編者按：虛擬電廠’不是傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠，而是相當(dāng)于一個(gè)電力‘智能管家’。能在光伏等分布式能源有間歇性時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)能裝置把它們組織起來(lái)，形成穩(wěn)定、可控的‘大電廠’，便于處理與大電網(wǎng)之間的各種關(guān)系。虛擬電廠概念的核心可以總結(jié)為“通信”和“聚合”。虛擬電廠最具吸引力的功能在于能夠聚合分布式能源參與電力市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行，為配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)提供管理和輔助服務(wù)。
虛擬電廠一直被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電大規(guī)模接入電網(wǎng)的最佳模式，近日，這個(gè)夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。
勞動(dòng)節(jié)期間，國(guó)網(wǎng)上海電力在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下的虛擬電廠全域綜合響應(yīng)。
商業(yè)建筑虛擬電廠、智能有序充電、非工柔性空調(diào)、工業(yè)自動(dòng)響應(yīng)、儲(chǔ)能、綜合能源云平臺(tái)、分布式用能、冰蓄冷等多種類型客戶共同參與，通過(guò)對(duì)自身能源使用的合理分配，變成了一個(gè)個(gè)微型虛擬電廠。
據(jù)悉，國(guó)網(wǎng)上海電力此次全域綜合需求響應(yīng)于4月28日下午13點(diǎn)開(kāi)展了6個(gè)特定區(qū)域局部精準(zhǔn)削峰響應(yīng)試點(diǎn)，平均減低區(qū)域負(fù)載15.06%。
于5月2日凌晨3點(diǎn)-6點(diǎn)的電網(wǎng)負(fù)備用時(shí)段開(kāi)展了規(guī)?；?ldquo;填谷”響應(yīng)，單次最大提升負(fù)荷34.03萬(wàn)千瓦，響應(yīng)時(shí)段平均填谷負(fù)荷31.21萬(wàn)千瓦，填谷負(fù)荷量占夜間電網(wǎng)低谷負(fù)荷總量的3.35%。
在此之前，上海市電力需求響應(yīng)中心于4月26日組織開(kāi)展了上海市首次需求響應(yīng)年度競(jìng)價(jià)交易。
什么是虛擬電廠?
虛擬電廠是一種“特殊”的電廠，它通過(guò)先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行電源協(xié)調(diào)管理，將分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等分布式能源聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，形成一個(gè)系統(tǒng)參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行。
中國(guó)工程院院士杜祥琬曾說(shuō)：“‘虛擬電廠’不是傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠，而是相當(dāng)于一個(gè)電力‘智能管家’。能在光伏等分布式能源有間歇性時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)能裝置把它們組織起來(lái)，形成穩(wěn)定、可控的‘大電廠’，便于處理與大電網(wǎng)之間的各種關(guān)系。”
虛擬電廠概念的核心可以總結(jié)為“通信”和“聚合”。虛擬電廠的關(guān)鍵技術(shù)主要包括協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能計(jì)量技術(shù)以及信息通信技術(shù)。從某種意義上講，虛擬電廠可以看做是一種先進(jìn)的區(qū)域性電能集中管理模式，通過(guò)一套智能調(diào)控系統(tǒng)，讓電廠發(fā)電量和用戶用電量保持平衡，而這里的電廠不只是我們所看到的中心電廠，也包括電網(wǎng)中風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電這種不穩(wěn)定的發(fā)電設(shè)備。
虛擬電廠最具吸引力的功能在于能夠聚合分布式能源參與電力市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行，為配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)提供管理和輔助服務(wù)。
“虛擬電廠”的解決思路在我國(guó)有著非常大的市場(chǎng)潛力，對(duì)于面臨“電力緊張和能效偏低矛盾”的中國(guó)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一種好的選擇。
虛擬電廠的優(yōu)勢(shì)
隨著世界能源緊缺、環(huán)境污染等問(wèn)題的日益突出，分布式電源以可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活、環(huán)保的特點(diǎn)而被越來(lái)越多的國(guó)家所采用。然而，盡管分布式優(yōu)點(diǎn)突出，但仍存在諸多問(wèn)題。
中國(guó)目前大多采用微網(wǎng)的概念作為分布式電源的并網(wǎng)形式，它能夠很好地協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電源的技術(shù)矛盾，并具備一定的能量管理功能，但微網(wǎng)以分布式電源與用戶就地應(yīng)用為主要控制目標(biāo)，且受到地理區(qū)域的限制，對(duì)多區(qū)域、大規(guī)模分布式能源的有效利用及在電力市場(chǎng)中的規(guī)?；б婢哂幸欢ǖ木窒扌?。
