中國儲能網(wǎng)訊：目前江蘇“虛擬電廠”已分別于2018年、2019年、2020年持續(xù)開展了三期、四期、五期擴建，接入可中斷用戶2000余家、可切負荷300余萬千瓦。隨著這套系統(tǒng)在全國推廣，全國虛擬電廠遠景規(guī)模將達到1億千瓦，相當于少建100臺百萬千瓦級的燃煤機組，同時可消納清潔能源超過1億千瓦。
日前，國家能源局綜合司公示了能源領域“科技助力經(jīng)濟2020”重點專項擬立項項目，擬將多層級虛擬電廠平臺等10個項目列入重點專項。
在多數(shù)人的印象中，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，這些才是發(fā)電廠應有的形象。實際上，“虛擬電廠”已經(jīng)悄悄來到我們身邊。
發(fā)問：虛擬電廠長啥樣？
“虛擬電廠”，是一個實際上并不存在的電廠嗎？當然不是。
國網(wǎng)江蘇電科院系統(tǒng)及新能源技術中心副主任周前告訴記者，虛擬電廠沒有實體存在的電廠形式，卻有超越傳統(tǒng)電廠的功能。它相當于一個智能的“電力管家”，打破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中發(fā)電廠之間、發(fā)電側和用電側之間的物理界限，涉及互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等諸多技術，把風電、光伏發(fā)電等分布式能源組織起來并進行聚合、優(yōu)化控制和管理，形成穩(wěn)定、可控的“大電廠”，實現(xiàn)發(fā)電和用電自我調節(jié)，為電網(wǎng)提供源網(wǎng)荷儲一體化服務。
冀北電力交易公司負責人王宣元進一步解釋說，所謂“虛擬”，體現(xiàn)在它不具有實體存在的電廠形式，卻有電廠功能，而且遠超傳統(tǒng)實體電廠?！八腔ヂ?lián)網(wǎng)+源網(wǎng)荷儲售服一體化（即電源、電網(wǎng)、負荷、儲能、銷售、服務的聚合體）的清潔智慧能源管理系統(tǒng)，是對多種分布式能源進行聚合、優(yōu)化控制和管理，為電網(wǎng)提供調頻、調峰等輔助服務，并能夠參與電力市場交易的技術和商業(yè)模式?！蓖跣@樣定義虛擬電廠。
王宣元強調，核心是源網(wǎng)荷儲售服一體化。其中的電源，既可以是傳統(tǒng)火電，也可以是新興的風電、光伏發(fā)電、生物質發(fā)電；既可以是大規(guī)模集中式發(fā)電，也可以是分布式零散發(fā)電，還可以是冷、熱、儲能等其他能源形式。虛擬電廠把它們“串聯(lián)”起來，實現(xiàn)發(fā)電和用電自我調節(jié)，保持瞬時平衡。
實踐：我們用事實說話
6月29日凌晨3點起，位于上海寶山區(qū)的寶武鋼鐵調整了軋線軋制規(guī)格，改變了軋機速率。同一時刻，位于青浦區(qū)的巴士客運停保站開始為公交車充電……隨著夜幕降臨，原本應該逐步下降的城市電力負荷此時一反常態(tài)，開始呈現(xiàn)逐步上升趨勢。
當天3點到6點，國網(wǎng)上海市電力公司成功實施今年以來首次需求響應行動，電網(wǎng)單次最大提升負荷111萬千瓦，平均上升負荷86萬千瓦。全市多個類型共2942家電力用戶，以及7個負荷集成商參與了此次需求響應，填谷負荷占上海電網(wǎng)夜間低谷時段總負荷的6.3%。
值得一提的是，本次需求響應參與主體除了工業(yè)生產(chǎn)移峰、自備電廠、冷熱電三聯(lián)供、冰蓄冷空調機組、電力儲能設施、公共充電站、小區(qū)直供充電樁等多類型用戶外，還首次引入虛擬電廠。
