(來(lái)源:科(kē)技(jì)日(rì)報(bào))
近(jìn)日(rì),國(guó)網上(shàng≈γ)海(hǎi)市(shì)電(diàn)力公司經濟>ε✔•技(jì)術(shù)研究院主持申報(bà≤<☆♠o)的(de)《虛拟電(diàn)廠(chǎng)資源配置與評估技♣™(jì)術(shù)規範》已由國(guó)家(jiā)标準化'α(huà)管理(lǐ)委員(yuán)會↔♥(huì)正式批準立項,标志(zhì)著(zhe)虛拟電(diàn)廠(chǎ∞★ng)領域首個(gè)國(guó)家(jiā)标準正式立項。
解決靈活性資源供需問(wèn)題,是(sγ×hì)建設新型電(diàn)力系統必須攻克的(de)難題,虛拟電(diàn✘€÷)廠(chǎng)正是(shì)新型電(diàn)力系統建設的(de)重φα∞↓要(yào)抓手和(hé)典型實踐。制(zhì)定并出台相(xi★"àng)關标準,将對(duì)目前虛拟電(diàn)廠(chǎng)©<λ建設中遇到(dào)的(de)諸多(duō)問(wèn)題起到(dà'o)綱領性的(de)指導作(zuò)用(yòng)。
可(kě)靈活實現(xiàn)削峰填谷
2022年(nián)8月(yuè),特斯拉公司在缺電(diàn)情況最為(wèα £i)嚴峻的(de)美(měi)國(guó)加利福尼亞州•ε舉辦了(le)一(yī)場(chǎng)緊急響應活•×®€動,散布在加州各地(dì)的(de)2300多(duō)名特斯拉用(yòng)戶通(tōng)過“虛拟電(Ω¶→diàn)廠(chǎng)”,将家(ji♠βā)用(yòng)儲能(néng)設備“能(néng)量牆”(PowerWall)中存儲的(de)電(diàn)≤↓ ↑能(néng)輸送至最缺電(diàn)的(de)地(dì)方。這(zhè↓♠)些(xiē)分(fēn)散的(de)電(diàn)力在∞↕某個(gè)時(shí)點的(de)輸出功率高(gāo)達$ε16兆瓦。
這(zhè)是(shì)一(yī)次多(duō)赢的(de)嘗δ×試:用(yòng)戶輸出用(yòng)不(σ✔✔bù)完的(de)電(diàn),1度電(diàn)即可(kě)掙2美(měi)元;虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de'₽↓)調度,緩解了(le)電(diàn)網在用(€yòng)電(diàn)高(gāo)峰時(shí₹♠α)期的(de)巨大(dà)壓力。
“虛拟電(diàn)廠(chǎng),顧名思義就(jiù)是(α₽©shì)一(yī)個(gè)虛拟化(huà)的®'(de)電(diàn)廠(chǎng),它 ¥&不(bù)直接發電(diàn),但(dàn)是(sh₽§∞☆ì)卻起到(dào)了(le)‘電(diàn)廠(chǎng)’∏ 的(de)作(zuò)用(yòng)。”國(guó)網江蘇電(dià ₽βn)科(kē)院新能(néng)源技(jì)術(shù£✘™)室主管汪成根介紹說(shuō),實際上(sh•®•àng),虛拟電(diàn)廠(chǎng)就(ji♣¥∏ù)是(shì)一(yī)套能(néng)源管理(lǐ)系統♠€★↕。
傳統電(diàn)網穩定運行(xíng)≥←了(le)這(zhè)麽多(duō)年(nián),已經形成一(yī)↕≤♠套完備的(de)調控體(tǐ)系,為(wèi)何還(hái)需要(α∞ yào)另起爐竈建設虛拟電(diàn)廠(chǎngΩφ)?