虛擬電廠并不改變每個(gè)分布式電源并網(wǎng)的方式，而是通過(guò)先進(jìn)的控制計(jì)量、通信等技術(shù)聚合分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等不同類型的分布式能源，并通過(guò)更高層面的軟件構(gòu)架實(shí)現(xiàn)多個(gè)分布式能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行，更有利于資源的合理優(yōu)化配置及利用。
傳統(tǒng)主動(dòng)配電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行的另一種有效解決方案，它是將分布式電源的接入半徑進(jìn)行了一定的擴(kuò)展，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)實(shí)施主動(dòng)管理，但對(duì)分布式電源能夠呈現(xiàn)給大電網(wǎng)及電力市場(chǎng)的效益考慮不足。
虛擬電廠的提出則為解決這些問(wèn)題提供了新的思路。虛擬電廠更多強(qiáng)調(diào)的是對(duì)外呈現(xiàn)的功能和效果，更新運(yùn)營(yíng)理念并產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，其基本的應(yīng)用場(chǎng)景是電力市場(chǎng)。這種方法無(wú)需對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行改造而能夠聚合分布式電源對(duì)公網(wǎng)穩(wěn)定輸電，并提供快速響應(yīng)的輔助服務(wù)，成為分布式電源加入電力市場(chǎng)的有效方法，降低了其在市場(chǎng)中孤獨(dú)運(yùn)行的失衡風(fēng)險(xiǎn)，可以獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效益。
虛擬電廠的上海實(shí)踐
近年來(lái)，上海電網(wǎng)特大型城市受端電網(wǎng)負(fù)荷特征日益凸顯，峰谷差逐年放大，尖峰時(shí)段降溫負(fù)荷占比不斷增高。為了保證高峰期供電安全，上海電網(wǎng)不得不保留大量的冗余發(fā)電能力，造成資源浪費(fèi)。虛擬電廠的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題。
虛擬電廠可以讓電網(wǎng)成為用戶側(cè)可調(diào)資源聚合共享的樞紐和平臺(tái)，將每個(gè)用戶內(nèi)可調(diào)節(jié)電力資源聚合成一個(gè)可控集合體，根據(jù)大電網(wǎng)運(yùn)行需求和自身情況主動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)“需求彈性，供需協(xié)同”和社會(huì)整體資源利用效率最優(yōu)化，也為上海城市電網(wǎng)安全運(yùn)行和清潔能源消納提供更好保障。
在上海市電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃中，由眾多分布式儲(chǔ)能設(shè)備集合而成的黃埔區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠，成為上海市電力體制改革、智能電網(wǎng)建設(shè)的獨(dú)特案例。
早在2018年1月，位于黃浦區(qū)九江路上的寶龍大廈第八次參與了虛擬電廠試運(yùn)行，“發(fā)電”能力達(dá)100千瓦。寶龍大廈僅僅是黃浦區(qū)虛擬電廠的一個(gè)項(xiàng)目。
據(jù)了解，依托“智慧城市能源云平臺(tái)”的虛擬電廠功能，通過(guò)大數(shù)據(jù)研判及客戶細(xì)分實(shí)現(xiàn)了更高效、更智能的局部響應(yīng)。
有別于過(guò)去針對(duì)大電網(wǎng)層面開(kāi)展、固定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償方式的需求響應(yīng)，本次全域綜合需求響應(yīng)在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展局部精準(zhǔn)需求響應(yīng)（最小精準(zhǔn)定位至一臺(tái)10千伏變壓器）。
在國(guó)內(nèi)率先在需求響應(yīng)競(jìng)價(jià)交易中引入通知提前量系數(shù)，更好適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行需求，調(diào)動(dòng)用戶參與積極性，進(jìn)一步提高了需求側(cè)管理市場(chǎng)化水平。
全市負(fù)荷管理終端、能源控制器、能源路由器、智能有序充電樁、用戶內(nèi)部用能管理系統(tǒng)、溫感傳感器、柔性控制終端等構(gòu)建的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)感知層。
負(fù)控?zé)o線專網(wǎng)、光纖專網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)層；市需求響應(yīng)平臺(tái)和用電負(fù)荷管理系統(tǒng)構(gòu)建的平臺(tái)層。
共同支撐了此次全鏈互動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程“源網(wǎng)荷”交互。
國(guó)網(wǎng)上海電力在報(bào)道中稱， 今年的虛擬電廠全域綜合響應(yīng)只是一個(gè)成功的開(kāi)頭，未來(lái)，依托泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)構(gòu)建和技術(shù)突破，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理工作各個(gè)環(huán)節(jié)互聯(lián)、源網(wǎng)荷交互。
運(yùn)用信息化手段推動(dòng)供需雙方需求智能高效互動(dòng)，進(jìn)一步提升需求側(cè)機(jī)動(dòng)調(diào)峰能力和需求側(cè)響應(yīng)市場(chǎng)化水平，助力打造新時(shí)代共生、共建、共享、共贏的智慧城市能源生態(tài)圈。
原標(biāo)題：虛擬電廠在上海走進(jìn)現(xiàn)實(shí)
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