不發電、不冒煙 虛擬電廠如何智能“搬運”電力？

不建廠、不發電、不冒煙，通過“云端”操作，即可解決電力供應與需求的不對稱、不平衡問題

虛擬電廠如何智能“搬運”電力？

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虛擬電廠將閑散在終端用戶的充電樁、空調、分布式光伏等電力負荷資源聚合起來并加以優化控制，通過市場化手段解決了電力調度問題，推動削峰填谷、供需平衡，實現了電網、用戶、投資者多方共贏。

近期，我國部分地區持續出現大范圍高溫天氣，用電負荷持續攀升。在廣東深圳北部局部片區，當個別時段出現用電高峰，深圳虛擬電廠管理中心隨即向虛擬電廠運營商發出調節負荷的邀約。

“通過大數據，我們精確識別可參與調節的充電站，科學下調其充電樁30%的功率。”虛擬電廠運營商深圳特來電新能源有限公司能源運營經理劉耀偉及時向管理中心作出反饋。

在迎峰度夏期間，類似的電力資源調度情景并不鮮見。

目前，我國多地正在大力發展虛擬電廠。8月，重慶首個虛擬電廠首次啟動運行，浙江虛擬電廠管理平臺也正式啟用，上海虛擬電廠調峰負荷再創歷史新高……作為保障電力穩定供應的重要支撐和解決方案，虛擬電廠像是看不見的智能電力“搬運工”。

并非實體電廠

“8月6日11：45~13：15，需要調節負荷20萬千瓦。”8月5日，港華能源VPP星(虛擬電廠運營管理系統)收到一則深圳虛擬電廠管理中心發出的削峰邀約后，在可調節能力范圍內自動申報參與量，將可參與量分解到其聚合的分布式儲能和負荷，并直接給出用電計劃指令。

“不同設備調控方式不同，如儲能可在削峰時段不充電并放電，充電樁可關閉部分樁或下調功率，樓宇空調可稍微提高溫度。”港華能源VPP產品總監呂超青舉例說道。

何為虛擬電廠？虛擬電廠在能源調度方面如何發揮作用？

“虛擬電廠并不是實體電廠，而是一套新型能源電力管理系統。它就像一個看不見的電力‘搬運工’，在電力供應緊張時段，可直接調度海量分散的電力負荷資源，實現特定時段內的負荷調節。”深圳虛擬電廠管理中心經理李江南說。

記者了解到，利用能源互聯網技術，虛擬電廠將閑散在終端用戶的充電樁、空調、分布式光伏等電力負荷資源聚合起來并加以優化控制，相當于一個“云端電廠”，是“互聯網+源網荷儲”一體化的數字化能源管理系統。

“電力系統需要實時保持發電和用電平衡，在傳統電力系統下，為了保障電網平穩運行，往往通過調節電源來滿足用戶用電需求。電源供應不足的情況下，一般通過需求響應或者負荷管理來引導用戶錯峰或者避峰用電。”談及虛擬電廠調控管理云平臺建設背景，深圳虛擬電廠管理中心專責歐鳴宇告訴記者，隨著新型能源體系及新型電力系統加速建設，加之新能源電力大比例接入，這給電力平衡和電網安全運行帶來了挑戰。

“虛擬電廠核心在于跨節點廣域資源聚合、優化及控制，通過調度需求側資源，適應新能源發電的波動性，保障電力系統相對穩定。特別是光伏等新能源‘看天吃飯’，具有很強的波動性、隨機性、間歇性，高比例接入電網會干擾現有電力系統頻率，影響電力系統安全。”歐鳴宇說。

今年以來，深圳虛擬電廠管理中心已開展精準響應31次，有效解決全市負荷高峰、斷面重載、主變重載等問題。深圳虛擬電廠調控管理云平臺共計接入資源容量逾275萬千瓦，可調容量為60萬千瓦，接入資源設備總數5.5萬個，接入虛擬電廠運營商近50家。

“智能總指揮”柔性調節

“深圳用電高峰是中午11：45~13：15，午間巴士、出租車等集中充電補能，需要削峰。”8月7日，在南方電網深圳供電局，歐鳴宇指著其中一個顯示屏上的虛擬電廠運營商歷史執行監視欄告訴記者。

虛擬電廠建立起來后，如何管理？

“以前很多人認為虛擬電廠不靠譜，是因為不敢調度，不知道有多少資源量，能調多少。”深圳虛擬電廠管理中心總經理程韌俐說。

為此，2021年底，深圳創新推出虛擬電廠調控管理云平臺。作為全市虛擬電廠的“智能總指揮”，該平臺打通了電網調度的實時互動壁壘，實現了資源接入、運行監視、調令分解、調度系統交互功能。

“前幾年沒有虛擬電廠參與調節電力，隨著新能源發電的快速發展，天氣條件好的時候發電量急劇上升而用戶側無法完全消納。為維持電網運行穩定，只能關停設備，存在棄風棄光現象。”呂超青說，如今有了虛擬電廠及“智能總指揮”，電力調度問題得到解決，實現多方獲益。

相關數據顯示，正式運作以來，深圳虛擬電廠管理中心通過平臺組織運營商開展負荷調節64次，調節電量近210萬千瓦時，創造社會直接經濟效益5567.3萬元，減排二氧化碳1749.8噸。

“電力供需形勢有時緊、有時松，有時供大于求、有時供小于求……正是由于電力供應端與需求端的不對稱、不平衡的問題，才有了虛擬電廠。”深電能科技集團有限公司副總經理劉典安補充道，虛擬電廠在不改變用戶與電網的連接方式的情況下，推動削峰填谷、供需平衡，實現電網、用戶、投資者等多方共贏。

市場收益是最大動力

為何那么多企業愿意參與深圳虛擬電廠管理中心的電力需求響應業務？

“市場收益是最大動力。以充電場站為例，過去只能掙取服務費，如今通過參與響應還能獲得一定的收益。以用戶側儲能為例，由于收益渠道增加，投資商的投資回報周期縮短，又因數字化運營能力提升，平臺運營成本也大大降低了。”劉典安介紹。

對此，深圳新型儲能產業協會特邀專家唐猛亦有同感。

他舉例說道，用戶側儲能在參與虛擬電廠調節響應時，有三方面優勢，一是具有更穩定的響應容量與響應時間；二是基本不會對參與響應的用戶造成用電影響；三是儲能本身在投運后可以享受峰谷價差所帶來的收益。

虛擬電廠的發展壯大，離不開政策引導和支持。自2022年以來，深圳出臺多項政策支持虛擬電廠發展，并成立國內首家虛擬電廠管理中心。今年6月，深圳印發《深圳市支持虛擬電廠加快發展的若干措施》，拿出真金白銀推動虛擬電廠全鏈條、全生態發展。據統計，深圳通過虛擬電廠的管理，已帶動100余家企業進入相關產業鏈。

不占用土地資源，無須新建輸電通道，是虛擬電廠的另一大優勢。以建設200兆瓦虛擬電廠為例，每年可節約標煤4.07萬噸，減排二氧化碳10.8萬噸、二氧化硫3261噸，節省土地資源價值約9億~10億元。

記者了解到，到2025年，深圳計劃建成具備100萬千瓦級可調節能力的虛擬電廠，形成年度最大負荷5%的穩定調節能力，引導規模化可調用戶資源主動參與系統調節，每年可減排溫室氣體約54萬噸，有力支撐新型能源體系建設和綠色低碳產業發展。

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