傳統電(diàn)力系統中,電(diàn)網根據用(yòng)電(diàn₩↔)側的(de)電(diàn)力需求對(duì)供給側的(de)發電(↔☆diàn)進行(xíng)調控,供給側的(de)發電(diàn)≤<₽α廠(chǎng)多(duō)為(wèi)數(sh∏∞α↔ù)百萬兆量級的(de)大(dà)型火(huǒ)電(di₽Ω∞àn)機(jī)組。
汪成根告訴記者,近(jìn)年(nián)來(β÷'lái)随著(zhe)新型電(diàn)力σ♠ε系統建設推進,無論是(shì)供給側的(de)電(diàn)力生(shēnλφε✘g)産,還(hái)是(shì)用(yò£ng)電(diàn)側的(de)電(diàn)力需求,都(dōu)有(y→↑ǒu)著(zhe)越來(lái)越大(dà)的(d♠★e)随機(jī)性,對(duì)電(diàn)力保供∞™©♥工(gōng)作(zuò)、系統經濟高(gāo)效運行★₽×(xíng)等帶來(lái)了(le)嚴峻挑戰。
具體(tǐ)而言,在供給側,近(jìn)年(nián)來(lái)的(♣βde)“雙碳”目标以及能(néng)源轉型,使得(de)風(fēnσ↓δ£g)光(guāng)發電(diàn)在能(néng)源結構中的(d¥•e)占比持續擴大(dà),“靠天吃(chī)飯”的©•☆§(de)新能(néng)源具有(yǒu)随機(jī)性、間(jiān§ γ)歇性和(hé)波動性等特點;在用(yòng)電(diàn)側,以空(÷€♦↑kōng)調大(dà)規模普及為(wèi)代表的(de)終端電(di≤♣γàn)氣化(huà)水(shuǐ)平持續提升,以及充電(diàn)→ ™ 樁等新型負荷不(bù)斷湧現(xiàn),讓預測用(yòng)✔☆δ電(diàn)負荷也(yě)變得(de)更加困難。
虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)出現(xiàn ≤π<),則可(kě)以最大(dà)限度地(dì)平抑新能(γ♥néng)源電(diàn)力的(de)強随機(jī)波動性,提高(gāo)新¥€能(néng)源的(de)利用(yòng)率,打破傳統電(diàn)力♥εσ 系統中發電(diàn)廠(chǎng)之間(jiān),以及 ∑供給側和(hé)用(yòng)電(diàn)側之間(jiān)的(≠♠de)物(wù)理(lǐ)界限。
虛拟電(diàn)廠(chǎng)将相(xiàng)對(duì)分(&₹fēn)散的(de)電(diàn)源、電(diàn)網、負荷和(hé₹ )儲能(néng)等進行(xíng)集成調控,實現(xiàn)了∏→☆(le)“源網荷儲一(yī)體(tǐ)化(huà)”,其等效為(wèi)一(§ε☆πyī)個(gè)可(kě)控的(de)電(diàn)源,既能(nén¶☆←∞g)作(zuò)為(wèi)“正電(diàn)廠(chǎ↕σεng)”向系統供電(diàn),也(yě)能(néng)作(₽₩¶zuò)為(wèi)“負電(diàn)廠(chǎng)”消納系統儲存的(d♥←e)電(diàn)力,靈活實現(xiàn)削峰填谷。
破解綠(lǜ)色能(néng)源消納難題
新能(néng)源發電(diàn)産業(yè)高☆ (gāo)速增長(cháng),綜合能(néng)源站(zhàn)、儲能(∑§néng)、電(diàn)動汽車(chē)充電(diàn)樁、智能(néng)↓®₽樓宇、冷(lěng)熱(rè)電(diàn)三聯供等多(duō)能(né∑αng)柔性負荷大(dà)量接入電(diàn)網系統,如♠¶ ≤(rú)何靈活調度現(xiàn)有(yǒu)資源,提升供電(diàn)'λ€ 可(kě)靠性、經濟性和(hé)新能(néng)源利用&∏(yòng)率,成為(wèi)電(diàn)網面臨的(de)重要(yào)難題¶¥σ之一(yī)。
