中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：屋頂光伏設(shè)備并網(wǎng)發(fā)電，工廠的儲(chǔ)能電池一次次充放電，家家戶戶的空調(diào)智能啟停……這些分散在各處的資源正被虛擬電廠聚合起來，協(xié)同參與電力系統(tǒng)優(yōu)化和電力市場(chǎng)交易。
當(dāng)前，新能源發(fā)電占比持續(xù)提高，發(fā)電側(cè)隨機(jī)性波動(dòng)性增加，電力系統(tǒng)平衡壓力不斷加大，迫切需要源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)。虛擬電廠作為聚合需求側(cè)資源參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)、促進(jìn)供需協(xié)同的一種新型業(yè)態(tài)，得到各界高度關(guān)注。
隨著政策機(jī)制的不斷完善，虛擬電廠發(fā)展進(jìn)入快車道。近年來，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等相繼出臺(tái)《關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見》《電力負(fù)荷管理辦法（2023年版）》《電力需求側(cè)管理辦法（2023年版）》等政策文件，推動(dòng)虛擬電廠參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)和市場(chǎng)交易，鼓勵(lì)支持虛擬電廠快速發(fā)展。2024年7月發(fā)布的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024～2027年）》提出重點(diǎn)開展九項(xiàng)專項(xiàng)行動(dòng)，在需求側(cè)協(xié)同能力提升行動(dòng)中明確“建設(shè)一批虛擬電廠”。今年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確積極推動(dòng)虛擬電廠因地制宜發(fā)展、持續(xù)提升虛擬電廠建設(shè)運(yùn)行管理水平、完善虛擬電廠參與電力市場(chǎng)等機(jī)制等任務(wù)，為虛擬電廠發(fā)展增強(qiáng)了政策保障。
清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系主任康重慶在接受記者采訪時(shí)表示，虛擬電廠是新型電力系統(tǒng)中的新興力量，可持續(xù)優(yōu)化電力系統(tǒng)中多時(shí)空的靈活性供給能力，將為應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)“源-荷”隨機(jī)風(fēng)險(xiǎn)、豐富電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段提供有力支撐。
近年來，多地針對(duì)虛擬電廠建設(shè)和運(yùn)營(yíng)開展了探索實(shí)踐。作為虛擬電廠建設(shè)運(yùn)營(yíng)的服務(wù)者和推動(dòng)者，國(guó)家電網(wǎng)有限公司于4月印發(fā)《關(guān)于支持和服務(wù)虛擬電廠建設(shè)發(fā)展的意見》，從建立高效協(xié)同機(jī)制、規(guī)范虛擬電廠建設(shè)管理等六方面細(xì)化明確對(duì)公司各單位的18項(xiàng)具體工作要求，積極支持服務(wù)虛擬電廠建設(shè)運(yùn)營(yíng)，推動(dòng)規(guī)范化、常態(tài)化、規(guī)?；?、市場(chǎng)化發(fā)展。
虛擬電廠對(duì)于提升電力保供能力、促進(jìn)新能源電量消納、完善電力市場(chǎng)體系具有重要作用。
頻率是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。5月20日，由國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院聯(lián)合國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)湖北有限公司打造的調(diào)頻充電站虛擬電廠正式運(yùn)行。當(dāng)日12時(shí)01分，湖北正處于用電高峰時(shí)段，電網(wǎng)頻率偏低。國(guó)網(wǎng)湖北電力調(diào)度控制中心發(fā)出指令，將126座充電站組成的虛擬電廠總負(fù)荷由16203千瓦降至12000千瓦。各充電站立即響應(yīng)，半分鐘左右，充電樁輸出功率恢復(fù)正常，對(duì)保持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定起到支撐作用。該中心虛擬電廠工作室主管汪紅波介紹，此次通過短時(shí)間靈活調(diào)頻開展的功率調(diào)節(jié)，在對(duì)新能源汽車充電影響很小的前提下，維持了電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。
作為豐富電力保供的重要手段，虛擬電廠在上海這樣一個(gè)負(fù)荷密度大、年峰谷差率超40%的超大型城市中，作用日益凸顯。
