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近(jìn)日(rì),國(guó)網上(shàng)海(hǎi)β↓市(shì)電(diàn)力公司經濟技(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∞₽π(shù)規範》已由國(guó)家(jiā)标準化(huà)管理(lǐ)委€γ員(yuán)會(huì)正式批準立項,标志(zhì)著(zhe)虛™Ω拟電(diàn)廠(chǎng)領域首個(gè)國(guó§∏π)家(jiā)标準正式立項。
解決靈活性資源供需問(wèn)題,是(shì)建設新型電(diàn)∏∞力系統必須攻克的(de)難題,虛拟電(diàn)廠(♦γ$§chǎng)正是(shì)新型電(diàn)力系統建設的(de)重要(yào)®£™抓手和(hé)典型實踐。制(zhì)定并出台相(xiàng)關$σ标準,将對(duì)目前虛拟電(diàn)廠(chǎngΩ♥)建設中遇到(dào)的(de)諸多(duō)問(wèn∑ ')題起到(dào)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(wèi)嚴峻的✔&©"(de)美(měi)國(guó)加利福尼亞州舉辦了(le)一(yī)場(ch&←ǎng)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(diàn)廠(chǎng)”,将♦ ×家(jiā)用(yòng)儲能(néng)設備“能(néng)量牆”(PowerWall)中存儲的(de)電(diàn)βδ能(néng)輸送至最缺電(diàn)的(de)地(dì)↔≈σδ方。這(zhè)些(xiē)分(fēn)散的(de)電(d→×iàn)力在某個(gè)時(shí)點的(de)輸出功率高(gāo) δ達16兆瓦。
這(zhè)是(shì)一(yī)次多(duō)赢≥δ★的(de)嘗試:用(yòng)戶輸出用(y" π₹òng)不(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)≤λ♥電(diàn)高(gāo)峰時(shí)期✘✘δ的(de)巨大(dà)壓力。
“虛拟電(diàn)廠(chǎng),顧名思義就(jiù)是(§✘₽shì)一(yī)個(gè)虛拟化(huà)的(de)電(γφdiàn)廠(chǎng),它不(bù)直接發電(diàn),ε≤↕但(dàn)是(shì)卻起到(dào)了(le)‘電(diàn)廠(ch>♥☆★ǎng)’的(de)作(zuò)用(yòng) $∏。”國(guó)網江蘇電(diàn)科(kē)院新能(néng)源技ε✔(jì)術(shù)室主管汪成根介紹說(™&♦®shuō),實際上(shàng),虛拟電(diàn)廠(chǎng)就(≤$σjiù)是(shì)一(yī)套能(nén$"✘<g)源管理(lǐ)系統。
傳統電(diàn)網穩定運行(xíng)了(le)這(zhè)麽多(dΩ$uō)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(yào)另起爐竈建設$↔ ÷虛拟電(diàn)廠(chǎng)?
傳統電(diàn)力系統中,電(diàn)網根據用(yòng)電(dδ≥∑iàn)側的(de)電(diàn)力需求對≥↔(duì)供給側的(de)發電(diàn)$"¶±進行(xíng)調控,供給側的(de)發電(diàn)廠(chΩ★ǎng)多(duō)為(wèi)數(shù)百萬兆量級的(de)大(dà÷)型火(huǒ)電(diàn)機(jī)組。
汪成根告訴記者,近(jìn)年(nián)來(lái)随著(zheπ ↑)新型電(diàn)力系統建設推進,無論是(shì)供給側的(♦÷ de)電(diàn)力生(shēng)産,還(hái)是★λ(shì)用(yòng)電(diàn)側的(de)電(diàn)力需求$↓γ€,都(dōu)有(yǒu)著(zhe)越來(lái)越大(dà)的(d•₩e)随機(jī)性,對(duì)電(diàn)力保供工(gōng)作(₹∞>zuò)、系統經濟高(gāo)效運行(xíng)等帶來(lái)了 ✔→(le)嚴峻挑戰。
具體(tǐ)而言,在供給側,近(jìn)年(nián<≤)來(lái)的(de)“雙碳”目标以及能(n∏☆éng)源轉型,使得(de)風(fēng₹")光(guāng)發電(diàn)在能(néφσng)源結構中的(de)占比持續擴大(dà),“靠天吃(chī¶≤)飯”的(de)新能(néng)源具有(yǒu)随機(j ©ī)性、間(jiān)歇性和(hé)波動性等特點;在用(yòng)電(diàn✘ ₩)側,以空(kōng)調大(dà)規模普₩♦及為(wèi)代表的(de)終端電(diàn)氣化(huà)水(•±shuǐ)平持續提升,以及充電(diàn)樁等新型負荷不(bù)斷£≠湧現(xiàn),讓預測用(yòng)電(diàn)負荷也(yě)變得(de)₩<Ω更加困難。
虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)出現£&(xiàn),則可(kě)以最大(dà)限度地(dì)平抑新能(néng)$'₹σ源電(diàn)力的(de)強随機(jī✔©>&)波動性,提高(gāo)新能(néng)源的(de)利用(yòn ¥£γg)率,打破傳統電(diàn)力系統中發電(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)σγ界限。
虛拟電(diàn)廠(chǎng)将相★©>Ω(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(₹×★yī)個(gè)可(kě)控的(de)電(diàn)源,既能(nénπg)作(zuò)為(wèi)“正電(diàn)廠(c δhǎng)”向系統供電(diàn),也(yě)能(n↕♣éng)作(zuò)為(wèi)“負電(diàn)廠(chǎng)”消納£₩∑系統儲存的(de)電(diàn)力,靈活實現(xi★♦àn)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(g₹×āo)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(n♦§ éng)樓宇、冷(lěng)熱(rè)電(diàφ↕n)三聯供等多(duō)能(néng)柔性≥÷∑負荷大(dà)量接入電(diàn)網系統,©♣♦β如(rú)何靈活調度現(xiàn)有(yǒu)資源,提升供電(diàn)可(k &φδě)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(∞λyào)難題之一(yī)。
汪成根認為(wèi),随著(zhe)“雙碳”目♥×±标的(de)持續推進,新型電(diàn)Ω♥←$力系統的(de)發展成為(wèi)未來(lái)趨勢,對(d↓♣λuì)可(kě)再生(shēng)能(néng)源、₽♥分(fēn)布式發電(diàn)的(de)開(kā↓'φi)發利用(yòng)得(de)到(dào)≠ &了(le)前所未有(yǒu)的(de)重視(shì♣↕),傳統“源随荷動”的(de)運行(xíng)模式亟≤ • 須向“源荷互動”轉變。虛拟電(diàn)廠(chǎng)能(néng)夠提升能♥→×♣(néng)源服務,實現(xiàn)對(duì)分(fē≥Ωn)布式能(néng)源的(de)響應分(fēn)配、靈←φπ活挖掘潛力、實時(shí)協調控制(zh←€>€ì),有(yǒu)效參與電(diàn)力市(shì)場(chǎn←< ↓g)交易,響應多(duō)樣化(huà)的(de)用(yòng)電(diàn)>σ✔需求,在破解清潔能(néng)源消納難題、綠(l$↔↕÷ǜ)色能(néng)源轉型方面将發揮重要(yào)作(≥±zuò)用(yòng)。
國(guó)網江蘇電(diàn)科(kē)院自(zì)動化α®✔€(huà)技(jì)術(shù)室博士易文(wén)飛(fēi)認為(w☆™✔¥èi),虛拟電(diàn)廠(chǎng)∏ $不(bù)僅可(kě)以支撐電(diàn)網安全穩定運行(≈<∑xíng),還(hái)能(néng)延緩或≥™€±節約電(diàn)力投資。根據國(guó)網能(≈★néng)源院預測,較樂(yuè)觀邊界條件(jiàn)下(xià),我國(g>™uó)2025年(nián)需求側資源的(de)技(jì)術(sh$ ù)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φ"(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(∑δ&₽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(₩σ¥÷duō)面廣’的(de)分(fēn)布式資源,成本高(gāo)昂且₩©®十分(fēn)困難,一(yī)旦分(fēn)布式資源在能(nén♠∑g)源供給中的(de)占比達到(dào)一(yī)定程度,将對∑"(duì)電(diàn)力系統平穩運行(xíng)帶✔δ✔來(lái)極大(dà)的(de)不(b↓♥€ù)确定性。”易文(wén)飛(fēi)說(shuō ≠☆),虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)發展應該瞄準小♣₽≠'(xiǎo)微(wēi)資源的(de)聚合管理(lǐ),扮演系統調✘₩β度與用(yòng)戶的(de)中間(jiān)管理(lǐ)者角色,使分(fē ♥n)布式光(guāng)伏、用(yòng)戶側儲能(néng)、可(kě)₽•®調節負荷等各類資源更好(hǎo)地(dì)在系統運行(xíng)$'>λ和(hé)市(shì)場(chǎng)交易≤✔₽∞中發揮作(zuò)用(yòng)。
國(guó)內(nèi)虛拟電(diàn)廠(chǎng)建設方興未艾¶∑
據悉,全球首個(gè)虛拟電(diàn)廠(chǎng)項目誕生(✔∏↑↔shēng)于2000年(nián),德國(guó)、荷蘭、西(xī)班牙等5國(guó)11家(jiā)公司共同啓動虛拟電(diàn)廠(c←ε$σhǎng)項目VFCPP。
