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技术答疑

虚拟电厂到底能做什么?

日前,国家能源局综合司公示了能源领域“科技助力经济2020”重点专项拟立项项目,拟将多层级虚拟电厂平台、适应灵活运行需求的燃机核心部件保障技术研究等10个项目列入重点专项。其中,作为推进能源互联网建设的有效手段,虚拟电厂已从理论高地走进电网实地,在激活能源互动消费、促进清洁能源消纳等方面发挥了重要作用。
 
  既是电力“智能管家”也是智慧能源管理系统
 
  虚拟电厂早年主要以能效电厂的项目形式体现,主要用于需求侧有效节电。目前,各个研究机构对虚拟电厂的实质有不同解释:“可自愈的微电网”“不同类型的分散在中压配电网不同节点的分布式能源集合”“带有传输系统的发电站”“多技术和多站点异质实体”等。
 
  那么,虚拟电厂到底能做什么,如何定位?多年致力于能源转型战略研究的中国工程院原副院长杜祥琬指出,虚拟电厂不是传统意义上的电厂,它相当于一个电力“智能管家”,站在电网角度,把风电、光伏发电等分布式能源通过储能装置组织起来,形成稳定、可控的“大电厂”,便于处理与大电网之间的各种关系。
 
  冀北电力交易公司负责人王宣元解释,所谓“虚拟”,体现在它并不具有实体存在的电厂形式,却有电厂功能,而且远超传统实体电厂,因为它打破了传统电力系统中发电厂之间、发电侧和用电侧之间的物理界限。王宣元如此定义虚拟电厂:“它是互联网+源网荷储售服一体化(即电源、电网、负荷、储能、销售、服务的聚合体)的清洁智慧能源管理系统,是对多种分布式能源进行聚合、优化控制和管理,为电网提供调频、调峰等辅助服务,并能够参与电力市场交易的技术和商业模式。”
 
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  智能电网研究领域资深专家冯庆东也表示,虚拟电厂在电力系统的作用是把多个异地的分布式电源、负荷当做一个电厂来参与电力市场交易。
 
  “当然,电力交易只是虚拟电厂诸多功能中的一个。”王宣元强调,核心是源网荷储售服一体化,其中的电源,既可以是传统火电,也可以是新兴的风电、光伏发电、生物质发电;既可以是大规模集中式发电,也可以是分布式零散发电,还可以是冷、热、储能等其他能源形式。虚拟电厂把它们“串联”起来,基于互联网、大数据、云计算、人工智能等技术,实现发电和用电自我调节,保持瞬时平衡。
 
  聚合优化用户规模贯通能源产业链
 
  2019年12月12日,冀北虚拟电厂示范工程投入商业运营。这一天对于远在沽源县西南部山区的莲花滩风电场有着不同寻常的意义。“我们接入冀北虚拟电厂,2019年12月,在富风期的发电指标提升5个百分点,相当于每台风机利润增加4%,是虚拟电厂聚合亿万用户的强大功能,让富余风电有处可去。”该风电场场长刘宏伟介绍,虚拟电厂为新能源场站带来新生机。
 
  此外,随着新一轮电改不断深入,主体多元、开放共享、互利共赢的电力市场格局成为各界的共同期待。冀北虚拟电厂在促进清洁能源消纳的同时,对构建电力市场也具有重要意义。
 
  据了解,冀北电力首创虚拟电厂参与调峰辅助服务市场机制,《第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场试点方案》获国家能源局、华北能源监管局批复。2019年12月12日零时,负荷侧资源开始参与华北电力调峰辅助服务市场。
 
  王宣元介绍,调峰辅助服务是为了让电可以更安全、经济地输送到用户,在负荷高峰时,增加发电机出力,在负荷低谷时,减少发电机出力,以解决电能发、供、用瞬时平衡的难题。“以满足用户需求为导向,深入推进电力市场建设,打造价值创造体系,是公司打算深入推进的工作之一。”王宣元表示,下一步,冀北电力将探索创新市场交易新机制,不断扩大虚拟电厂聚合优化用户规模,以市场建设为契机,打造新业态,重构新生态,拉动上下游产业技术升级,贯通能源产业链。
 
  能源柔性互动商业模式和市场机制实现多赢
 
  王宣元表示,在虚拟电厂的聚合下,企业、居民等用户可以参与电力市场交易,生产线、电锅炉、大楼、充电桩等用户侧资源,也可以成为一个个微型发电机,参与电力市场交易,获取调峰辅助服务费用。
 
  “以前,我们车间每个时段开机数量比较平均,用电负荷相对均匀。加入冀北虚拟电厂后,我们改进生产工序,用电高峰时段少开机甚至不开机,夜间低谷时段争取满负荷生产。”阳光硅谷电子科技有限公司动力班运维人员张云峰说,企业接入虚拟电厂并参与调峰辅助服务市场后,调整了部分车间生产工序,不仅享受到低谷电价,还得到一笔调峰费用。
 
  借助冀北虚拟电厂建立的多种能源柔性互动的商业模式和市场机制,类似阳光硅谷的电力用户有了全新的市场角色,他们参与到电力市场中来,与电网更好互动,开拓了新的盈利模式。
 
  “不仅是工厂,居民和楼宇也可以参与到虚拟电厂的价值创造中。你可以把家里的电动汽车、空调、冰箱等交给虚拟电厂‘托管’,虚拟电厂将挖掘家庭负荷特性,让用电、能耗、能效数据信息覆盖各家各户,在创造良好舒适生活环境的同时,实现用户、系统、技术和商业模式多赢。”王宣元表示。来源:中国能源报  作者:路郑
 
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