4月份，上海220千伏臨港變電站2號(hào)主變壓器開展計(jì)劃?rùn)z修。為了確保臨港變電站1號(hào)主變壓器和附近的220千伏海洋變電站2號(hào)主變壓器負(fù)載率穩(wěn)定在安全區(qū)間，國(guó)網(wǎng)上海市電力公司啟動(dòng)虛擬電廠需求響應(yīng)機(jī)制，組織臨港片區(qū)40家工商業(yè)用戶參與電力負(fù)荷調(diào)節(jié)，最大響應(yīng)負(fù)荷2800千瓦。截至4月底，上海市聚合37家運(yùn)營(yíng)商，接入3694戶資源，形成122.09萬千瓦可調(diào)節(jié)容量，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)負(fù)荷削峰，提升電力系統(tǒng)安全裕度。
分布式光伏發(fā)電快速發(fā)展給配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來更多挑戰(zhàn)。虛擬電廠能夠通過聚合需求側(cè)資源響應(yīng)新能源出力波動(dòng)與電網(wǎng)調(diào)峰需求，參與電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)，促進(jìn)新能源電量就近消納利用。
寧夏是全國(guó)首個(gè)新能源綜合示范區(qū)。寧夏中衛(wèi)市俱進(jìn)化工有限責(zé)任公司通過接入虛擬電廠參與需求響應(yīng)和調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，在新能源發(fā)電高峰期增加生產(chǎn)負(fù)荷。該公司負(fù)責(zé)人俞生元說：“自2023年9月起，我們靈活調(diào)節(jié)生產(chǎn)時(shí)序，既完成了生產(chǎn)任務(wù)，又獲得了約45萬元的收益?！蹦壳埃瑢幭奶摂M電廠管理平臺(tái)共接入10家虛擬電廠，聚合資源的可調(diào)容量規(guī)模突破380萬千瓦，累計(jì)促進(jìn)消納新能源電量5793萬千瓦時(shí)，提升了寧夏電網(wǎng)新能源電量消納水平。
國(guó)家能源局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，近年來，各地和相關(guān)企業(yè)積極探索虛擬電廠建設(shè)，廣東、山東、山西等省份發(fā)展較快。
作為跨領(lǐng)域跨行業(yè)融合的新型業(yè)態(tài)，虛擬電廠促進(jìn)能源技術(shù)與數(shù)字技術(shù)深度融合，推動(dòng)電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，同時(shí)帶動(dòng)需求側(cè)主體參與電力交易，為分布式電源、新能源汽車、儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)帶來發(fā)展機(jī)遇。
山西風(fēng)行測(cè)控股份有限公司是全國(guó)首家現(xiàn)貨模式下的虛擬電廠，入市至今，聚合資源規(guī)模達(dá)134.55萬千瓦，作為虛擬電廠通過參與電力市場(chǎng)中長(zhǎng)期及現(xiàn)貨交易獲得收益201萬元。國(guó)網(wǎng)（山東）電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司通過電力現(xiàn)貨市場(chǎng)連續(xù)參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，最大調(diào)節(jié)負(fù)荷7.38萬千瓦，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)貨模式下常態(tài)化、規(guī)?；嚲W(wǎng)互動(dòng)。
《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，到2027年全國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)能力達(dá)到2000萬千瓦以上。用好虛擬電廠，完善的電力市場(chǎng)交易是關(guān)鍵一環(huán)。
“虛擬電廠是新型經(jīng)營(yíng)主體和分布式資源的組織模式。在全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程中，虛擬電廠參與各類交易的機(jī)制有待健全。”中國(guó)電科院用能研究所所長(zhǎng)助理陳宋宋表示，傳統(tǒng)電力市場(chǎng)主要面向火電機(jī)組，唯一的不確定性是用電負(fù)荷，但隨著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，需要有針對(duì)性地設(shè)計(jì)虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的機(jī)制規(guī)則，將其納入輔助服務(wù)市場(chǎng)主體范圍并在發(fā)展初期予以優(yōu)先出清支持，探索虛擬電廠參與市場(chǎng)的容量補(bǔ)償機(jī)制，進(jìn)一步拓寬盈利渠道，消除運(yùn)營(yíng)商對(duì)投資回收難的顧慮。
隨著新模式新技術(shù)的推廣應(yīng)用，電力系統(tǒng)對(duì)虛擬電廠的需求會(huì)不斷增長(zhǎng)。在統(tǒng)籌安全、經(jīng)濟(jì)和減碳的背景下，技術(shù)水平的提升、市場(chǎng)機(jī)制的完善、管理體系的健全都將促進(jìn)虛擬電廠實(shí)現(xiàn)價(jià)值的多元化和最大化，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐。
（祝科、陳昊南、史慧敏、冉涌、段德詠對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)）
