虚拟电厂的概念思辨与现实发展路径

虚拟电厂的概念思辨与现实发展路径

背景

• 双碳目标：新能源大规模发展，高比例新能源接入电力系统已成必然趋势。
• 负荷特性：上海用电负荷持续增长，呈现“尖峰化”、“季节性”特点，峰谷差显著。
• 需求侧灵活性资源：需求侧具有大量具有调节性能的用电设备，但尚未得到有效开发。

虚拟电厂的定义

• 概念：虚拟电厂是利用通信和控制技术，将分布式发电、储能设施、可控负荷等资源进行整合协同，实现优化运行控制和市场交易的载体。
• 功能：对上参与电力市场，提供电能或辅助服务；对下通过各种交易行为购买获得下属资源。

虚拟电厂的关键技术特征

• 调整量模型：将需求响应期间的功率调整量等效为虚拟发电机组的出力。
• 绝对量模型：虚拟电厂视为对分布式资源的聚合，形成对外提供电能量或辅助服务的“电厂”。

应用场景

• 调峰：适用于调峰、能量交易。
• 负荷调度：通过信息通信和自动控制技术，实现对“源-网-储-荷”各环节调节资源的有功目标计算分配和自动跟踪调节。

虚拟电厂与需求响应的关系

• 需求响应：用户根据调度指令调节其功率取用情况。
• 虚拟电厂：作为“电厂”角色，提供电能或辅助服务，具备功率输出和功率可调的特征。

虚拟电厂的技术特征

• 聚合对象：分布式资源应是可管理的，即监测和控制。
• 市场规模：只有规模化才能参与大系统运行调度。

资源分析

• 用户侧资源：电化学储能、分布式光伏、电热/冷储能技术、电蓄热锅炉等，但尚未得到充分挖掘和利用。
• 基本原则：深度挖掘储能和可调负荷资源，形成万众参与的机制层面电力供需互动新生态。

工作思路

• 用户主体：能力建设、资源盘点、能源管理系统建设。
• 虚拟电厂主体：运行和资源管理平台建设、数据接口建设。
• 电网主体：提升安全稳定运行能力，提出资源管理平台和交互方式。

总结

• 虚拟电厂：是一个技术平台，也是一个商业模式，通过优化运行控制和市场交易实现分布式资源的整合。
• 业务逻辑：虚拟电厂业务与售电商相反，从用户侧/配网侧筹措分布式资源向主网提供能量和服务。
• 重要性：厘清相关概念有助于进一步推进虚拟电厂发挥实效。