“实化”虚拟电厂促进长足发展-北极星火力发电网

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虚拟电厂可以把分散的系统资源聚沙成塔，是以高比例可再生能源为特征的新型电力系统调度运行管理中所需的一种重要技术手段和市场主体。正因如此，被学术界多年探索和研讨的虚拟电厂概念，也逐步受到政府及社会各界的高度关注。

在政策层，近年来国家主管部门及多个地方政府出台政策，鼓励发展虚拟电厂、探索相关商业模式。今年1月，国家发展改革委《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》表示，支持负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商等参与电力市场交易和系统运行调节。6月，山西能源局出台专项政策《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，从可操作性上对虚拟电厂概念进行了明确和细化，提出按照不同聚合优化的资源类别，将虚拟电厂分为“负荷类”虚拟电厂和“源网荷储一体化”虚拟电厂，并对运行速率和响应时间等多项技术指标提出要求。

随着上述政策的推出，虚拟电厂开始成为市场投资主体的关注对象，近期已然成为能源领域和资本市场上备受追捧的热点，国内外一些实践项目也都有不同程度的进展。但总体来看，当前社会各界对虚拟电厂的关注和讨论主要侧重于商业模式、盈利潜力等，而对于虚拟电厂在电力系统运行管理中的重要性、角色作用等问题仍缺乏深入讨论，对于虚拟电厂运营主体需具备什么条件、如何参与市场，以及在其运行管理中应该明确哪些技术要求，如何突显其对于新型电力系统安全稳定运行的重要作用与价值等方面尚需研究。虚拟电厂未来发展仍有诸多不确定性和亟待落实的内容。

来源：能源评论•首席能源观作者：蒋莉萍

新型电力系统不可或缺的新成员

构建新型电力系统是能源电力低碳转型的关键举措。关于新型电力系统相对于现有电力系统的形态变化和特征变化，以及未来的基本格局和发展趋势等，业内外有基于不同视角及维度的分析解读。其中，多元化、分布化、点多面广是得到广泛认同的几个关键词。业内权威专家预见，在未来较长一段时期内，新型电力系统仍主要以交流同步机制运行。

基于此，我们认为，虚拟电厂是新型电力系统不可或缺的新成员。虚拟电厂是智能化、数字化等新技术在电力行业应用的重要体现。虚拟电厂建设运行的核心是打造一套智慧能源管控系统，重点在于“通信”“聚合”“优化”三个方面，包括量测通信技术、协同控制技术以及优化决策技术。

传统的电力系统运行通过调度大型的电厂来满足系统、用户的需求，未来分布式资源越来越多的时候，系统将难以调度点多面广的分布式资源。更何况，分布式电源已经不仅仅是风电、太阳能发电等，还包括各种类型的储能电站。所以，时间尺度和空间尺度更广阔的、全供需链参与的、非完全实时平衡的“源网荷储协同互动”模式，大电网和微电网的协调控制与其他能源系统的协调运行，用户侧与电网互动的灵活性资源，都应该包括在这个多元双向互动型的新型电力系统之中。未来，更多新技术、新应用都会在虚拟电厂的实践中得到体现。

随着风电、太阳能发电等可再生能源发电比例的逐步提升，以及煤电等化石能源发电的逐渐退出，系统运行可调节资源紧缺的矛盾将越来越突出。在此背景下，虚拟电厂不仅要作为分布式资源主体参与市场的一种形式，更要成为聚合需求侧分布式资源支撑系统保证安全稳定供电、实现平稳转型的重要技术手段。

从系统调度运行的角度看，要实现对点多面广的分布式资源的直接调度管理，不仅十分困难且成本极高，而且，一旦分布式资源占比达到一定程度，电力系统运行的不确定性将极大增加。通过虚拟电厂这个中间层来进行资源的整合、优化和调配，能使分布式资源更好地在系统运行和市场中发挥作用。

虚拟电厂在支撑产业和电力市场发展方面同样具有价值。虚拟电厂产业链包括上游基础资源、中游系统平台和下游电力需求方，是带动性强、参与主体多元的产业，通过虚拟电厂整合资源，能够联通产业链，培育多元市场主体，活跃电力市场交易。