近(jìn)年(nián)來(lái),我國(g←§uó)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)規模“源網荷互動•₩”系統在江蘇投運,它的(de)投運标志(zhì¥↕₽)著(zhe)我國(guó)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(g•π≈¶uó)家(jiā)層面的(de)能(néng)源規劃、低(dī)σ♣γ碳轉型、碳達峰行(xíng)動方案和(hé)新型儲能(≥←néng)指導意見(jiàn)等政策中,都(dōu)明(míng)确支持虛拟•÷♣電(diàn)廠(chǎng)參與調節電(diàn)力系統、電(diàn)力×↕輔助服務和(hé)現(xiàn)貨市(shì)場(chǎng)交易¶£☆α等。北(běi)京、內(nèi)蒙古、河(hé)南(nán)等多(duō)地(≈✔☆dì)将虛拟電(diàn)廠(chǎng)寫入£其“十四五”能(néng)源發展規劃中。
汪成根表示,國(guó)內(nèi)虛拟電(diàn)廠(chǎng)建✔•'設起步較晚,仍處于初級階段。虛拟電(diàn)廠(ch<$∞✔ǎng)的(de)發展可(kě)分(fēn)為(wèi)邀約☆♦≤型、市(shì)場(chǎng)型和(hé)自(zì)由調β♦度型三個(gè)階段。目前,我國(guó)虛拟電(™♦€diàn)廠(chǎng)仍處于邀約型向市(shì)場(chǎng)型發展←₩α的(de)階段,主要(yào)通(tōng)過政府★♦↓機(jī)構或電(diàn)力調度機(jī)構發出邀約信号,由∏₩×負荷聚合商、虛拟電(diàn)廠(chǎng)組織資§'✘源進行(xíng)削峰、填谷等需求響應。♠↕β
易文(wén)飛(fēi)認為(wèi),虛¥¥✘Ω拟電(diàn)廠(chǎng)代表了(le)®→能(néng)源數(shù)字化(huà)、用(yòng)電(d♥iàn)側資源開(kāi)發利用(yòng)等一(yī)系列能€♠♦∞(néng)源電(diàn)力系統未來(lái)高(♠♣♦gāo)價值的(de)發展方向,但(dàn)當前也(yě)有(yǒu)部分(Ω₽↔fēn)服務商借虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)概念包裝>¥"™其傳統的(de)節能(néng)改造等低(dī)技(jì)術(sh↕↑ù)密度業(yè)務。
“當前,關乎虛拟電(diàn)廠(chǎng)健&Ω®↑康發展的(de)部分(fēn)宏觀問(wèn)題尚未得(d←γe)到(dào)解決。”易文(wén)飛(fēi)說(shuō),一 ↓σ₩(yī)是(shì)虛拟電(diàn)廠(chǎng)±$∏×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(chǎng)上(shàng)★ 對(duì)虛拟電(diàn)廠(chǎng)進™λπ₹行(xíng)解讀(dú);二是(shì)虛拟電(dià♦ n)廠(chǎng)參與電(diàn)網調度交易責權邊₽$界還(hái)不(bù)夠明(míng)确,國(gβ ®σuó)家(jiā)發改委等部門(mén)已經出台相(xiàng)關文(wé₩↑≈±n)件(jiàn)将虛拟電(diàn)廠∏÷₹∑(chǎng)認定為(wèi)輔助服務市(shì)場∏× (chǎng)主體(tǐ)和(hé)并網調度主☆•₹體(tǐ),但(dàn)是(shì)未在文(wén)件(jiàn)中明(m✔≈λíng)确其權責,電(diàn)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)使資本方、運營商、電(diàn)網企業(≠≤✔λyè)在虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)發展投入上(shàβπα≥ng)有(yǒu)所保留;三是(shì)虛拟電(diàn)廠(↑≤chǎng)技(jì)術(shù)标準體(tǐ)系尚不(bù)健全,當前虛拟δ&電(diàn)廠(chǎng)建設缺少(shǎo)統一(yī)的β≈☆ (de)标準,市(shì)場(chǎng)主體(tǐ)的(d®•e)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(shí),虛≈©α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(yào≠≤γ)解決的(de)問(wèn)題,但(dàn)虛拟電(diàn)廠(c♣♥←hǎng)在我國(guó)仍然有(yǒu)著(zhe)非常大(d∑✔à)的(de)市(shì)場(chǎng)潛力,國(guó)♣↓€∏家(jiā)以及各省市(shì)也(yě)在∞≤↔積極探索虛拟電(diàn)廠(chǎng)的(de)≥≈™☆“建廠(chǎng)”路(lù)徑。随著(zhe)首個(gè)國(εα₩guó)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。Ωφ™☆(張晔)