Shandong Energy Storage Society
背景
近年来我国电力结构中火电的比例逐渐降低,风电、光电等可再生能源发电占比逐年上升。由于风电、光电等可再生能源在发电特性上具有极大的不确定性和波动性,随着接入电网的比例越来越高,使得发电侧电能产出的不稳定性日益凸显。同时,新能源汽车等高功率负荷也在高速增长,使得用电侧负荷也变得难以预估。
在发电侧和负荷侧双重不确定性的影响下,电网运行中的风险因素大幅增加。虚拟电厂凭借着“源-荷”特性、高度智能化的控制系统以及优秀的经济性,成为现阶段在不增加额外基础设施情况下最环保且经济的方案。虚拟电厂就像是共享经济对闲置资源剩余价值的再利用,提高资源的利用率,释放了分布式可再生能源的调节潜力,大大地提高了电网运行的安全性和稳定性。
含义
虚拟电厂,英文名Virtual Power Plant,简称VPP,是一种特别的电源协调管理系统,并不是传统意义上的发电厂。它以物联网为基础,通过先进的信息通信技术和软件系统,将那些分散在各地的分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等资源统统聚合起来,作为一个特殊“电厂”参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。
虚拟电厂概念的核心是“通信”和“聚合”,它的主要功能在于聚合分布式资源参与电力市场和辅助服务市场运行,实现电源侧的多能互补、负荷侧的灵活互动,对电网提供调峰、调频、备用等辅助服务,达成与常规发电厂类似的效果。
分类
通过虚拟电厂的定义我们可知,虚拟电厂聚集了分布式能源(发电)、储能(充电/放电)、可控负荷(用电)等几大要素。根据侧重要素的不同,虚拟电厂所具有的服务能力也有所不同,由此虚拟电厂可分为以下四大类。
电源型虚拟电厂
具有能源出售能力,可以参与能量市场,并可根据实际需要参与辅助服务市场。
负荷型虚拟电厂
具有功率调节能力,可以参与辅助服务市场,但是能量出售能力不足。
储能型虚拟电厂
可以参与辅助服务市场,同时也可以在部分时段出售电能。
混合型虚拟电厂
全能型选手,既可以参与能量市场,又可以参与辅助服务市场。
作用
破解分布式发电的负面效应
虚拟电厂既可以作为“正电厂”向系统提供电调峰,又可以作为“负电厂”进行负荷消纳,通过虚拟电厂的协调控制优化减小分布式发电对电网的冲击,使配电管理更趋于合理有序,提高电网运行的稳定性。
促进分布式电源聚合优化
虚拟电厂可以将分布式电源聚集整合起来,聚沙成塔、积少成多,扩大清洁能源接入规模和体量,通过内部优化调节,挖掘分布式电源、新型储能、电动汽车等组成单元的调节潜力,缓解电力供需压力。
优化发电资源的结构配置
虚拟电厂拥有多样化的发电资源,这样既可以参与主能量市场,也可以参与辅助服务市场,参与多种电力市场的运营模式及调度框架,对发电资源的广泛优化配置起到积极的促进作用。
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