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        作者:王成山 來源:人民日報 發布時間:2022/9/6 10:15:43
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        虛擬電廠,電力“智能管家”

         

        今年夏天,全球多地連續出現高溫天氣,用電負荷陡增。如何通過用戶側資源與電網供需互動,緩解電網負荷壓力成為熱點問題,也是一些城市、新能源企業等加速試點虛擬電廠項目的目的所在。在全球推動綠色能源轉型的大背景下,發展虛擬電廠對于促進電網供需平衡、實現分布式能源低成本并網、清潔能源充分消納、保障電力系統安全運行等具有重要意義。

        “虛擬電廠”概念已提出近20年。虛擬電廠不是一個實體發電廠,而是一套能源管理系統,即通過先進計量、信息通信、控制和管理技術,將用戶側分散的清潔能源、儲能系統、可控負荷等分布式能源資源聚合并協調優化,參與電網運行。它可以通過安裝在工廠車間、商場樓宇、大型用電設備的控制終端,把空調、照明等負荷納入控制序列,在不影響企業正常生產和居民正常生活的情況下,通過科學調控達到供需平衡。例如,在用電高峰時,虛擬電廠可實現大批商場負荷與電網的互動,通過將商場室內溫度提升1至2攝氏度,在顧客幾乎無覺察的情況下,大幅降低商場空調負荷,緩解電網用電壓力。虛擬電廠還能通過對用戶側分布式光伏、風電等新能源和儲能系統進行聚合管理和集成調控,為電網安全運行提供支撐。

        自2000年起,德國、法國、美國等國開展了一系列虛擬電廠研究和驗證,一些項目實現了一定規模的商業化應用。中國也在江蘇、上海、河北、廣東、天津等地開展了虛擬電廠試點工作。各國根據本國實際應用場景,對虛擬電廠的研究和應用各有側重。歐洲以發電資源聚合為主,重點關注如何實現分布式電源可靠并網、智能互動和參與電力市場。美國以用電側資源聚合為主,一些州正在試驗家庭虛擬電廠技術,整合更多的屋頂光伏和儲能,同時擴大基于時間的費率試點范圍。中國虛擬電廠項目在調節負荷側資源、參與需求響應方面成效明顯,同時在分布式電源、可控負荷以及儲能資源協調等方面作出了積極探索?!?ldquo;十四五”現代能源體系規劃》進一步強調,需要開展工業可調節負荷、樓宇空調負荷、大數據中心負荷、用戶側儲能、新能源汽車與電網能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。

        加快發展虛擬電廠,需要不斷實現技術突破,提升用戶側電力資源的智能聚合、互動調控能力,研發強大的運行決策支持平臺,滿足多元市場運營環境和復雜系統運行的調度控制需求。比如,需要發展動態集群辨識與響應能力量化分析技術、區塊鏈可信交易技術等。隨著家庭分布式電源、電動汽車、儲能的快速發展,普通居民也可以參與到虛擬電廠的價值創造中,成為虛擬電廠的重要成員。

        未來,我們需要進一步完善虛擬電廠參與電力市場的主體認定、準入、交易和結算規則,通過頂層設計及標準制定,引導虛擬電廠參與電力市場、電力調峰輔助服務等。同時,充分發揮中國分布式可再生能源大規模裝機優勢,通過虛擬電廠聚合大量光伏和儲能設備,實現規模效益,降低用電及基礎設施投資成本,提高電網安全性。

        (作者為中國工程院院士、天津大學教授)

         
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