面對極端高溫天氣造成的用電形勢，急需解決供電問題——

虛擬電廠帶來真實保障

提到電廠，很多人會想到這樣的場景——火力發(fā)電廠冒著蒸汽的冷卻塔，風(fēng)力發(fā)電廠高聳的風(fēng)機，光伏發(fā)電廠一排排的光伏板...但你聽說過虛擬電廠嗎。

今年夏天，中國多地出現(xiàn)極端高溫天氣，經(jīng)濟復(fù)蘇等因素推動全國用電負(fù)荷快速增長再看電源端，可再生能源發(fā)電在全國電源中的比重在不斷上升，但風(fēng)，光等可再生能源發(fā)電的強波動性和間歇性問題仍有待解決如何保證穩(wěn)定的供電虛擬電廠進入人們的視野

什么是虛擬發(fā)電廠。

——看不見摸不著，是一種依托數(shù)字信息技術(shù)的能源管理系統(tǒng)。

說起虛擬電廠，可以追溯到中國的電力體制改革。

根據(jù)消息顯示，上世紀(jì)90年代，國內(nèi)供電實行電力需求側(cè)管理，計劃用電主要通過行政手段實施本世紀(jì)以來，電力需求側(cè)管理逐漸演變?yōu)殡娏π枨髠?cè)響應(yīng)，即根據(jù)電力市場的供需情況調(diào)節(jié)電量發(fā)電廠的主要功能之一是通過調(diào)節(jié)電力負(fù)荷來保證電力的穩(wěn)定性

華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任曾鳴告訴記者，過去用戶用電需求波動主要靠供給側(cè)調(diào)節(jié)解決，而能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型對電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力提出了新的要求目前，中國正在加快建設(shè)新的電力體系，其核心在于推動可再生能源大規(guī)模，高比例發(fā)電但大規(guī)模并網(wǎng)可再生能源發(fā)電帶來的不穩(wěn)定性也比較突出，傳統(tǒng)的供給側(cè)調(diào)節(jié)能力難以平滑風(fēng)光發(fā)電的波動這時候，依托數(shù)字技術(shù)平臺，不受物理空間限制的虛擬電廠，就顯示出了穩(wěn)定供電的潛力曾鳴說

顧名思義，虛擬電廠是看不見摸不著的與傳統(tǒng)電廠不同的是，它不燒煤，沒有車間這是一個基于數(shù)字信息技術(shù)的能源管理系統(tǒng)

曾鳴告訴記者，虛擬電廠不是利用物理設(shè)備發(fā)電，而是聚合各種電力負(fù)荷，實現(xiàn)電力負(fù)荷的組合，分析，優(yōu)化和調(diào)度一方面，虛擬電廠聚合的各種用電負(fù)荷要可調(diào)，比如寫字樓的空調(diào)，公共交通的用電等另一方面以數(shù)字化技術(shù)為支撐，整合不同空間的電力負(fù)荷，實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，從而起到穩(wěn)定供電的作用

除了可調(diào)負(fù)載，虛擬發(fā)電廠還可以對分布式電源，儲能和電動汽車等分布式資源進行聚合管理和優(yōu)化控制簡單來說，就是‘把不同類型的分布式資源聚集成塔’，相當(dāng)于建了一個云電廠國家電網(wǎng)能源研究院企業(yè)戰(zhàn)略研究所副所長張小童說

虛擬發(fā)電廠是如何工作的。

——根據(jù)市場電力供需情況，上游電力通過中游數(shù)字化平臺統(tǒng)一調(diào)配，再分配給下游需求方。

如果全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)，虛擬電廠可以分為上游供電，中游用電管理，下游用電三個部分據(jù)介紹，虛擬電廠的運作是在中游通過數(shù)字化平臺統(tǒng)一分配上游電力，然后根據(jù)市場的電力供需情況分配給下游需求方

從上游供電的角度來看，虛擬電廠不具備電廠的實際形態(tài)，但具有電廠的功能那么，對于建在云上的虛擬電廠來說，電從哪里來

在調(diào)峰調(diào)頻功能相同的情況下，虛擬電廠的調(diào)節(jié)效率遠高于傳統(tǒng)的供給側(cè)調(diào)節(jié)張小童告訴記者，傳統(tǒng)煤電機組增減出力響應(yīng)時間長，調(diào)峰受限于爬坡率一般來說，燃煤發(fā)電機組從最小出力達到額定出力需要1到2個小時而虛擬電廠聚合的儲能，可調(diào)負(fù)荷等資源的響應(yīng)速度可以達到分鐘級甚至秒級，明顯快于前者

