虚拟电厂：这个“虚拟”一点都不虚

2023-08-31 16:22:27 来源：浙电e家小 中

日前，第二届全国虚拟电厂技术研讨会在上海举行。虚拟电厂利用数字化技术聚合电网侧和用户侧的海量资源，以柔性手段平滑用电供需曲线，实现电网削峰填谷。相比新建电厂或增购外来电，这是一种更为经济的平衡高峰时段电力供需的手段，将海量分散电力资源聚合起来，通过实时监测和分析这些资源，预测能源消费需求，形成合理调度方案，从而实现电源侧多能互补、负荷侧双向互动、储能侧灵活调剂。会上，来自电力交易机构、高校、研究单位、发电企业、电网企业、售电企业等与会各方，对虚拟电厂的发展前景充满期待。

（来源：微信公众号“浙电e家” 作者：融媒体中心）

(资料图片仅供参考)

实际上，国家相关部门近年来推出一系列政策，特别是用户侧储能、电动汽车充电设施、分布式发电等可调节资源应用，以及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商参与系统运行调节等方面的指导意见，为虚拟电厂的发展提供了有力支持。

在浙江，相关政府部门先后出台支持虚拟电厂建设的举措，在此背景下，国网浙江电力及相关单位积极开展虚拟电厂相关实践，聚合空调负荷、新能源汽车、储能等灵活可调节资源，提升电力系统柔性调节能力，保障电力安全供给。

具体怎么做？成效又如何？一起了解下。

多元赋能虚拟电厂建设加速

实际上，虚拟电厂并非新生事物。

1997年，Shimon Awerbuch博士在其著作《虚拟公共设施：新兴产业的描述、技术及竞争力》一书中对虚拟公共设施的定义，虚拟公共设施是独立且以市场为驱动的实体之间的一种灵活合作，这些实体不必拥有相应的资产而能够为消费者提供其所需要的高效电能服务。

2018年9月，“虚拟电厂”标准获得国际电工委员会（IEC）批准立项，成为全球这一领域首批国际标准。

由于虚拟电厂能够聚合资源，为配电网和输电网提供管理和辅助服务，国家电网公司及其下属单位先后开展虚拟电厂建设。

在浙江，2022年4月，浙江省发展改革委、能源局印发《浙江省“十四五”新型电力系统试点建设方案》，提出积极推进虚拟电厂示范，充分挖掘系统灵活性调节能力和需求侧资源，计划到2025年试点项目达到10个左右、日调峰能力达到20万千瓦以上。这为浙江探索虚拟电厂建设提供了政策依据。

多地相继开展虚拟电厂建设，行业发展亟需国家标准予以指导规范。

今年4月，国网浙江电力牵头，国调中心、南网总调及部分行业领先单位共同参与编制《虚拟电厂管理规范》国家标准，从虚拟电厂设计规划、建设实施、并网管理、运营管理、评估分析和安全原则等方面，引导相关单位探索各类典型虚拟电厂的发展模式。

技术层面，为了更充分发挥虚拟电厂效能，2022年5月，国网浙江电力自主研发水风光储荷多元异质虚拟电厂调控系统，开发了辅助调峰、“零碳”调峰和参与市场等多能互补优化功能，从技术上解决了虚拟电厂资源聚集调用的难题。在宁波，国网宁海县供电公司等单位联合开展虚拟电厂技术研究和创新，攻关虚拟电厂建设中的技术难题。

浙江各地相继出台政策，支持虚拟电厂建设。

2023年6月25日，金华武义县出台浙江首个虚拟电厂地方补贴政策，规定在参与电力需求响应获得收益的基础上，储能用户可额外获得度电补贴0.42元，普通用户则可额外获得度电补贴2元。在义乌市，当地政府也对响应虚拟电厂邀约的用户予以补贴。义乌小商品市场的一栋商业楼宇于7月接入虚拟电厂管理平台，用电高峰时通过调节空调温度和照明参与电网调峰，获得度电收益8元，其中包括4元的响应补贴和政府给予的4元度电补贴。

政策赋能、标准制定、技术突破，在各方关注和支持之下，浙江的虚拟电厂建设持续加速。

资源聚合虚拟电厂功效凸显

通过虚拟电厂聚合源网荷储等多种分布式可调节资源参与电网调峰，可以平抑负荷波动和新能源发电出力波动，保障电网安全运行，促进清洁能源电量消纳。

浙江是能源消费大省，目前，浙江电网已经进入了“亿千瓦”时代，电力供需平衡压力较大。要让这样的一个庞大的电网，在关键的时候拥有足够的调节资源，保障安全顺利运转，对虚拟电厂来说，最重要的是要聚合足够多的资源，形成海量资源池。

国网浙江电力深挖电源型、负荷型、混合型等不同类型资源的潜能，持续扩充虚拟电厂可调节资源池。

2023年8月17日，由国网嘉兴供电公司运营的嘉兴市级虚拟电厂管理平台上线，接入6个市级负荷聚合商平台和3个县级虚拟电厂管理平台，涵盖储能、空调、充电桩、光伏等资源462万千瓦，预计削峰能力20.89万千瓦、填谷能力19.68万千瓦。