“虛擬電廠響應自動、控制精準，機組特性曲線可模擬常規(guī)發(fā)電機組，負荷調節(jié)的顆粒度更為精細，與承載基荷調節(jié)功能的工業(yè)等類型負荷組合后，讓整體響應曲線更為精準地滿足了電網(wǎng)運行調節(jié)需求?！眹W(wǎng)上?？头行男枨髠裙芾碇行闹魅梧崙c榮如是說。
“虛擬電廠在迎峰度夏、迎峰度冬等關鍵時期，對我們電網(wǎng)供需側平衡起到了巨大作用，保障了關鍵時期電力供應的安全可靠，同時它在電動汽車、智能園區(qū)等新興領域同樣應用廣泛?！眹W(wǎng)江蘇電科院發(fā)展策劃部主任劉建坤表示，隨著電動汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，大量電動汽車儲能電池的無序充電將給電網(wǎng)造成負面沖擊。在虛擬電廠的控制下，充放儲一體化電站可與可中斷負荷相互配合，大大緩解高峰用電的緊張，起到削峰填谷的作用。
據(jù)悉，目前江蘇“虛擬電廠”已分別于2018年、2019年、2020年持續(xù)開展了三期、四期、五期擴建，接入可中斷用戶2000余家、可切負荷300余萬千瓦。隨著這套系統(tǒng)在全國推廣，全國虛擬電廠遠景規(guī)模將達到1億千瓦，相當于少建100臺百萬千瓦級的燃煤機組，同時可消納清潔能源超過1億千瓦。
未來：商業(yè)模式和市場機制多贏
“不僅是工廠、企業(yè)用戶，未來居民也可以參與到虛擬電廠的價值創(chuàng)造中。”周前表示，2018年10月11日，國網(wǎng)江蘇電力與蘇寧簽署合作協(xié)議，雙方將在居民家庭電氣化推廣、智能家電高端應用、綜合能源服務示范點等領域加強合作。項目鼓勵客戶利用家電海量微負荷參與電網(wǎng)互動，建立“虛擬電廠”。居民家里的空調、冰箱，大樓的電鍋爐、充電樁等都可以交給虛擬電廠“托管”，通過無線通信技術，讓“電力管家”充分挖掘客戶的用電、能耗、能效數(shù)據(jù)信息并實現(xiàn)能源的靈活配置，既提升了企業(yè)、居民的用電體驗，也實現(xiàn)了用戶、系統(tǒng)、技術和商業(yè)模式多贏。
“以前，我們車間每個時段開機數(shù)量比較平均，用電負荷相對均勻。加入冀北虛擬電廠后，我們改進生產(chǎn)工序，用電高峰時段少開機甚至不開機，夜間低谷時段爭取滿負荷生產(chǎn)?！标柟夤韫入娮涌萍加邢薰緞恿Π噙\維人員張云峰說，企業(yè)接入虛擬電廠并參與調峰輔助服務市場后，調整了部分車間生產(chǎn)工序，不僅享受到低谷電價，還得到一筆調峰費用。
借助冀北虛擬電廠建立的多種能源柔性互動的商業(yè)模式和市場機制，類似陽光硅谷的電力用戶有了全新的市場角色。他們參與到電力市場中來，與電網(wǎng)更好互動，開拓了新的盈利模式。
“隨著虛擬電廠建設規(guī)模的增大和要求的提高，為其帶來了巨大的機遇，也提出更大的挑戰(zhàn)?！眲⒔ɡけ硎?，我們除積極制定相關政策，持續(xù)推動已建、新建用戶接入到虛擬電廠中，不斷增大可調節(jié)資源規(guī)模外，后續(xù)還將著重提升虛擬電廠大數(shù)據(jù)預測分析能力和完善電力交易市場模型等，對負荷預測和太陽能、風能等實際產(chǎn)能變化幅度極大的可再生能源產(chǎn)能等數(shù)據(jù)進行有效預測，為處理中心提供各子系統(tǒng)實時、精確的數(shù)據(jù)信息流，建立有效、可行的雙邊合同、平衡市場及混合市場等多種市場模型，大幅拓寬電力市場交易模式。