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应与常规电厂同责同权

虚拟电厂依托数字平台和智能通信等技术，实现对空间及主体上相对分散的分布式资源的聚合，并通过优化控制策略实现统一特性的虚拟实体，以其所具备的运行灵活性和可调度性参与电力系统调度运行，成为新型电力系统安全稳定运行的重要支撑，并作为市场主体参与市场交易。

所以，虚拟电厂首先应是“电厂”，它是聚合分布式资源以满足电力系统调度运行需要的一种高级方式，代表其内部成员主体参与系统运行，通过优化配置内部资源以满足电力系统的调度运行要求。因此，“可调度”是体现及衡量其系统价值的基本性能特征，也是其有别于通常意义的负荷聚合商的核心所在。

由于目前对虚拟电厂的技术意义、系统角色尚未达成普遍共识，个人认为现在谈虚拟电厂提速发展为时尚早。除了技术性问题需要进一步研究探讨，还需明确虚拟电厂应如何参与调度运行。统一调度是电力系统运行的第一大事，必须从调度运行管理角度来思考怎么用好资源、如何规划虚拟电厂未来的发展。其中的关键点是：虚拟电厂在调度运行上必须落到“实”处，应具备常规电源的“可调度”特性。实现与常规电厂和电站同质化管理，是虚拟电厂在调度运行工作中最基本的诉求。目前大多数虚拟电厂还只是负荷聚合商等概念的变体，并未明确“责、权、利”的边界。从新型电力系统安全稳定运行的强烈需求看，虚拟电厂需要“实化”，应该实现与常规电厂同责同权，承担系统平衡等责任，接受电网调度。相应的，虚拟电厂资源聚合的地理范围也有必要予以界定，否则，所期待的系统运行成效难以实现。

从聚合的资源构成看，当前我国虚拟电厂试点项目主要以负荷侧可调资源为主（工业负荷、商业楼宇的空调负荷、蓄热式电采暖、充换电设施等），具备“电厂”性质的项目很少。山西的《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》提出了一些明确的指标性要求。例如，在调节容量及响应时长方面，要求虚拟电厂初期调节容量不低于20兆瓦，且不低于其最大用电负荷的10%，具备持续参与响应不小于2小时的能力等，具有一定的实操性，但仍局限于普通意义上的资源聚合商定位。

虚拟电厂是对系统内点多面广的分布式资源进行聚合和优化配置利用的高级方式。本质上看，虚拟电厂不是一个“规划”的概念，而是一个“运行”的概念。虚拟电厂代表其（分布式的）内部成员主体参与系统运行，通过对内部资源的优化配置来满足电网系统的调度运行要求。在此价值实现的基础上，衍生出适合其角色定位和价值作用的商业模式。

需要达成共识的几个问题

虚拟电厂作为前沿技术以及新型电力系统中的新业态，已得到国家政策上的认同，受到业内外的广泛关注。但从商业化推广应用角度看，还存在着一些需要达成共识的问题，主要包括以下几个方面：

一是关于虚拟电厂的系统角色定位问题。当前政府文件中，原则性鼓励虚拟电厂作为独立市场主体参与市场交易。但由于有关规定缺乏对虚拟电厂系统运行中角色定位的明确描述，“责、权、利”界定不清晰，其发展及运营还存在不确定性。我们认为，虚拟电厂首先必须是一个“电厂”，为系统安全稳定运行提供支持是其价值所在，“可调度”应作为体现其系统价值的基本性能要求。所以从政策概念上，建议不要把虚拟电厂与微电网、负荷聚合商、综合能源服务商等概念等同起来。

二是关于运行管理方面的技术要求问题。基于其“电厂”定位，有必要对虚拟电厂的整体性技术指标提出具体要求，例如响应时间、调节速率、精度等“外特性”指标。同时，对虚拟电厂资源聚合的地理范围，也有必要基于有利于系统调度运行管理的原则予以界定。

三是要对虚拟电厂参与电力市场的主体身份予以明确。当前“报量不报价”的“被动式”市场参与模式仅适用于负荷聚合商等用电负荷类主体。虚拟电厂应具备一定的发电出力功能，在市场中等同于发电主体，可自主参与现货市场、辅助服务市场以及容量市场等，以获得更多的市场参与及价值兑现机会。

（作者系国网能源研究院原副院长；编辑整理：本刊实习记者王若溪）

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