虛擬電廠(chǎng)，電力“智能管家”
發(fā)布時(shí)間：2022-09-07
今年夏天，全球多地連續出現高溫天氣，用電負荷陡增。如何通過(guò)用戶(hù)側資源與電網(wǎng)供需互動(dòng)，緩解電網(wǎng)負荷壓力成為熱點(diǎn)問(wèn)題，也是一些城市、新能源企業(yè)等加速試點(diǎn)虛擬電廠(chǎng)項目的目的所在。在全球推動(dòng)綠色能源轉型的大背景下，發(fā)展虛擬電廠(chǎng)對于促進(jìn)電網(wǎng)供需平衡、實(shí)現分布式能源低成本并網(wǎng)、清潔能源充分消納、保障電力系統安全運行等具有重要意義。
“虛擬電廠(chǎng)”概念已提出近20年。虛擬電廠(chǎng)不是一個(gè)實(shí)體發(fā)電廠(chǎng)，而是一套能源管理系統，即通過(guò)先進(jìn)計量、信息通信、控制和管理技術(shù)，將用戶(hù)側分散的清潔能源、儲能系統、可控負荷等分布式能源資源聚合并協(xié)調優(yōu)化，參與電網(wǎng)運行。它可以通過(guò)安裝在工廠(chǎng)車(chē)間、商場(chǎng)樓宇、大型用電設備的控制終端，把空調、照明等負荷納入控制序列，在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)和居民正常生活的情況下，通過(guò)科學(xué)調控達到供需平衡。例如，在用電高峰時(shí)，虛擬電廠(chǎng)可實(shí)現大批商場(chǎng)負荷與電網(wǎng)的互動(dòng)，通過(guò)將商場(chǎng)室內溫度提升1至2攝氏度，在顧客幾乎無(wú)覺(jué)察的情況下，大幅降低商場(chǎng)空調負荷，緩解電網(wǎng)用電壓力。虛擬電廠(chǎng)還能通過(guò)對用戶(hù)側分布式光伏、風(fēng)電等新能源和儲能系統進(jìn)行聚合管理和集成調控，為電網(wǎng)安全運行提供支撐。
自2000年起，德國、法國、美國等國開(kāi)展了一系列虛擬電廠(chǎng)研究和驗證，一些項目實(shí)現了一定規模的商業(yè)化應用。中國也在江蘇、上海、河北、廣東、天津等地開(kāi)展了虛擬電廠(chǎng)試點(diǎn)工作。各國根據本國實(shí)際應用場(chǎng)景，對虛擬電廠(chǎng)的研究和應用各有側重。歐洲以發(fā)電資源聚合為主，重點(diǎn)關(guān)注如何實(shí)現分布式電源可靠并網(wǎng)、智能互動(dòng)和參與電力市場(chǎng)。美國以用電側資源聚合為主，一些州正在試驗家庭虛擬電廠(chǎng)技術(shù)，整合更多的屋頂光伏和儲能，同時(shí)擴大基于時(shí)間的費率試點(diǎn)范圍。中國虛擬電廠(chǎng)項目在調節負荷側資源、參與需求響應方面成效明顯，同時(shí)在分布式電源、可控負荷以及儲能資源協(xié)調等方面作出了積極探索。《“十四五”現代能源體系規劃》進(jìn)一步強調，需要開(kāi)展工業(yè)可調節負荷、樓宇空調負荷、大數據中心負荷、用戶(hù)側儲能、新能源汽車(chē)與電網(wǎng)能量互動(dòng)等各類(lèi)資源聚合的虛擬電廠(chǎng)示范。
加快發(fā)展虛擬電廠(chǎng)，需要不斷實(shí)現技術(shù)突破，提升用戶(hù)側電力資源的智能聚合、互動(dòng)調控能力，研發(fā)強大的運行決策支持平臺，滿(mǎn)足多元市場(chǎng)運營(yíng)環(huán)境和復雜系統運行的調度控制需求。比如，需要發(fā)展動(dòng)態(tài)集群辨識與響應能力量化分析技術(shù)、區塊鏈可信交易技術(shù)等。隨著(zhù)家庭分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)、儲能的快速發(fā)展，普通居民也可以參與到虛擬電廠(chǎng)的價(jià)值創(chuàng )造中，成為虛擬電廠(chǎng)的重要成員。
未來(lái)，我們需要進(jìn)一步完善虛擬電廠(chǎng)參與電力市場(chǎng)的主體認定、準入、交易和結算規則，通過(guò)頂層設計及標準制定，引導虛擬電廠(chǎng)參與電力市場(chǎng)、電力調峰輔助服務(wù)等。同時(shí)，充分發(fā)揮中國分布式可再生能源大規模裝機優(yōu)勢，通過(guò)虛擬電廠(chǎng)聚合大量光伏和儲能設備，實(shí)現規模效益，降低用電及基礎設施投資成本，提高電網(wǎng)安全性。
（作者為中國工程院院士、天津大學(xué)教授）
《 人民日報 》（ 2022年09月06日 17 版）
來(lái)源：人民網(wǎng)-人民日報
