體系都在醞釀當(dāng)中，國家標(biāo)準(zhǔn)是有能源互聯(lián)網(wǎng)平臺交易的標(biāo)準(zhǔn)，兩項企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是由國網(wǎng)內(nèi)部牽頭，分別由北京交易中心牽頭，由上海院主要編制，這個由現(xiàn)行的規(guī)范中，虛擬電廠應(yīng)該是唯一一個。第二個《電力負荷聚合與互動技術(shù)導(dǎo)則》由浙江電力公司牽頭，國網(wǎng)上海院主要編制。標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容，其實基本上就可以看出來，以后我們虛擬電廠有哪些工作要做。第一個就是它的平臺建設(shè)，第二個市場建設(shè)。第三個資源建設(shè)。這就囊括了我們這一個體系中的頂層。運營平臺建設(shè)中，我們怎么統(tǒng)一平臺的整體架構(gòu)，還有業(yè)務(wù)功能，還有安全防護。資源聚合，面對我們這么龐雜的資源還有分類，剛才我們已經(jīng)簡單的分類，這些資源怎么樣去真正能夠通過它的這些技術(shù)，來達成可調(diào)節(jié)，可量化，可評估，這些都是我們需要研究的怎么去規(guī)范他們，達成我們可能在一定范圍內(nèi)的虛擬電廠都是可以互通的。
運營的技術(shù)，這里面也設(shè)計了包含建設(shè)規(guī)范，運營管理，設(shè)備管理，用戶管理的這些。
第三，介紹一下標(biāo)準(zhǔn)工作組的情況。這個工作組在2021年，我們7月份成立的，是掛靠在中國電力企業(yè)聯(lián)合會，能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)委會下面，我們成立了虛擬電廠專項的工作組。主要是我們看到了虛擬電廠整個發(fā)展的大背景，這一塊的工作是急需開展的。這是7月份當(dāng)時由工作組成立的狀態(tài)。一共有25人，組長為上海院的副總經(jīng)理呂廣憲，秘書是我，主要工作職責(zé)是我們負責(zé)整個虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，并且協(xié)調(diào)推進我們各項標(biāo)準(zhǔn)的落地。這里面寫了六項內(nèi)容，基本上是我們討論的標(biāo)準(zhǔn)體系的主要內(nèi)容，但是后面會不停地修訂，因為這里面變化也是挺大的。8月份召開的，這是我們能源互聯(lián)網(wǎng)交易平臺的標(biāo)準(zhǔn)，有不少發(fā)電企業(yè)的參加單位還有高校，還有研究院所。
我簡單介紹一下交易平臺的標(biāo)準(zhǔn)。首先，我們明確了這個平臺要交易什么，既然叫能源互聯(lián)網(wǎng)，不能只有電，這里面包含了電、熱、氣這些交易。這些交易平臺作為國家標(biāo)準(zhǔn)，架構(gòu)是什么樣子的，我們明確了平臺核心功能，有哪些數(shù)據(jù)交互的要求，信息披露的要求，架構(gòu)是怎么樣的，這些功能是怎么樣的，還有哪些支撐體系，這些標(biāo)準(zhǔn)也是花了很長的時間，應(yīng)該說前面討論就幾年的時間。真正開始寫是2021年，到今年的5月份已經(jīng)完成了送審稿的評審，現(xiàn)在在報批中。
這是第二個我們國網(wǎng)公司兩項標(biāo)準(zhǔn)的介紹跟虛擬電廠相關(guān)的。這個名字叫虛擬電廠建設(shè)技術(shù)規(guī)范，由交易中心牽頭。這個虛擬電廠建設(shè)工作一開始就由交易中心發(fā)起的，所以當(dāng)時交易中心就發(fā)現(xiàn)了這部分的規(guī)范特別需要趕緊去建立起來，所以就帶著我們一起組織編寫了這項標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)里面的內(nèi)容基本上還是蠻全的，應(yīng)該是到年底就會發(fā)布。這里面也是涵蓋了功能要求，數(shù)據(jù)通信要求，資源運行管理的要求，還有我們虛擬電廠運營的系統(tǒng)該怎么建設(shè)，跟外部的幾個相關(guān)平臺怎么交互，以及最后系統(tǒng)安全的問題。
這是電力負荷聚合，浙江公司跟我們一起寫的，上海的虛擬電廠和浙江的虛擬電廠在第一步的工作，基本上都是符合聚合型的，所以這里面我們也做了一個整理。
最后說一下未來的規(guī)劃，這個規(guī)劃一直到2025年，這個工作整體來說是需要很長時間的，或者很大量的工作去梳理的。我們簡單的梳理了幾個階段。在第一階段，我們已經(jīng)完成了虛擬電廠運營系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)范還有可調(diào)負荷的聚合。這兩個都屬于我們現(xiàn)有的系統(tǒng)的規(guī)范，未來的這些我們怎么去把這塊市場給通過標(biāo)準(zhǔn)的形式做好引領(lǐng)的作用，所以我們設(shè)計了一個是分布式電源聚合與互動技術(shù)規(guī)范，這也是有依托的。我們河北的虛擬電廠建設(shè)，以分布式電源聚合為主。還有虛擬電廠系統(tǒng)與交易系統(tǒng)的規(guī)范。第三階段，把虛擬電廠系統(tǒng)接入的通信規(guī)范做好，還有聚合調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)安全防護等，這個也都是我們國網(wǎng)相關(guān)的項目在做跟進的研究。
第六部分是系統(tǒng)響應(yīng)能力評估規(guī)范，這里面囊括的不是太多，但是在這里面已經(jīng)寫了都是馬上要去立和編寫的標(biāo)準(zhǔn)。后面上海院，在國家級的標(biāo)準(zhǔn)體系上做相關(guān)的非常多的工作，仔細的梳理在各條線要做的規(guī)范也好，或者引領(lǐng)的頂層設(shè)計也好，都會去做。
以上就是我今天的報告主要內(nèi)容，謝謝大家。
