虛擬電廠的概念最早出現(xiàn)于1997年，其運(yùn)營(yíng)模式主要是通過(guò)建立一個(gè)平臺(tái)，將各類可調(diào)負(fù)荷資源匯聚，根據(jù)電網(wǎng)削峰填谷的需求，進(jìn)行線上填報(bào)、計(jì)劃下發(fā)、執(zhí)行反饋。電網(wǎng)給調(diào)度指令計(jì)劃、需求響應(yīng)調(diào)控計(jì)劃，提前幾天/幾周把計(jì)劃發(fā)下來(lái)，負(fù)荷集成商、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商會(huì)把計(jì)劃告訴客戶，哪些時(shí)段把負(fù)荷停掉，把用電負(fù)荷降下來(lái)。

我國(guó)虛擬電廠正由邀約型向市場(chǎng)型過(guò)渡。預(yù)計(jì)2025年，我國(guó)的虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到102億元。另?yè)?jù)中金公司測(cè)算，我國(guó)虛擬電廠行業(yè)有望在2030年觸達(dá)1320億元的理論市場(chǎng)空間。

虛擬電廠的產(chǎn)業(yè)鏈為

上游基礎(chǔ)資源，主要包括可調(diào)負(fù)荷、分布式電源和儲(chǔ)能設(shè)備。

中游系統(tǒng)平臺(tái)，即資源聚合商，主要為信息化提供商，依靠互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，整合、調(diào)度各層面的數(shù)據(jù)信息，增強(qiáng)虛擬電廠的協(xié)調(diào)控制能力。

下游電力需求方，即電網(wǎng)公司、售電公司等參與者，通過(guò)中游資源聚合商的合理分配，下游需求方可以以更加高效的方式進(jìn)行電力購(gòu)買和使用。

什么是虛擬電廠

虛擬電廠是一種通過(guò)先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等分布式能源資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以作為一個(gè)特殊電廠參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。

它的核心在于通信和聚合，關(guān)鍵技術(shù)主要包括協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能計(jì)量技術(shù)以及信息通信技術(shù)。虛擬電廠能夠聚合參與電力市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行，為配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)提供管理和輔助服務(wù)。它本質(zhì)上是一套軟件平臺(tái)系統(tǒng)，將現(xiàn)有的分布式資源進(jìn)行聚合，并通過(guò)協(xié)同控制，參與電力市場(chǎng)。
 

虛擬電廠在助力雙碳目標(biāo)中的潛力

中國(guó)已經(jīng)明確提出了2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需要能源行業(yè)的全面轉(zhuǎn)型和升級(jí)，其中重要的一環(huán)就是推進(jìn)能源數(shù)字化。能源數(shù)字化可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析和建模，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的優(yōu)化和節(jié)能改造，降低碳排放。

虛擬電廠作為能源數(shù)字化的一種重要實(shí)現(xiàn)方式，可以幫助實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。通過(guò)虛擬電廠的協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能計(jì)量技術(shù)以及信息通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)分布式能源資源的有效管理和優(yōu)化利用，提高能源利用效率，降低能源消耗和碳排放。

分布式資源整合

通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，將分散的分布式能源進(jìn)行整合、優(yōu)化和協(xié)調(diào)，形成一個(gè)能夠響應(yīng)市場(chǎng)需求和穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行的大型虛擬電廠。

提高電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性

虛擬電廠能夠根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行快速調(diào)節(jié)，為電力市場(chǎng)提供穩(wěn)定的電力輸出，提高電力系統(tǒng)的可靠性和靈活性。

促進(jìn)新能源的發(fā)展

虛擬電廠能夠?qū)⒏鞣N可再生能源集成到電力系統(tǒng)中，促進(jìn)新能源的發(fā)展和利用。

降低碳排放

虛擬電廠通過(guò)優(yōu)化分布式能源的利用，降低能源的碳排放，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

虛擬電廠的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)能夠帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高就業(yè)率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

 

“虛擬電廠”聰明在哪兒？工程師舉了個(gè)例子。比如寒潮來(lái)襲，北風(fēng)勁吹，河北張家口會(huì)有不少風(fēng)電輸送到北京，智慧電力管控平臺(tái)會(huì)讓接入系統(tǒng)的大型電力用戶和負(fù)荷聚合商優(yōu)先使用綠色電力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。為預(yù)防局部地區(qū)用電緊張，平臺(tái)會(huì)提前發(fā)布邀約，組織地區(qū)內(nèi)接入系統(tǒng)的電力用戶錯(cuò)峰用電，降低高峰時(shí)段用電功率。

接入“虛擬電廠”后，電力生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的界限不再像往常一樣涇渭分明，兩者似乎組成了一個(gè)巨大的“充電寶”。比如家用的新能源汽車和聯(lián)網(wǎng)充電樁，接入“虛擬電廠”后，電動(dòng)汽車不僅可在充電樁上充電，在硬件條件允許的情況下，還具備給電網(wǎng)反向供電的能力。每輛電動(dòng)汽車猶如一個(gè)小型“充電寶”，正常時(shí)候，插上充電槍就能充電；當(dāng)電網(wǎng)需要的時(shí)候，可以把動(dòng)力電池的電能釋放到電網(wǎng)中，并取得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。

符合條件的用戶或聚合商首先需要在“虛擬電廠”平臺(tái)進(jìn)行注冊(cè)，并簽訂協(xié)議。供電公司會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)運(yùn)行情況，通過(guò)平臺(tái)發(fā)起邀約，用戶可以根據(jù)自身用電情況，決定是否參與本次需求響應(yīng)。

綜上所述，通過(guò)虛擬電廠等數(shù)字化手段，可以實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化管理和利用，降低碳排放，推動(dòng)能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。