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虚拟电厂系列(一), VPP基本概念

发布时间:2021-04-13

关键词:虚拟电厂、互联网能源、电网聚合商

虚拟电厂的概念

虚拟电厂(Virtual Power Plants, VPP)是实现智能电网的重要技术之一。它是指通过分布式能源管理系统将电网中分散安装的清洁能源、可控负荷和储能系统合并作为一个“特别的电厂参与电网运行,从而很好地协调智能电网与分布式能源之间的矛盾,充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益。
实际上,在更广义的概念中,虚拟电厂是基于互联网的能源高度聚合,以及以此为基础而可拓展出的多样化的衍生服务,其核心是“聚合”和“通信”。将资源进行聚合,最终目的还是要将接入的资源参与电网互动,互动内容包括需求响应、辅助服务、电力现货交易等等。
在欧洲,虚拟电厂也可以叫做电网聚合商(aggregator),在市场参与者中,电网聚合商负责把分布式的小型发电设备(新能源)的控制权集中成为一个池,达到参与电力市场的最低门槛,相当于代理商的角色。 

虚拟电厂发展的几个阶段

依据外围条件的不同,一般把虚拟电厂的发展分为三个阶段:
第一阶段:邀约型阶段。这是在没有电力市场的情况下,由政府部门或调度机构牵头组织,各个聚合商参与,共同完成邀约、响应和激励流程。
第二阶段:市场型阶段。这是在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后,虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式,分别参与这些市场获得收益。在这个阶段,也会同时存在邀约型模式,其邀约发出的主体是系统运行机构。
第三阶段:自由调度型虚拟电厂。也可称之为“虚拟电力系统”,其中既包含可调负荷、储能负荷、储能和分布式能源等基础资源,也包含由这些基础资源整合而成的微电网、局域能源互联网。

三、虚拟电厂在智能电网中的作用

虚拟电厂在中国还是一个比较新的概念,随着国家对清洁能源和新兴技术的大力推动,虚拟电厂将成为智能电网和全球能源互联网中重要的能源聚合形式,近两年,应用试点工程已经逐步开展开来。具体的发展前景主要体现在以下几个方面:
1.可以充分利用分布式电源的互补性减少出力的不确定性。促进可再生能源的充分利用。
可再生能源出力具有一定的不确定性以及不可预测性,但不同能源之间可以优势互补。比如光伏在夜间的出力空缺,可以由风电补充。

2. 虚拟电厂对于推进和完善电力市场体制具有重要的促进作用。

当下电力系统的一个热点是电改,重中之重就是电力市场的建力。虚拟电厂可以聚合分布式能源参与电力市场的运营,可以参与日前市场、实时市场、辅助服务市场等。同时,虚拟电厂高效、精确的控制方式,可以充分利用各分布式能源的运行参数、边际成本等信息,结合市场情报,制定发电计划,整体上实现可再生能源的整体优化。
3. 使更多新兴技术在电力行业的应用成为可能
电力行业一直被冠以保守的标签,很重要的原因就是体系太庞大,而且关系国计民生,任何措施的施行都是慎之又慎,所以整体的变化还是缓慢的。而且,像诸如大数据等新技术,虽然电网有很庞大的海量数据,但很少能整合起来。虚拟电厂强大的通讯系统,会在实现通信功能之余,发挥出更多附加价值。
4. 有效应对能源短缺问题。

当前,我国的电力供应规模已经达到相当水平,如果把困扰着我们的“电荒”问题完全归结为发电规模,显然是不合适的。高耗能一直是我国经济生活中一个严峻的问题。虚拟电厂对于能源的整合与优化配置,在很大程度上实现节能的效果,可以有效应对能源短缺与清洁发展的问题。

来源-智见能源

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