虛擬電廠(Virtal Power Plant, VPP)這一詞來源于1997年Awerbuch博士在其著作《虛擬公共設(shè)施:新興產(chǎn)業(yè)的描述、技術(shù)及競爭力》中對虛擬公共設(shè)施的定義:
虛擬公共設(shè)施是獨立且以市場為驅(qū)動的實體之間的一種靈活合作,這些實體不必擁有相應(yīng)的資產(chǎn)而能夠為消費者提供其所需要的高效能電能服務(wù)。
虛擬電廠將多種分布式能源聚合在一起,實現(xiàn)其整體處理的穩(wěn)定可靠性,為電網(wǎng)提供高效的電能,從而保證其并網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。
稍等,我們之前不是在講需求側(cè)響應(yīng)么,怎么一下子從需求端切到了供給端?
不急,因為虛擬電廠既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰,又可作為“負電廠”加大負荷消納配合系統(tǒng)填谷;既可快速響應(yīng)指令配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟補償,也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類電力市場獲得經(jīng)濟收益。
簡單的來說,就是虛擬電廠即可以提供電力,也可以消納電力。感覺像不像蝸牛——雌雄同體。
虛擬電廠之前在德國、英國、西班牙、法國等歐洲國家開始興起,同期北美推進相同內(nèi)涵的“電力需求響應(yīng)”。我國同時采用這兩個概念,一般認為虛擬電廠的概念包含需求響應(yīng)。
那么虛擬電廠是怎么做到,嗯,雌雄同體呢?
虛擬電廠通過將控制、計算、通信等技術(shù),把分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車等不同類型的分布式能源聚合起來,通過軟件架構(gòu)實現(xiàn)多個分布式能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行,更利于資源的合理優(yōu)化配置及利用。虛擬電廠的概念更多強調(diào)的是對外呈現(xiàn)的功能和效果,其基本應(yīng)用場景是電力市場。
總結(jié)來說,虛擬電廠是把可控機組、不可控機組(風(fēng)、光等分布式能源)、儲能設(shè)備、負荷、電動汽車、通信設(shè)備等聚合一起,通過與控制中心、云中心、電力交易中心等進行信息通信、實現(xiàn)與大電網(wǎng)的能力交互。
聽起來是不是很酷?如果覺得太高大上,那我們講個實例。
2017年7月,江蘇電力試點“居民虛擬電廠”,以“負荷眾籌”形式邀請居民參與負荷響應(yīng)互動,并對參與響應(yīng)的居民給予單次5元電費紅包的獎勵。家住江蘇常州武進區(qū)星河國際花園小區(qū)的居民阮文俊,在7月14接到常州供電公司發(fā)出的電力需求響應(yīng)邀約,要他在7月17日中午10點到12點,把家里能關(guān)的電器關(guān)掉,空調(diào)要調(diào)到27℃以上。這個小小的舉動,使電網(wǎng)負荷降低了0.35千瓦,當(dāng)天跟他一樣接到邀請的常州居民,一共有500個,節(jié)省出來的負荷有175千瓦。這些數(shù)據(jù)都被國網(wǎng)江蘇省電力公司的后臺系統(tǒng)接收到了,完成這數(shù)據(jù)傳遞指令的是裝在居民電表箱外面的智能裝置。
“別小看這似乎不高的數(shù)字。聚沙成塔,一臺空調(diào)溫度調(diào)高一度,就可以節(jié)約電量0.06度,如果江蘇省3800萬戶用戶同時將空調(diào)調(diào)高一度,讓出的負荷就是228萬千瓦,等于一個大型縣級市的用電,兩座百萬千瓦級電廠的發(fā)電功率。”國網(wǎng)江蘇電力營銷部市場處副處長楊斌說,“所以海量居民在一個集中時間段省出來的負荷是驚人的,不但可以降低電網(wǎng)用電高峰時段的負荷,為電網(wǎng)可能出現(xiàn)的‘缺口’補漏,還可以將這部分負荷讓給需要用電的企業(yè),相當(dāng)于一個‘虛擬發(fā)電廠’。”
從以上的介紹可以看出,虛擬電廠不僅僅一種“發(fā)電廠“,其角色可以有很多,虛擬電廠參與需求側(cè)響應(yīng)時可以作為負荷聚合商,且當(dāng)負荷聚合商達到一定規(guī)模時可以作為獨立的輔助服務(wù)提供商。同樣的,既然虛擬電廠能匯聚負荷,就可以如同售電公司一樣參與到電力批發(fā)和零售市場。
其實虛擬電廠的概念在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域早有運用。筆者記得很多年前下載過一款NASA開發(fā)的屏保軟件,目的是在每臺電腦不使用時幫NASA處理一部分計算量,通過將一個龐大的計算分解打包成一個個小的計算包,讓一臺臺家用電腦都能參與一部分計算,匯總一起相當(dāng)于整合起一個龐大的計算機。
同樣的,這種方式和技術(shù)也被用于能源領(lǐng)域,就引出了下一個概念,能源互聯(lián)網(wǎng)。
從2015年電改以來,和改革同時興起的是能源互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)和新業(yè)態(tài)的推進。能源互聯(lián)網(wǎng)和需求響應(yīng)、虛擬電廠有非常高度的重疊。從局域能源互聯(lián)網(wǎng)角度來看,其實就是需求響應(yīng)進化的一種形式,我們講需求響應(yīng)首先更多的是狹義地講可調(diào)負荷,但接下來分布式能源的納入,使得整個需求側(cè)資源內(nèi)涵又發(fā)生質(zhì)的提升,更多以微網(wǎng)、局域能源互聯(lián)網(wǎng)的形式來做需求側(cè)資源。再往下發(fā)展就是一種廣域能源互聯(lián)網(wǎng)的形式,形成跨空間的源網(wǎng)荷儲的集成和協(xié)同。
? ? ?責(zé)任編輯:tzh
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