虛擬電廠的核心在于聚合與通信。分布式電源、分布式儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、充電樁等不同類(lèi)型的分布式資源就像是“沙”,通過(guò)虛擬電廠技術(shù),這些“沙”被聚攏利用、整合協(xié)同,形成巨大的“寶藏”。
主要功能
虛擬電廠(virtual power plant,VPP)通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行控制與市場(chǎng)交易,實(shí)現(xiàn)電源側(cè)多能互補(bǔ)與負(fù)荷側(cè)靈活互動(dòng),為電網(wǎng)提供電能、調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務(wù)。根據(jù)聚合的分布式資源的種類(lèi),虛擬電廠可分為電源型、儲(chǔ)能型、負(fù)荷型及混合型。
虛擬電廠通過(guò)聚合用戶側(cè)可控負(fù)荷,提升新能源并網(wǎng)承受能力;將分布式新能源聚合成一個(gè)實(shí)體,解決分布式新能源接入成本高和無(wú)序并網(wǎng)的問(wèn)題,提高分布式新能源的接納能力;通過(guò)聚集分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備和可控負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)冷、熱、電整體能源供應(yīng)效益最大化,促進(jìn)清潔能源消納和綠色能源轉(zhuǎn)型。
從1.0到3.0
虛擬電廠的概念于1997年被提出以來(lái),其研究和實(shí)施主要集中在歐洲、北美及日本。這個(gè)階段虛擬電廠的建設(shè),仍然屬于傳統(tǒng)能源電力領(lǐng)域,可以稱(chēng)為“虛擬電廠1.0”。
如今,虛擬電廠的實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等信息與智能技術(shù),是能源電力領(lǐng)域迅速實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的典型應(yīng)用。其中大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能技術(shù)使得虛擬電廠獲得了前所未有的智能化資源識(shí)別、場(chǎng)景—資源適配、廣域調(diào)度能力;移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得分布式資源的規(guī);酆蠁(wèn)題得以解決。這一階段的虛擬電廠,可以定義為“虛擬電廠2.0”。
區(qū)塊鏈技術(shù)將會(huì)實(shí)現(xiàn)分布式電源出力的精確核查、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)新型能源電力交易的撮合等革命性應(yīng)用,是實(shí)現(xiàn)“虛擬電廠3.0”的技術(shù)基石。
“冀北方案”
國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司聚焦在綠色低碳冬奧、清潔能源消納、智慧能源服務(wù)等應(yīng)用場(chǎng)景,打造冀北全域虛擬電廠示范工程,涵蓋張家口、承德、秦皇島、唐山、廊坊五地市,對(duì)冀北電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù),并為客戶和分布式能源等市場(chǎng)主體提供參與電力市場(chǎng)交易的途徑。
示范工程圍繞“一個(gè)平臺(tái)”+“兩張網(wǎng)絡(luò)”+“多方應(yīng)用”展開(kāi)!耙粋(gè)平臺(tái)”為虛擬電廠智能管控平臺(tái);“兩張網(wǎng)絡(luò)”包括以智能配電網(wǎng)為核心的多能流網(wǎng)絡(luò)與感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層架構(gòu)為核心的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)絡(luò);“多方應(yīng)用”對(duì)內(nèi)與營(yíng)銷(xiāo)部、電網(wǎng)調(diào)度、交易中心對(duì)接,對(duì)外鼓勵(lì)能源生產(chǎn)/供應(yīng)企業(yè)、工商業(yè)/居民用戶等多方參與,與全社會(huì)共享發(fā)展成果。
2018年3月,由國(guó)網(wǎng)冀北電力主導(dǎo)的IEC標(biāo)準(zhǔn)虛擬電廠《用例》提案獲批正式立項(xiàng),這是國(guó)家電網(wǎng)有限公司在虛擬電廠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編制領(lǐng)域的里程碑突破。國(guó)網(wǎng)冀北電力將通過(guò)主導(dǎo)虛擬電廠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)相關(guān)科研和技術(shù)的發(fā)展,探索在促進(jìn)清潔消納等技術(shù)領(lǐng)域的冀北方案。
上海·806個(gè)電廠
4月28日下午,上海閔行區(qū)的5輛電動(dòng)汽車(chē)同時(shí)降低了充電功率;徐匯區(qū)酒店將空調(diào)溫度調(diào)高了兩度;居民家中新風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉;黃浦區(qū)樓宇調(diào)整了電梯運(yùn)行時(shí)段和臺(tái)數(shù);寶山區(qū)企業(yè)電工再次查看了已經(jīng)按照事先約定策略自動(dòng)關(guān)停的設(shè)備……
五一期間,國(guó)網(wǎng)上海市電力公司開(kāi)展了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下虛擬電廠全域綜合響應(yīng),商業(yè)建筑虛擬電廠、智能有序充電用戶、工業(yè)自動(dòng)響應(yīng)、儲(chǔ)能、綜合能源云平臺(tái)、分布式用能、冰蓄冷等多種類(lèi)型客戶共同參與,通過(guò)對(duì)自身能源的合理分配,從單純的使用電能變成了一個(gè)個(gè)微型“虛擬電廠”。
國(guó)網(wǎng)上海電力此次全域綜合需求響應(yīng)于4月28日下午13點(diǎn)開(kāi)展了6個(gè)特定區(qū)域局部精準(zhǔn)削峰響應(yīng)試點(diǎn),平均減低區(qū)域負(fù)載15.06%。于5月2日凌晨3點(diǎn)~6點(diǎn)的電網(wǎng)負(fù)備用時(shí)段開(kāi)展了規(guī);罟软憫(yīng),單次最大提升負(fù)荷34.03萬(wàn)千瓦,響應(yīng)時(shí)段平均填谷負(fù)荷31.21萬(wàn)千瓦,填谷負(fù)荷量占夜間電網(wǎng)低谷負(fù)荷總量的3.35%。806個(gè)用電客戶變身為一個(gè)個(gè)可以參與“削峰填谷”的虛擬電廠。
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