不僅如此，虛擬電廠在穩(wěn)定供電方面也表現(xiàn)出更高的經(jīng)濟性過去電力負(fù)荷較大時，供應(yīng)側(cè)的調(diào)控手段往往是擴建電廠，調(diào)動備用電源，加強有序用電管理而虛擬電廠可以通過降低電力側(cè)的負(fù)荷來保證用電的穩(wěn)定性，不會對居民和工商業(yè)的用電造成很大影響，而且成本更低，對環(huán)境更友好

根據(jù)國家電網(wǎng)的一個測算，為了維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，傳統(tǒng)火電廠如果要建設(shè)煤電機組實現(xiàn)其運行區(qū)域削峰填谷，滿足5%的高峰負(fù)荷需求，也就是最大電力需求的測算，大約需要投資4000億元建設(shè)電廠和配套電網(wǎng)如果用虛擬電廠來實現(xiàn)同樣的功能，其建設(shè)，運營，激勵等環(huán)節(jié)只需要投入500億—600億元，成本遠低于前者

發(fā)展機制還有待完善。

——推動虛擬電廠規(guī)模化發(fā)展，需要進一步明確其盈利機制，協(xié)調(diào)供電側(cè)等多方關(guān)系。

據(jù)行業(yè)分析師稱，虛擬發(fā)電廠最近吸引了很多關(guān)注一方面來自極端天氣等因素產(chǎn)生的用電需求，另一方面，儲能，新能源汽車等相關(guān)技術(shù)的成熟，使得虛擬電廠能夠獲得更多的電力資源此外，依托物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)等手段，虛擬電廠可以準(zhǔn)確預(yù)測可再生能源的發(fā)電情況，避免棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，節(jié)約電力資源，實現(xiàn)其在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置

但是，和傳統(tǒng)電廠一樣，虛擬電廠的運營不得不考慮一個關(guān)鍵問題——如何盈利。

張告訴記者，國內(nèi)虛擬電廠主要通過參與輔助服務(wù)市場和需求側(cè)響應(yīng)賺取一定的費用前者是指為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)等提供服務(wù)，而后者根據(jù)電網(wǎng)的需求調(diào)整電力側(cè)的使用量總的來說，目前國內(nèi)虛擬電廠盈利模式比較單一，激勵機制不夠

記者了解到，在一些虛擬電廠布局較早的歐洲國家，當(dāng)?shù)氐奶摂M電廠可以通過向發(fā)電企業(yè)提供電力規(guī)劃和技術(shù)支持來獲取服務(wù)費，或者幫助發(fā)電企業(yè)接入電網(wǎng)完成電力交易并收取部分費用業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，參考一些歐洲國家的經(jīng)驗，中國的虛擬電廠可以在盈利模式上實現(xiàn)一定的創(chuàng)新比如，進一步豐富輔助服務(wù)市場交易品種，加快電力現(xiàn)貨市場和容量市場建設(shè)，拓寬虛擬電廠參與市場的渠道此外，還可以探索能源托管，節(jié)能服務(wù)等其他增值服務(wù)，比如提供節(jié)約電費，減少碳的分析方案

中國正在加緊布局虛擬電廠2021年10月，國務(wù)院發(fā)布《到2030年二氧化碳排放峰值行動計劃》，提出大力提高電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，加快建設(shè)靈活調(diào)節(jié)電源，引導(dǎo)自有電廠，傳統(tǒng)大容量工業(yè)負(fù)荷，工商業(yè)可中斷負(fù)荷，電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)，虛擬電廠等參與系統(tǒng)監(jiān)管今年3月發(fā)布的《現(xiàn)代能源體系十四五規(guī)劃》明確，針對工業(yè)可調(diào)負(fù)荷，建筑空調(diào)負(fù)荷，大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷，用戶側(cè)儲能，新能源汽車與電網(wǎng)能源互動等多種資源聚合，開展虛擬電廠示范力爭到2025年達到最大負(fù)荷的3%—5%

專家認(rèn)為，為了進一步推動虛擬電廠的大規(guī)模發(fā)展，需要處理好多方關(guān)系要讓虛擬電廠的價值充分體現(xiàn)在市場上，讓它和供給側(cè)的資源公平競爭，按照誰的性價比更高，更清潔等標(biāo)準(zhǔn)來選擇曾鳴說，另一方面，仍需進一步完善相關(guān)政策支持，繼續(xù)創(chuàng)新數(shù)字信息技術(shù)，讓虛擬電廠更加智能，從而在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用

廖瑞玲