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虛擬電廠的概念、功能和前景

隨著風電、光伏等新能源的迅猛發展,能源生態系統發生深刻改變,虛擬電廠的作用已然凸顯,虛擬電廠的概念,在我國悄然興起。

1.什麽是虛擬電廠?

虛擬電廠是在配電網中,由眾多分布式發電、儲能設備和可控負荷,聚合在壹起而形成的電廠。

相對於傳統的電廠,虛擬電廠可以理解為是壹種廣域的線上電廠,雖然沒有確切的廠區,散布的設備形態與“電廠”的概念也有較大落差,但卻實際發揮著壹個電廠的本質作用。

虛擬電廠由終端、主站和軟件構成。終端主要包括風電、光伏、小水電、潮汐能發電等分布式可再生發電設備,蓄電池、充電樁、小型蓄能電站等分布式儲能設備和社區 微電網等可調控負荷 ;主站運用物聯網控制技術, 對加入的終端進行聚合、控制,並以唯壹的主接口參與外部電力市場交易 。

2.虛擬電廠的主要功能

(1)聚合功能:虛擬電廠在電網的配電側,專門吸納小而散的 分布式發電、儲能和可調負荷資源 ,形成規模,參與市場和電網運營,解決小容量單獨接入成本高、難操作等問題。

(2)主體功能:虛擬電廠除了分布和商業模式外,與傳統電廠以同樣的方式接入電網,同樣作為市場主體參與常態化運營,權益同樣受法律保護。

(3)平衡功能:虛擬電廠發揮內部系統平抑調節功能,可以減輕主電網的調度壓力,增強電網調度的靈活性,能更好的服務於能源結構綠色轉型升級。

3.關鍵核心技術

(1)物聯網控制技術:克服間歇性和隨機性,實現廣域的電力負荷聚合並能被電網靈活調用,是參與電力市場常態化運行的關鍵。

(2)智能計量技術:是實現自動抄表,實時監測的基礎。

(3)信息通信技術:通過線路載波技術、無線通信技術等,實現雙向通信和目標信息控制。

4.發展的驅動因素

虛擬電廠的產生和發展,主要受到3個因素的驅動:

壹是終端需求,隨著分布式發電、儲能數量的急劇增長,有解決接入電網、組團降低成本的需求;

二是電網需要,電力系統轉型升級,迫切需要分級平抑新能源電力的沖擊和調度難題;

三是技術支持,能夠實現廣域分布式能源的聚合和調節控制。

5.虛擬電廠的現狀及前景

目前,我國虛擬電廠處於早期培育階段。壹些虛擬電廠還只是配電側的輔助系統,僅向 社會 提供電力交易的撮合服務。只有先將虛擬電廠運作起來,其功能、市場規模、業務體量、成熟度等才會慢慢地有壹個質的飛躍。在政策優惠、政府補貼下逐漸積累能力、完善功能,從時間上看,可能還需要3 5年的市場培育期。

在發展領先的廣東省,單個虛擬電廠聚合的容量規模,有的達到15萬千瓦,與百萬千瓦級的水電站或集中式風電場相比,差距仍然太大。

虛擬電廠成熟的商業模式,應是聚合大量分布式可再生能源和儲能設施,形成規模化;根據電網負荷需求預測、分類分時電價、碳排放指標、成本和運行特性等,制訂效益優化的售電和購電計劃,形成持續穩定供電型模式,或“削峰填谷”調節型模式。

從長遠來看,隨著我國風電、光伏、儲能、電力交易、碳交易 等業態的發展,虛擬電廠 有望成為電力體系轉型升級、效率優化的重要手段 ,獲得大力發展,形成規模效益。

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