新能源发展成熟的一个必要条件！——虚拟电厂

 【蜂耘网  新能源】01 虚拟电厂概念与作用

 虚拟电厂名字听上去比较新奇和前沿，但顾名思义就是一个虚拟化的电厂，在20世纪90年代已经被广泛使用。虚拟电厂通过先进信息通信技术和软件系统，实现DG(分布式发电装置）、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER（分布式发电系统）的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。

 试想，一旦社会上分布在各处的储能设施进行互联，只要通过实施监控用电情况，进行电力的精细化管理，对外既可以作为“正电厂”向系统供电，也可以作为“负电厂”消纳系统的电力，就能起到社会用电灵活的削峰填谷的作用。

 为了能让大家更好理解，给大家举个例子：

 老板甲在工业区办了个大厂，在顶峰所需电力10000KW，传统的电力供给需要建设一个最大发电量能满足这10000KW的电厂。但这片工业区其他小厂用电量最多也就3000KW，造成一个现象就是这个电厂除了在顶峰时期进行满负荷运转，其他时间都是处于极低功率工作状态。就像每一个飞机航班每次就运一个人一样，属于成本端严重的资源浪费。

 虚拟电厂因此诞生了，根据测算，以往传统的火电厂要满足5%的峰值负荷需要投资4000亿的电厂和配套电网；而通过虚拟电厂实现，建设、运营、激励等环节的投资只需要500-800亿元。

 假设还是上述这个工业区，我们通过给各户安装流量监测的网关以及储能的模块，这样每户的用电通过网关联网，总电网就能获得个户的用电数据，可以进行调流。比如每天深夜用电负荷低的时候，对个户的储能设施进行充电，进行填谷。而在大户用电高峰的时候，总电网通过用电补贴形式，购买个户储能设备的电，并入总网，满足用电大户的需求。

 这样这片工业区可能只需要建设个一个5000KW的发电厂就可以满足所有厂的用电需求，提高了整片地区用电效率。在虚拟电厂的控制下，对电网供需侧平衡起到了重要作用，大大缓解了高峰用电的紧张，起到削峰填谷的作用。

 另外这种作用，在我们国家乃至世界都变得更加重要和迫切起来，我们都知道，重点发展新能源一直是我国的主要能源战略。而这些新能源供电设施的缺点就是随机性、间歇性和波动性特征，大规模、高比例的接入将给电力系统平衡和电网安全运行带来一系列挑战。没风了就发不了电，遇到枯水期水利设施就放假，阴天下雨光伏歇菜。新能源发电，一定要在天气条件好的情况下，多储能。深挖洞广积粮，以防用电时，天气不好发不出电。这些新能源的储能设施，因为都是分布式的，集中度不如传统火电，所以对于虚拟电厂的需求也就愈发强烈。

 可以说虚拟电厂是新能源发展成熟的必要条件。没有虚拟电厂，新能源就不可能替换掉传统的火电。

 02 虚拟电厂应用与发展

 早在2021年，国家能源局颁布的新版“两个细则”征求意见稿中，就明确增加虚拟电厂作为电力系统并网主体，成为支撑电网平衡的重要基础之一。于近日发布的《电力并网运行管理规定》、《电力辅助服务管理办法》，也是新增了对新能源、新型储能、负荷侧并网主体等并网技术指导及管理要求。

 按照国务院《2030年前碳达峰行动方案》有关要求，将提供辅助服务主体范围由发电厂扩大到包括新型储能、自备电厂、传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、聚合商、虚拟电厂等主体，促进挖掘供需两侧的灵活调节能力，加快构建新型电力系统。

 工业、商业、储能、充电桩、空调等多种用户类型和应用场景给虚拟电厂提供了很好的交易场景。以国家电投为例，国家电投上海成套院牵头研发的虚拟电厂平台已经在江苏、山东、广东等区域全部上线，并完成了“虚拟电厂+电力需求响应”、“虚拟电厂+电力辅助服务”和“虚拟电厂+电力现货”三项基础功能试验，逐步进入商业化运行阶段，随着电力市场的逐渐成熟开放，这些市场模式将成为主流。

 而在近期的一场负荷响应市场化交易中，国网浙江综合能源公司依托自主研发的智慧虚拟电厂平台，充分激发和释放用户侧灵活调节能力，通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线，作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行。实现了“让充电不再扎堆”“空调云联节能柔性可调节”、“储能响应唤醒沉睡资源”等多种场景，在不影响场景体验的同时，能有效降低能耗，充分安全运行电力平衡，进而提高经济性。

 有关虚拟电厂的消息频发，种种现象可见，随着国家对清洁能源和新兴技术的大力推动，虚拟电厂将成为智能电网和能源互联网中重要的能源聚合形式。工厂、企业用户，未来居民也可以参与到虚拟电厂的价值创造中。在“双碳”政策及新能源产业蓬勃发展的背景下，能源互联网系统迎来重大发展机遇。能源系统的结构将转变为集中式与分布式相协调，分布式结构在能源互联网的演变趋势中将产生巨大的增量发展空间。虚拟电厂作为能源系统分布式结构中的三个关键环节之一，并在未来迎来放量式增长需求。

（蜂耘新能源网  责任编辑：田园）