汪成根認為(wèi),随著(zhe)“雙碳”目标的(de)持續推進,新型電₽♣(diàn)力系統的(de)發展成為(wèi)未來(lái)↓¶♦趨勢,對(duì)可(kě)再生(shēng)能(néng)源、€₹÷分(fēn)布式發電(diàn)的(de)開(kāi)發利用(yòn≤"÷÷g)得(de)到(dào)了(le)前所未有(y↑$↓≤ǒu)的(de)重視(shì),傳統“源随荷動”的(de§ )運行(xíng)模式亟須向“源荷互動”轉變。虛拟電(diàn)廠(chǎ$♣ng)能(néng)夠提升能(néng)源服務,實現(xiàn)對(duì∑ <₽)分(fēn)布式能(néng)源的(de)響應分(fēn)配、 β靈活挖掘潛力、實時(shí)協調控制(zhì),有(yǒu)效參與電 ≤☆±(diàn)力市(shì)場(chǎng)交易,響應多(duō)樣化(hπ"δ₹uà)的(de)用(yòng)電(diàn)需求,在破解清潔能(nénΩ g)源消納難題、綠(lǜ)色能(néng)源轉型方面将發揮重要(yào)作(zλδuò)用(yòng)。
國(guó)網江蘇電(diàn)科(kē)院自(zì♠•)動化(huà)技(jì)術(shù)室σ•博士易文(wén)飛(fēi)認為(wèi),虛拟電(diàn)廠∏♥$☆(chǎng)不(bù)僅可(kě)以支撐電(di£™$àn)網安全穩定運行(xíng),還(hái)能♦☆₩(néng)延緩或節約電(diàn)力投資。根據國(guó)網能(né↔☆ng)源院預測,較樂(yuè)觀邊界條件(jiàn)下(x÷↔ε★ià),我國(guó)2025年(nián)需求側資源的(de)技(jìβγ )術(shù)可(kě)開(kāi)發潛力有(yǒu)望達到(✔"✔♣dào)最大(dà)負荷的(de)9%左右,通(tōng)過虛拟電(diàn)廠(chǎng)将難以調₽↑♣度利用(yòng)的(de)小(xiǎo)微(wēi)資源整合,并參™♠與系統運行(xíng)調節,能(néng)夠有(Ω¶yǒu)效提升電(diàn)力系統的(de)靈活™$≥<性。
“僅依靠傳統電(diàn)力系統直接調度管理(lǐ)‘點多(duō∑>↓)面廣’的(de)分(fēn)布式資源,成本高(gāo)昂且十分(fē✔≤n)困難,一(yī)旦分(fēn)布式資源在能(néng)源供給中的(♠≤>€de)占比達到(dào)一(yī)定程度,将對(duì)電∑λ>&(diàn)力系統平穩運行(xíng)帶來(lái)極大(dà)的(✔"de)不(bù)确定性。”易文(wén)飛(fēi)說(sh☆∑±uō),虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)發展→ ₹α應該瞄準小(xiǎo)微(wēi)資源的(de)聚合管理(lσ₹¥ǐ),扮演系統調度與用(yòng)戶的(de)中間(jiān γ•→)管理(lǐ)者角色,使分(fēn)布式光(guāng)伏、用(♣ yòng)戶側儲能(néng)、可(kě)調節負荷等各類♦α資源更好(hǎo)地(dì)在系統運行(xíng)和(hé)市(shì)場(c ♠hǎng)交易中發揮作(zuò)用(yòng)。
國(guó)內(nèi)虛拟電(diàn)廠(chǎng)建設方∞±™興未艾
據悉,全球首個(gè)虛拟電(dià ↑£n)廠(chǎng)項目誕生(shēng)于2000年(nián),德國(guó)、荷蘭、西(xī)班牙等5國(guó)11家(jiā)公司共同啓動虛拟電(diàn)廠(chǎng)項目VFCPP。
近(jìn)年(nián)來(lái),我國∞ ↕(guó)虛拟電(diàn)廠(chǎng)建設也(yě)開(kāi®↑)始步入戰略發展階段。2017年(nián)5月(yuè)24日(rì),世界上(shàng)首套大(dà)規 δ≈≤模“源網荷互動”系統在江蘇投運,它的(de)投σ<πα運标志(zhì)著(zhe)我國(guó)§π☆★擁有(yǒu)了(le)世界上(shàng)最大(dà)規模容量✘←>的(de)虛拟電(diàn)廠(chǎng)。
2021年(nián)以來(lái),國(guó)家(jσ∏iā)層面的(de)能(néng)源規劃、低(λ→®£dī)碳轉型、碳達峰行(xíng)動方案和(hé)新型儲能(nλ♦≥ éng)指導意見(jiàn)等政策中,都(dōφ§☆∏u)明(míng)确支持虛拟電(diàn)廠(chǎnβπg)參與調節電(diàn)力系統、電(diàn)力輔助服務和(hβ±é)現(xiàn)貨市(shì)場(chǎng←©α®)交易等。北(běi)京、內(nèi)蒙古、河(hé)南(n←βán)等多(duō)地(dì)将虛拟電(dià±€n)廠(chǎng)寫入其“十四五”能(néπ¥₹®ng)源發展規劃中。
