作为新型电力系统的重要组成部分,虚拟电厂的发展状况一直备受关注。近日,国网上海经研院主持申报的《虚拟电厂资源配置与评估技术规范》(以下简称《规范》)已由国家标准化管理委员会正式批准立项。发展虚拟电厂有何意义?我国虚拟电厂发展现状如何?后续将有何规划?围绕这些问题,记者日前专访了参与《规范》研究的东南大学电气工程学院教授高赐威。
■■虚拟电厂不是智能微电网
中国能源报:什么是虚拟电厂?虚拟电厂和以往的智能微电网有何不同?
高赐威:从功能上看,虚拟电厂是应用先进的通讯和控制技术,实现对大量散布的分布式资源的聚合调控,使这些分布式资源规模化,并具备参与电力系统运行调度的资格和能力。“虚拟”表明其并非一般的实体机组电厂,而是由大量散布资源的“发电”能力聚合所形成。“电厂”指其能够向系统提供常规电厂所能提供的电能量或者辅助服务。
微电网要求内部独立成网且有自平衡能力,具有一定的孤网运行能力,同时并不要求向外输出电功率或者辅助服务。与之相比,虚拟电厂则并不一定具有自平衡能力,甚至相关资源都不一定在同一个局部配网中,但是要求资源聚合后形成的虚拟电厂具有向外输出电功率或者提供功率平衡的能力。
由此可见,虚拟电厂和微电网是完全不同的概念,但在特定场景下,微电网可以是虚拟电厂。比如,一个园区型微电网如果具备向系统提供电能量或者辅助服务的能力,就可以称之为虚拟电厂。
中国能源报:《规范》聚焦了哪些问题?
高赐威:《规范》是建设虚拟电厂的基础性标准,将指导相关企业配置分布式电源、柔性可调负荷、分布式储能等不同种类的虚拟电厂资源,同时将形成对于虚拟电厂配置方案的评价方法,客观评价虚拟电厂资源构成的优劣,对于目前国内虚拟电厂建设中所遇到的建设规模、建设类型、参数整定等难题起到了纲领性的指导作用。
具体来说,《规范》的主要内容包括资源配置与评估流程、虚拟电厂建设需求、虚拟电厂资源配置方案、虚拟电厂评估方法四个模块,在安全运行需求分析、能源低碳转型需求分析和社会、经济发展需求分析的基础上,制定虚拟电厂建设需求评估方法,明确虚拟电厂建设规模和应用范围;同时,还规定了分布式资源调节潜力评估方法和虚拟电厂聚合构建方法,在此基础上形成了虚拟电厂建设方案;最后,制定了虚拟电厂发电能力评估方法,从而对虚拟电厂建设方案整体呈现的技术性能和经济性效益进行评估。
■■多数仍停留在需求响应阶段
中国能源报:发展虚拟电厂对推进我国新型电力系统建设有何积极意义?
高赐威:虚拟电厂的发展是建设新型电力系统的必然要求。一方面,构建新型电力系统必然要求大规模的新能源接入,间歇性的新能源发电对电力系统的灵活性和平衡能力提出更高要求。与此同时,系统中存在大量散布的分布式资源,却由于单体容量微小、数量众多而无法被系统调用。而虚拟电厂则可以提供一种有效的技术手段和商业模式,通过聚合分布式资源实现规模化,向系统提供灵活性。另一方面,国家能源局刚刚公布的2022年新能源发展数据表明,2022年新增光伏中的58%是分布式光伏。这些分布式光伏发电间歇性强且单个体量微小,无法直接参与批发市场交易获利,也无法承担市场义务,在现行体制下对于降低自身出力的随机性、提升预测的准确性毫无动力,而是完全依赖系统向其提供平衡能力。虚拟电厂则一方面可以向这些分布式发电提供更好的市场机会,另一方面将其纳入虚拟发电单元承担市场义务,可以提升系统安全稳定运行水平。因此,虚拟电厂的发展将有效提升系统消纳新能源的水平,极大促进新型电力系统建设。