深圳和冀北的虛擬電廠發(fā)展實踐

近年來，多地根據(jù)自身城市特征和系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求，探索建設(shè)虛擬電廠。

以超大型城市深圳為例，其面臨的主要問題是能源資源有限、土地資源短缺、外部電力依賴度較高，而本地新建電源的難度極大。同時，深圳的負荷密度位列全國前列，全年的峰谷差異顯著。2022年，深圳的尖峰負荷持續(xù)時間約10小時，電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求非常迫切。

南方電網(wǎng)深圳供電局調(diào)度控制中心副總經(jīng)理兼深圳虛擬電廠管理中心總經(jīng)理程韌俐解釋，深圳的電動汽車、商業(yè)樓宇和5G基站等資源非常豐富，負荷側(cè)的可調(diào)節(jié)潛力巨大。截至2023年5月31日，深圳虛擬電廠管理中心的合作運營商已達66家，包括綜合能源、充電樁、智能樓宇、通信基站、電化學(xué)儲能、5G基站儲能等運營商，資源規(guī)模超過160萬千瓦，可調(diào)資源超過30萬干瓦。目前，深圳虛擬電廠主要參與廣東市場化需求響應(yīng)，日前邀約申報價格上限為3.5元/千瓦時。

國網(wǎng)冀北電科院電網(wǎng)技術(shù)中心主管王澤森闡述，2019年，冀北虛擬電廠示范工程成功投入運營，標(biāo)志著我國首個以市場化方式運營的虛擬電廠工程的誕生。冀北虛擬電廠在電力市場中擔(dān)任著用戶側(cè)市場主體的角色，參與提供輔助服務(wù)。在夜間風(fēng)電產(chǎn)能過剩、電網(wǎng)調(diào)峰困難的時段，它能有效調(diào)配資源以提高用電負荷。至今，冀北虛擬電廠管控平臺已經(jīng)與3家運營商成功接入，匯聚了156個可調(diào)節(jié)資源，這些資源涵蓋了蓄熱式電鍋爐、可調(diào)節(jié)的工商業(yè)用戶等11類可調(diào)資源，總?cè)萘窟_35.8萬千瓦，而調(diào)節(jié)能力則達到了20.4萬千瓦。

王澤森強調(diào)，虛擬電廠的發(fā)展具有顯著的地域性特征。不同的地區(qū)應(yīng)根據(jù)負荷側(cè)資源狀況和實際調(diào)節(jié)需求，充分挖掘各類資源的調(diào)節(jié)潛力，以此提高電力系統(tǒng)的靈活性。

虛擬電廠的商業(yè)模式探索

在新型電力系統(tǒng)建設(shè)的大背景下，中國的新能源比例正在逐步提高。加上高質(zhì)量經(jīng)濟發(fā)展帶來的電力需求增長，各地面臨著電力供應(yīng)和新能源消納的矛盾，電力系統(tǒng)供需平衡的難度也隨之增大。多位專家指出，以往“源隨荷動”的模式已無法滿足新型電力系統(tǒng)的發(fā)展需求，大量的負荷側(cè)資源通過虛擬電廠的方式參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的前景十分廣闊。

南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心水電及新能源處主管鄧韋斯指出，由于聚合資源不受地理位置等條件制約，虛擬電廠在參與輔助服務(wù)市場上具有一定優(yōu)勢?！拔覀儜?yīng)不斷探索基于虛擬電廠自主自愿參與輔助服務(wù)市場的機制，建立以競價為基礎(chǔ)的市場環(huán)境，并探索多個市場間的銜接。”

但是，鄧韋斯也強調(diào)，當(dāng)前虛擬電廠作為新型并網(wǎng)主體的定義不明確，并網(wǎng)規(guī)則不明確，參與身份也不明確。虛擬電廠由于涉及到聚合多種資源類型，可能涉及發(fā)電企業(yè)、售電企業(yè)、電力用戶等多類市場主體，各地對于虛擬電廠的定位和市場準(zhǔn)入條件仍未明確。同時，虛擬電廠參與調(diào)度運行的場景和市場類型不同，對于資源的裝機容量、接入電壓等級等也有不同要求。

儲能在虛擬電廠發(fā)展中的潛力

虛擬電廠通過聚合儲能資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)已引起業(yè)界關(guān)注。業(yè)內(nèi)專家認為，儲能是一種優(yōu)質(zhì)的調(diào)節(jié)資源，利用虛擬電廠技術(shù)整合儲能資源，能夠為電力系統(tǒng)提供高效的調(diào)節(jié)服務(wù)。

國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司虛擬電廠與交易技術(shù)研究室主任左娟詳細闡述，虛擬電廠能夠聚合超級電容、飛輪儲能、鋰電池、液流電池等不同的儲能資源，根據(jù)響應(yīng)速率等特性，將其打包參與一次調(diào)頻、二次調(diào)頻、調(diào)壓、調(diào)峰、備用等多樣的市場服務(wù)項目，參與多種電網(wǎng)響應(yīng)支持和區(qū)域平衡服務(wù)。

在虛擬電廠的發(fā)展中，澳大利亞市場表現(xiàn)出了較高的成熟度，其中儲能型虛擬電廠被視為重要的一環(huán)。落基山研究所中國電力部門總監(jiān)劉雨菁指出，澳大利亞建設(shè)虛擬電廠的背景是其負荷需求密度相對較低，且擁有豐富的分布式資源和儲能資源。在澳大利亞的61個虛擬電廠項目中，表后儲能電池是主要資源類型。她進一步闡釋，儲能型虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場時，必須滿足1兆瓦以上的容量要求。為了以低成本和高效率調(diào)動儲能項目，澳大利亞的虛擬電廠項目會選擇使用同一品牌的儲能設(shè)備。

近年來，多個地方已經(jīng)出臺政策，以支持儲能參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。以廣東省為例，2023年3月發(fā)布的《廣東省推動新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》（下稱《意見》）提出了推動虛擬電廠建設(shè)的政策，這包括與工業(yè)園區(qū)、大數(shù)據(jù)中心、5G基站、充電站等區(qū)域進行分布式儲能建設(shè)的合作，推進智能控制終端和能量管理系統(tǒng)的建設(shè)，充分發(fā)掘儲能、充電樁、光伏、基站等分布式資源的調(diào)節(jié)潛力，實現(xiàn)終端設(shè)備用能的在線監(jiān)測和智能互動。

在電力市場體系和價格機制方面，《意見》強調(diào)需要明確源網(wǎng)荷各側(cè)儲能市場主體的位置，建立和完善新型儲能參與電能量和輔助服務(wù)市場的交易機制。支持虛擬電廠參與需求側(cè)響應(yīng)和輔助服務(wù)市場，逐步擴大虛擬電廠交易品種。根據(jù)電力供需實際情況，動態(tài)調(diào)整峰谷電價，合理設(shè)置電力中長期市場和現(xiàn)貨市場的價格上下限，為用戶側(cè)儲能發(fā)展創(chuàng)造更多空間。

盡管以聚合模式參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的儲能具有較大的潛力，但業(yè)內(nèi)人士同時指出，當(dāng)前儲能的成本相對較高，需要考慮成本疏導(dǎo)問題。一些虛擬電廠的從業(yè)人員表示，目前市場化需求響應(yīng)的出清價格上限較低，這在一定程度上限制了包括儲能在內(nèi)的多元資源參與市場調(diào)節(jié)。

（文章來源：維科網(wǎng)儲能）