中国储能网讯:在双碳目标背景下,随着新型电力系统建设推进,一方面,波动性和间歇性较强的风光发电在电源结构中的比例持续增长,供给侧随机性日益凸显;另一方面,随着终端电气化水平提升与新型负荷不断涌现,需求侧随机性愈发显著。新型电力系统的“双随机”特征为电力保供工作、系统经济高效运行等带来了严峻挑战。
作为一种广泛聚合与调控需求侧多元资源的技术,虚拟电厂可显著提升电力系统的灵活性与调节能力,进而有效应对“双随机”带来的诸多挑战,为能源三角问题破解和新型电力系统建设提供重要解决方案。
1虚拟电厂助力新型电力系统建设
(1)虚拟电厂助力新型电力系统安全可靠运行。虚拟电厂可降低大规模波动性可再生能源并网对系统稳定性的冲击。虚拟电厂通过对分布式能源、多元负荷资源的整合和优化控制,形成了一种风险对冲资源,可根据电网安全运行需求,以调峰服务、调频服务、需求响应等形式灵活参与电力系统资源配置,有效强化电力需求侧与供给侧的协同互动,显著提升电力系统平衡能力与动态调节能力,进而有效应对可再生能源出力波动性带来的安全运行风险。
(2)虚拟电厂助力新型电力系统清洁环保运行。虚拟电厂可提升可再生能源的消纳水平。一方面,虚拟电厂可发掘可控负荷、可中断负荷、电动汽车、储能等资源追踪可再生能源的潜力,通过引导需求侧资源外部特性与供给侧可再生能源出力曲线趋同,促进可再生能源电力的规模化消纳;另一方面,建设虚拟电厂可针对分布式可再生能源设备的接入、通信、控制及优化运行形成标准化体系与方案,进而实现对配网侧分布式资源有序管理,提升分布式资源接入电网的友好性,为分布式可再生能源消纳提供重要支撑。
(3)虚拟电厂助力新型电力系统经济高效运行。虚拟电厂可提升系统运行经济性。一方面,虚拟电厂可在考虑电网、聚合商、用户等主体利益诉求的前提下,通过激励措施、市场交易等多样化方案充分发掘既有资源参与系统灵活调节的潜力与积极性,与深度调峰改造、增加发电装机容量及配套电网建设等方法相比,技术经济效果更好;另一方面,虚拟电厂可突破物理地域的限制,通过层级化管理架构实现对不同节点和电压等级的分散资源的聚合和控制,解决从日级到毫秒级的多时间尺度运行控制问题,实现大范围时空域内的资源优化配置,有效提升综合化效益。
2如何加速虚拟电厂规模化发展
现阶段我国虚拟电厂总体上处于试点示范阶段,为进一步发挥虚拟电厂对新型电力系统建设的支撑作用,需要从顶层框架、市场机制、数字技术和商业模式4方面加速虚拟电厂规模化发展。
(1)从顶层框架看,建议加快制定与完善虚拟电厂建设与发展指导意见。立足我国能源电力工业转型进程及系统发展水平,结合相关技术发展趋势,从聚合类型、聚合模式、物理参数、信息化水平等维度明确虚拟电厂相关标准规范与技术体系,加快虚拟电厂发展规划编制工作,分地区、分阶段明确虚拟电厂发展重点,根据市场需求完善进入与退出机制,推动我国虚拟电厂实现规模化、产业化和有序化发展。
(2)从市场机制看,建议依托市场这只“看不见的手”激发虚拟电厂发展活力。在起步阶段,应注重对虚拟电厂市场主体的培育,探索虚拟电厂与电力市场之间、以及虚拟电厂内部多元主体之间的互动机制,扩大市场主体范围、完善交易品种;在成熟阶段,应注重还原虚拟电厂调峰、调频等服务的商品属性,通过建立和完善市场化交易规则、设立有效的竞价机制,进一步激发虚拟电厂参与市场交易的积极性;在资源配置扩大化阶段,应注重建立省间、省内协调运作的市场机制,充分发挥省间资源协调互补特性,推动虚拟电厂融入全国统一市场架构,实现在更大时空范围内参与资源的优化配置。
(3)从数字技术看,建议加速数字化转型进程,推动先进数字技术在虚拟电厂领域的创新应用。深化“云大物移智链”等先进信息技术与虚拟电厂的融合,推动智慧综合管理平台建设,有效覆盖用户接入与审核、报量保价、在线优化与出清、自动化签约、执行结果溯源与结算等环节,促进能源信息流动和开放共享,实现虚拟电厂的聚合用户管理、系统状态感知、运营策略动态优化、指令实时下发等功能,为打造可观、可控、可靠的虚拟电厂提供重要支撑。
(4)从商业模式看,建议加速虚拟电厂商业模式创新,推动多元化投融资体制机制建设。制定促进虚拟电厂产业发展的金融、投资、财税等综合性政策,稳步拓宽虚拟电厂投融资渠道,有序引入多元化资本,建立直接融资与间接融资互为补充的融资模式,鼓励各方资源以多样化途径参与到虚拟电厂建设与发展的过程中,为虚拟电厂业态培育提供良好环境与重要动能。(作者:华北电力大学能源互联网研究中心 曾鸣 许彦斌 王雨晴)