在金华全市，国网金华供电公司聚合了多种类型的弹性可调资源。目前，金华市区的国家电网自营充电桩已全部接入金华市域虚拟电厂管理平台，共增加12.39万千瓦可调负荷资源。

随着产业发展和居民生活水平提高，夏季空调制冷需求越来越大。目前，全省最大日空调负荷已占最高用电负荷的约40%。据测算，当空调开启制冷时，设定温度如果比26℃的推荐设定值低，每往上调高1℃，能省6%～17%的电量（每调高1℃所节省的电量并不是等差的，从27℃提高到28℃与从18℃提高到19℃，后者省的电更多），理论上推算，如果每台空调同步调高1℃，就能让全省用电负荷下降7%～8%。

2022年下半年起，浙江各地供电公司为政府、学校、商场等公共场所的空调安装智能控制设备。这些设备可根据电力调控中心的指令自动调节空调温度，在用电高峰期为居民、医院和重点用能企业用电腾出空间。国网浙江电力负荷管理中心主任严华江在接受采访时表示，浙江电网的空调可调节负荷最高可达约200万千瓦。

丽水、衢州等地水电资源丰富。国网浙江电力聚合分散在全域的457座装机共计160万千瓦的小水电站，形成百万千瓦级的绿色能源虚拟电厂，顶峰发电能力最高达76万千瓦。

从县域到市域到省域，各类资源有效汇集，形成巨大的资源池，使虚拟电厂的功效逐渐凸显。目前，国网浙江电力已建成虚拟电厂负荷资源池，具备1100万千瓦日前、200万千瓦小时级、130万千瓦分钟级调节能力。

多点开花虚拟电厂规模扩大

聚合一切可以聚合的资源，是虚拟电厂不断扩容的要义。

眼下，新能源汽车充换电站、新型储能电站、大数据中心的备用发电设备、5G铁塔基站等越来越多的新型负荷接入电网，它们启动时间更随机、运行方式更复杂，有些兼具存电、放电功能，通过虚拟电厂，进行资源聚合，充分发挥其削峰填谷、保障电力平衡的作用。

8月8日12时，在海宁市一个快充站，多辆新能源汽车正在充电。这座充电站已接入当地虚拟电厂管理平台。午间时段属于用电低谷时段，大多数企业午休，但光伏发电量大增。这一时段，度电价格会下调到0.6元，吸引新能源汽车集中充电，助力光伏电量消纳。

在金华武义，街边的路灯都能参与电力需求侧响应。国网武义县供电公司营销部专职宋佳磊此前在接受采访时表示，武义全县路灯网有近6000盏灯，如果全部接入虚拟电厂管理平台，将提供近3000千瓦的可调负荷。

储能电站是虚拟电厂聚合资源的重要内容。

7月14日13时，义乌晶澳太阳能科技有限公司新投运的储能电站在虚拟电厂管理平台的统一调度下，开始持续释放电能，参与电网削峰填谷。该电站于5月投运。

如今在浙江，大量光伏设备生产企业投资安装储能设备并接入虚拟电厂，在用电低谷时充电、高峰时放电，一方面利用峰谷电价差回收投资，一方面参与电力调峰获得额外收益。

义乌晶澳太阳能科技有限公司科技储能中心主任王绥军在接受采访时表示，如果能落实储能参与虚拟电厂响应这部分收益的话，工商业或负荷侧的储能将会迎来非常快速的发展。

在全省范围内，虚拟电厂建设呈现遍地开花的态势。

在杭州，虚拟电厂管理平台已接入工业分钟级可调节用户10户、具备可调能力10万千瓦，空调分钟级调控型用户302户、具备可调能力5.5万千瓦；在宁波，虚拟电厂管理平台已接入工业用户42户、具备可调能力12万千瓦，商业楼宇用户156户、空调可调负荷4万千瓦；在义乌，虚拟电厂管理平台聚合5G基站、用户侧储能、商场空调、新能源汽车充电站等6类共16万千瓦负荷资源，占当地最高用电负荷的6%。

作为世界上发电规模最大的国家，我国的电力供应规模已经达到相当水平。如果把困扰着我们的局部时段的能源电力供应紧张，归结为发电规模，显然是不合适的。高耗能一直是我国经济生活中一个严峻的问题。能耗高的另一面就是节电潜力大，中国的高耗能设备应用较多，照明设备、锅炉、制冷空调等都有待提高效率。

而虚拟电厂通过协调控制技术通过控制各种分布式电源、储能系统、可控负荷以及电动汽车等，并通过智能计量技术，计算社会上的电、气、热、水的消耗量或生产量，通过适当的调节措施，在帮助电网合理削峰填谷的同时，实现节能降碳，提升能源的使用效率，推动能源电力和经济社会的可持续发展，从这个意义上来讲，是具有很大的发展前景的。

据中国电力企业联合会预测，到2025年，虚拟电厂相关市场规模突破800亿元。市场的认可，更多类型、更大规模资源的接入，将使虚拟电厂的功效日益凸显，为保障电力可靠供应发挥更大作用。

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