虚拟电厂系列6——中国虚拟电厂发展现状
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昨天和大家分享了虚拟电厂系列的第五部分:美国虚拟电厂商业模式
今天和大家分享第六部分:中国虚拟电厂发展现状
我国虚拟电厂的三大上游基础资源——分布式电源、储能、可控负荷,均处于高速发展阶段,三类资源的更新升级将推动虚拟电厂调控能力的扩张。
我国虚拟电厂的发展可以分为邀约型、交易型和自治型三个阶段:
1)邀约型
在没有成熟的电力市场下,由政府部门或者电网调度机构牵头组织,共同完成邀约响应和激励的流程。邀约型虚拟电厂主要通过需求响应激励资金池推动市场需求,该模式难以长久,并且存在一定程度的寻租问题。
2)交易型。
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,分别参与这些市场并获得收益。目前我国的虚拟电厂正处于从邀约型向市场型转型阶段,各省开展的虚拟电厂项目以试点为主,尚未形成一套成熟的解决技术方案。
3)自治型
随着虚拟电厂聚合的资源种类、数量、空间的进一步拓展,虚拟电厂向虚拟电力系统升级,其中既包含可控负荷、储能和分布式能源等基础资源,也包含了这些基础资源整合而成的微网、局域能源互联网。虚拟电厂通过聚合资源参与电力交易获取收益,该模式需要较为彻底的市场化改革。

我国虚拟电厂起步“十三五”,目前已有响应细则出台并建成多个试点项目。
“十三五”期间,我国江苏、上海、河北等地开展了电力需求响应和虚拟电厂的试点工作。其中,江苏省率先于 2015 年出台官方文件《江苏省电力需求响应的实施细则》指导电力需求的调控。此后,中国虚拟电厂进入研发、探索阶段。
2019 年,国家电网提出“泛在电力物联网”,并建成国内首个虚拟电厂“国网冀北虚拟电厂”,实现了发电和用电的自我调节。
到目前为止,北京、上海、广东、江苏、浙江等地先后开展虚拟电厂项目试点。
全国虚拟电厂试点项目:


示范工程——国网冀北虚拟电厂:聚沙成塔,实现能源的高效利用。

国网冀北虚拟电厂是国内首个虚拟电厂试点项目,于 2019 年 12 月建成投运。该工程实时接入并控制了蓄热式电采暖、可调节工商业、智能楼宇、智能家居、储能、电动汽车充电站、分布式光伏等 11 类、19 家泛在可调资源,容量约 16 万千瓦,涵盖张家口、秦皇岛、廊坊三个地市。
冀北虚拟电厂的核心——智能管控平台可实现设备数据和互动信息的计算、存储以及集成能源运行管理、交易、服务功能,整合优化各类可调资源与电力系统实时交互。
在 2019 年 10 月的第 83 届国际电工委员会大会上,国网冀北电力公司虚拟电厂示范工程被写入 IEC 国际标准用例,并向国际首次公开展示虚拟电厂测试床。
从虚拟电厂运营效果上看,2020 年,冀北电网夏季空调负荷将达 600 万千瓦,10%空调负荷通过虚拟电厂进行实时响应,等于少建一座 60 万千瓦的传统电厂。“煤改电”最大负荷将达 200 万千瓦,蓄热式电采暖负荷通过虚拟电厂进行实时响应,预计可增发清洁能源 7.2 亿千瓦时,减排 63.65 万吨 CO2。虚 拟电厂有效实现了清洁能源的高效利用和灵活可调,可挖掘价值空间巨大。
虚拟电厂兼具环保性与经济性,投入成本约为火电厂的 1/8。我国东西部电力供需关系趋紧,电力峰谷差矛盾日益突出,各地年最高负荷 95%以上峰值负荷累计不足 50 小时。峰谷差问题可以依靠多种手段缓解,但总体来看,随着虚拟电厂技术的日渐成熟,虚拟电厂将成为削峰填谷投资成本最低的手段。
根据国家电网测算,通过火电厂实现电力系统削峰填谷,满足 5%的峰值负荷需要投资 4000 亿,而通过虚拟电厂,在建设、运营、激励等环节投资仅需 500-600 亿元,既满足环保要求,又能够降低投入成本。

2022 年 6 月,《北京市“十四五”时期电力发展规划》首次将虚拟电厂的建设纳入电力发展规划中。我国可供参与虚拟电厂运营的控制资源体量庞大,可调负荷资源超过 5000 万千瓦,虚拟电厂也随基础资源的快速发展而受到重视。
虚拟电厂系列的第六部分的内容就分享到这里,明天和大家分享第七部分的内容:中外虚拟电厂对比
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