“虛擬電廠”加速走來

隨著世界各國(guó)推動(dòng)清潔、低碳的新型能源體系發(fā)展，分布式可再生能源、電動(dòng)汽車、終端用戶的再電氣化比例大幅增長(zhǎng)。國(guó)際能源署（IEA）發(fā)布的《2017年世界能源展望》指出，分布式可再生能源發(fā)展速度之快“超乎想象”，因其良好的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、靈活性和環(huán)保性，已成為全球最大新增電源之一。

對(duì)此，備受關(guān)注的虛擬電廠又有了新進(jìn)展。近日，國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司作為虛擬電廠《用例》IEC（國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編制牽頭單位，正式啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)編制工作，為后續(xù)IEC虛擬電廠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的順利編制和發(fā)布奠定了良好基礎(chǔ)。

“未來，配電網(wǎng)中的分散發(fā)電和有源負(fù)荷將呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，更多電力用戶將由單一的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌闲偷漠a(chǎn)消者。”國(guó)際電工委員會(huì)分布式電力能源系統(tǒng)分會(huì)工作組召集人王宣元說。在技術(shù)層面，分布式可再生能源、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)施以及電動(dòng)汽車等產(chǎn)品具有地理位置分散、隨機(jī)性強(qiáng)、波動(dòng)性大、弱可觀性特點(diǎn)，隨著接入電網(wǎng)總體規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等提出了新挑戰(zhàn)。而在經(jīng)營(yíng)層面，亟待研究分散資源可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，并需要深入探討一種可行路徑，以激勵(lì)混合型產(chǎn)消者與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)友好互動(dòng)。

虛擬電廠正是針對(duì)這些新現(xiàn)象，聚焦再電氣化進(jìn)程中生產(chǎn)側(cè)和消費(fèi)側(cè)同步發(fā)力的重要特征，提出的適應(yīng)未來能源清潔低碳發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)和商業(yè)模式。王宣元表示，該技術(shù)模式能夠在傳統(tǒng)電網(wǎng)物理架構(gòu)上，依托互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代信息通訊技術(shù)，把分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷等分散于電網(wǎng)的各類資源相聚合，并協(xié)同其優(yōu)化運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。

值得注意的是，虛擬電廠不是電廠。簡(jiǎn)單來說，虛擬電廠是“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源環(huán)境下，以用戶為中心，以商業(yè)化市場(chǎng)為平臺(tái)的源網(wǎng)荷聚合管理模式。

虛擬電廠概念自1997年提出以來，受到了歐洲、北美等多國(guó)廣泛關(guān)注。近年來，隨著信息通訊技術(shù)（ICT）、分布式協(xié)調(diào)控制技術(shù)和智能計(jì)量技術(shù)的提高，以及分布式電源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域逐漸表現(xiàn)出對(duì)虛擬電廠的極大需求并付諸工程實(shí)踐。

目前，我國(guó)分布式可再生電源占比不大，但發(fā)展迅速，將對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大影響。因此，虛擬電廠在分布式電源、北方清潔供暖、用戶側(cè)需求響應(yīng)、電動(dòng)汽車等方面，將具有廣闊應(yīng)用前景。

王宣元表示，虛擬電廠可以“串聯(lián)”起分布式光伏、儲(chǔ)能設(shè)備、蓄熱鍋爐和可控負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)冷、熱、電整體能源供應(yīng)效益最大化。在繁華的城市樓宇群，虛擬電廠可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)、電動(dòng)汽車等柔性可控負(fù)荷，環(huán)境參數(shù)以及分布式能源出力，圍繞用戶和系統(tǒng)需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)并優(yōu)化響應(yīng)質(zhì)量，減少電源和電網(wǎng)建設(shè)的投資，在創(chuàng)造良好舒適生活環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶和系統(tǒng)，技術(shù)和商業(yè)模式的雙贏。

由于虛擬電廠應(yīng)用前景廣泛，全球都在搶占先機(jī)，爭(zhēng)取戰(zhàn)略主動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)制定成為主導(dǎo)國(guó)際話語(yǔ)權(quán)的必爭(zhēng)之地。2017年10月，國(guó)網(wǎng)冀北電力公司和中國(guó)電力科學(xué)院組成的專家團(tuán)隊(duì)，代表中國(guó)向IEC提交了虛擬電廠《用例》和《架構(gòu)與功能要求》提案，經(jīng)過激烈的競(jìng)爭(zhēng)和淘汰，順利通過了投票，并于2018年3月獲批正式立項(xiàng)，成為IEC在虛擬電廠領(lǐng)域立項(xiàng)的首批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這標(biāo)志著中國(guó)正式主導(dǎo)虛擬電廠這一能源轉(zhuǎn)型熱門領(lǐng)域的國(guó)際最高話語(yǔ)權(quán)。

“在前沿新興領(lǐng)域編制國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)極具挑戰(zhàn)性，必須實(shí)現(xiàn)技術(shù)和實(shí)踐的真正領(lǐng)先，方能把握主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。”王宣元說，基于這一特點(diǎn)，國(guó)網(wǎng)冀北電力公司在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編制工作中創(chuàng)新提出了“研創(chuàng)示編”四融合模式，把虛擬電廠領(lǐng)域的科研攻關(guān)、創(chuàng)新創(chuàng)效、示范應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)編制緊密融合，在相互佐證、迭代提升中，實(shí)現(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量編制，并同步建立虛擬電廠科研、創(chuàng)新創(chuàng)效和應(yīng)用成果體系，帶動(dòng)電網(wǎng)技術(shù)和功能的領(lǐng)先發(fā)展。

“無論是在海外還是中國(guó)，虛擬電廠都還很年輕。在能源轉(zhuǎn)型的道路上，需要政府、企業(yè)、用戶等各方共同努力，在市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)、商業(yè)模式創(chuàng)新、核心技術(shù)推廣以及用戶廣泛參與等方面積極探索。”王宣元坦言。