汪成根表示,國(guó)內(nèi)虛拟電(diàn)廠(chǎn★±©g)建設起步較晚,仍處于初級階段。虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(d£≥✘e)發展可(kě)分(fēn)為(wèi)邀約型、市(shì)場(β chǎng)型和(hé)自(zì)由調度型三個(gè)階段。目前,±α我國(guó)虛拟電(diàn)廠(chǎng)仍處于邀約型向市(s®Ωhì)場(chǎng)型發展的(de)階段,主要(yào)通(tōng♣Ω→)過政府機(jī)構或電(diàn)力調度機(jī)構發出邀約信号,由負荷聚✘¥$φ合商、虛拟電(diàn)廠(chǎng)組織資源進行(xíng)削峰、填←π↔±谷等需求響應。
易文(wén)飛(fēi)認為(wèi),虛拟電(¥ →diàn)廠(chǎng)代表了(le)能(néng)源數(shù)字化(h≤☆uà)、用(yòng)電(diàn)側資源開(kāi)發利用(yò ☆★ng)等一(yī)系列能(néng)源電(diàn)力系統未來(lá÷ i)高(gāo)價值的(de)發展方向,但(dàn)當前也↑∞₹(yě)有(yǒu)部分(fēn)服務商借虛拟電(di£©≠εàn)廠(chǎng)的(de)概念包裝其傳統的(★δde)節能(néng)改造等低(dī)技(j γ ì)術(shù)密度業(yè)務。
“當前,關乎虛拟電(diàn)廠(chǎng)↓♠↑☆健康發展的(de)部分(fēn)宏觀問(wèn)題尚未得(de)到(dào)× ¥解決。”易文(wén)飛(fēi)說(shuō),一(yī)是(shì®α♥Ω)虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)概念內(nèi)涵、功'<§能(néng)形态未形成權威、統一(yī)的(de)認識¶,政産學研各界均在各自(zì)的(de)專業(yè)和(hé)立場(ch¶βǎng)上(shàng)對(duì)虛拟電(diàn)廠(chǎng)進行(x↔↓íng)解讀(dú);二是(shì)虛拟電(diàn)廠(chǎng)參與β♣±電(diàn)網調度交易責權邊界還(hái)不(∑'bù)夠明(míng)确,國(guó)家(jiā)發改委等部門(mén)♥♦已經出台相(xiàng)關文(wén)件(jiàn)将虛拟電(diàn)✘≈廠(chǎng)認定為(wèi)輔助服務市(sφ αhì)場(chǎng)主體(tǐ)和(hé)并網調度™↔≠主體(tǐ),但(dàn)是(shì)未在文(w©≤÷πén)件(jiàn)中明(míng)确其權責,電(diàn)ε®網企業(yè)也(yě)未出台詳細的(de)說(shuō)明(míng)文∏€(wén)件(jiàn),這(zhè)就(jiù)使資本 π方、運營商、電(diàn)網企業(yè)在虛拟電(diàσ≠₹♦n)廠(chǎng)的(de)發展投入上↓β₹ (shàng)有(yǒu)所保留;三是(shì)虛拟γ'✔電(diàn)廠(chǎng)技(jì)術(shù)标準體(tǐ)系尚不(bù×≥)健全,當前虛拟電(diàn)廠(chǎng)建設缺少(shǎo)統一(yī)εγ"σ的(de)标準,市(shì)場(chǎng)主體(★tǐ)的(de)數(shù)據交互存在壁壘,導$£緻虛拟電(diàn)廠(chǎng)運行(xíng)成本高(gāo±©≤↑)且存在信息安全風(fēng)險。同時(shíγ∑π€),虛拟電(diàn)廠(chǎng)并網調度标準÷₽®、規程不(bù)明(míng)确,導緻并網調度存在困難。
雖然有(yǒu)著(zhe)諸多(duō)需要(yà"δo)解決的(de)問(wèn)題,但(dàn)虛拟電γ∏(diàn)廠(chǎng)在我國(guó)仍然有(yǒu)著(zh ↑♦e)非常大(dà)的(de)市(shì)場(chǎ±¶∑ng)潛力,國(guó)家(jiā)以及各省市(shì)也(yě)在積極探索虛✘σ✔<拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)“建≠&廠(chǎng)”路(lù)徑。随著(zhe)首個(gè)國(guó✔'σ)家(jiā)級标準的(de)正式立項,®∏♣®虛拟電(diàn)廠(chǎng)正朝健康有(yǒu)序方向蓬勃發展。(張晔"±₹∞)