案例分享｜深圳虚拟电厂实践与思考-北极星输配电网

投稿

我要投稿

深圳供电局迈向“世界一流”能源企业，包括打破“三高一限”供电禀性制约、解决资源节约型发展方向与高冗余规划之间的矛盾、应对电力现货交易市场机制不完善问题、弥补电改背景下实时定价策略缺失问题、解决可再生能源发展与消纳不充分问题。为达成上述愿景，团队选择虚拟电厂和需求响应作为核心技术抓手，开展了涉及新技术、新政策、新业态的综合研究。下面提纲挈领的介绍一下，深圳供电局依托中美绿色合作项目在虚拟电厂方面的实践经验。

一、背景及目标

深圳在虚拟电厂领域的实践的发端之一是一场国际合作。中美绿色合作伙伴计划始于2008年，是中美之间开展具体务实合作的一个平台。其通过促成两国有关地方政府、企业和研究机构之间自愿结对，共同努力探索绿色发展的创新模式。联合秘书处由中国国家发改委和美国国务院共同牵头。2017年，深圳供电局联合美国自然资源保护协会、清华大学等单位成功申报了当年度的中美绿色合作伙伴计划，成为国内首家入选该计划的电网企业。合作主题为：市场机制下价格驱动的绿色电力供需友好互动关键技术及示范应用项目。

深圳虚拟电厂实践于思考-成果发声材料 - 附图版（深圳供电局、规划中心、焦丰顺）290.png

图1 合作项目签约仪式（华盛顿特区 2018.6）

在合作之始，团队制定了两个愿景，其一是助力深圳市实现“碳达峰”，包括助力削减多元用户碳排放（探索工业、交通、建筑的绿色低碳技术）、助力低碳消费理念推广（培育供需互动新模式，倡导绿色低碳新生活）等“降碳”举措，以及助力能源结构优化（力争实现可再生能源发电100%消纳）、助力产业结构优化（积极拓展能源互联网服务业务）等“增绿”举措；其二是助力深圳供电局迈向“世界一流”能源企业，包括打破“三高一限”供电禀性制约、解决资源节约型发展方向与高冗余规划之间的矛盾、应对电力现货交易市场机制不完善问题、弥补电改背景下实时定价策略缺失问题、解决可再生能源发展与消纳不充分问题。为达成上述愿景，团队选择虚拟电厂和需求响应作为核心技术抓手，开展了涉及新技术、新政策、新业态的综合研究。下面提纲挈领的介绍一下，深圳供电局依托中美绿色合作项目在虚拟电厂方面的实践经验。

二、研究内容及结论

（一）虚拟电厂国际发展情况

研究团队在全球范围内对虚拟电厂的发展概况进行了调研，调研发现：

深圳虚拟电厂实践于思考-成果发声材料 - 附图版（深圳供电局、规划中心、焦丰顺）749.png

图2 国际虚拟电厂发展概况

1．总体来看，国外虚拟电厂技术处于从示范项目到商业应用的过渡期，参与研发的主力军为电网和用户之外的第三方运营商（例如负荷集成商），研究热点包括资源聚合和优化策略、电力市场竞标方案等。目前，欧洲和北美处于领跑地位，各国在技术和经济的侧重点上存在差异，例如欧洲侧重分布式电源的聚合，而北美更侧重需求侧管理。

2．国内虚拟电厂处于初期发展阶段，以研究示范为主；相关领域的推进主体为：政府做引导，电网唱主角。国内项目的总体特征为：大部分虚拟电厂示范工程实现了初步的用户用能监测；较少有项目实现了虚拟电厂的优化调度及对分布式能源的闭环控制。

3．当前虚拟电厂的核心研究领域包括系统架构设计、资源优化调控策略、电力市场参与模式等。我本人于2019年入选IEC TC8/SC8B WG4工作组，参与了世界首套虚拟电厂国际标准，IEC 63189系列标准，的编写工作，并在其中承担了虚拟电厂控制模式部分的主笔工作。简要分享一下在虚拟电厂核心研究领域一些国际共识：

在“系统架构设计”方面，虚拟电厂技术架构有集中式、半分布式（或叫做分层式）、完全分散式三种。

深圳虚拟电厂实践于思考-成果发声材料 - 附图版（深圳供电局、规划中心、焦丰顺）1230.png

图3 典型虚拟电厂控制架构

在“资源优化调控策略”方面，主流策略包括3类：

以经济效益最优为目标；

以新能源最大化消纳为目标；

以系统运行最优、最小化配网网损等为目标。

在“电力市场参与模式”方面，主要做法有2类：

基于每个分布式能源的运行参数、边际运行成本、调度计划等信息设计不同的分布式能源聚合方案与竞价策略，以此为基础参与电力市场进行交易，实现虚拟电厂运营商经济效益的最大化。

基于博弈论、机器学习法、情景分析法等理论构建基于多代理的竞争电力市场模拟器，并将其应用于虚拟电厂参与日前交易决策。

（二）深圳发展虚拟电厂的动力来源

虚拟电厂的开发建设与电网企业的外部环境、内部需求、本地负荷特征等密切相关，故研究团队对这些问题开展了细致的调研与分析。

调研结果显示：

国家、电力行业、地区层面对深圳电网业务升级的要求，部分可以通过虚拟电厂来解决，例如电力供需互动、电网智能化提升等；

深圳电网“三高一限”的资源特征也需要开发虚拟电厂这类辅助型资源调度手段；

深圳本地负荷增长快、峰谷差大、空调和电动汽车等可调度弹性负荷多的特点，适合于发展需求响应技术。

综合这些因素，研究团队认为，支持深圳发展虚拟电厂有三方面的基础：

首先，深圳是电力市场改革的首批试点，盈利模式的改变促使电网企业做业务拓展。

其次，电力负荷快速增长与电力设施可用土地资源受限之间的矛盾日益凸显，从可持续发展的角度考虑，电力供需互动技术的研发与应用势在必行。

再者，以新能源汽车为代表具有可调度潜力新增大容量负荷的快速发展，给电网安稳运行带来挑战的同时，也为虚拟电厂这类综合能源技术的发展提供了土壤。

（三）虚拟电厂国内外异同分析

为了更好的制定深圳发展虚拟电厂的技术路线，研究团队从可控资源类型、商业运营模式、激励方式、政策支持及关键技术5个维度，对比了国外、国内以及深圳在发展虚拟电厂问题上的异同。通过对比分析，研究团队认为以实现自动化需求响应为目标建立全自动虚拟电厂是符合深圳当前实际的发展方向。

表1 国内外虚拟电厂发展环境及技术路线对比

企业微信截图_16539883035010.png

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

浙江省发改委：确保2022年年底前白鹤滩输浙特高压项目单极投运

虚拟电厂查看更多>电力负荷查看更多>电力设施查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

案例分享｜深圳虚拟电厂实践与思考

浙江省发改委：确保2022年年底前 白鹤滩输浙特高压项目单极投运

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

浙江省发改委：确保2022年年底前白鹤滩输浙特高压项目单极投运

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~