登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2018年,由国家电网有限公司主导发起的两项“虚拟电厂”标准获得国际电工委员会(International Electrotechnical Commission, IEC)批准立项,虚拟电厂的概念在原本体系架构上进一步提升:虚拟电厂是聚合优化“网源荷”清洁发展的新一代智能控制技术和互动商业模式,在传统电网物理架构上,依托互联网和现代信息通信技术,聚合分布式电源、储能、负荷等尚未纳入电网现有调控范围的各类资源,进行协同优化运行控制和市场交易,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。
(来源:微信公众号“能源评论•首席能源观” 作者:王宣元)
01
虚拟电厂迎难而上
能源转型是实现“双碳”目标的主要途径。这需要在生产侧推动清洁能源替代化石能源,在消费侧推动电能替代以降低社会整体碳排放。
我国新能源发展已取得显著成效,电源结构持续清洁化,截至2021年年底,我国新能源发电装机容量达到6.34亿千瓦,占总发电装机容量的26.7%。
构建新型电力系统面临的挑战来自以下三方面:
一是提升灵活调节能力的挑战。一方面,随着新能源占比逐年提高,新能源的波动性、随机性和反调峰性导致电力系统面临低谷时段消纳难、尖峰时段保供难、波动时段调节难的挑战。另一方面,用户侧灵活异质资源数量多、体量小、总量大,需“聚沙成塔”才能担当大任,而目前大量用户侧可调节资源尚未纳入电力系统可调控范围。消纳保供的压力叠加,系统灵活调节的能力亟须提升。以国网冀北电力有限公司(以下简称“国网冀北电力”)为例,截至9月29日,冀北电网新能源总装机容量达到3576.5万千瓦,占统调装机比例达70.1%,电量占比达47.7%,新能源逐渐成为冀北电网的装机主体和电量主体。这使国网冀北电力比其他省级电力公司更早面对能源转型以及新能源高速发展、高比例接网所带来的种种挑战。
二是保障系统安全稳定运行的挑战。新型电力系统的本质特征之一是高比例的新能源和高比例的电力电子设备,“双高”电力系统下安全稳定运行面临挑战,容易出现频率超限次数增加、暂态过电压等问题,如张北柔直电网屡次出现过宽频带振荡现象。因此亟须突破现有系统的运行机理,提升频率的支撑能力、电压调节能力以及暂态的稳定能力,保障新型电力系统安全稳定运行。
三是可持续高质量发展的挑战。随着新型电力系统建设的推进,储能、分布式电源、可控负荷、微网等市场主体多元发展,在实现协同高效的过程中矛盾日益突出,亟须加强市场运营体系建设。针对如何将配电和输电的可持续协调优化控制、如何将多元主体下的市场运营体系协调控制等课题,我国进行了一系列研究与实践。
构建新型电力系统的痛点之一在于提升系统的灵活调节能力,难点在于如何唤醒电网调度看不到、控不了的用户侧海量灵活异质资源,实现从离散动作的需求响应到连续闭环运营、可调控、可交易的新型电厂的转变?如何解决能源转型中低碳、安全、经济的三角矛盾?为了解决这些问题,国网冀北电力在国内较早进行了虚拟电厂实践。
02
冀北实践成果颇丰
1997年,虚拟电厂的概念被提出。从2001年起,欧洲各国就开始开展以集成中小型分布式发电单元为主要目标的虚拟电厂研究项目。2006年至今,北美和欧洲分别进行了以聚合可控负荷和聚合分布式电源为主的虚拟电厂实践,澳大利亚也在2019年进行了以聚合用户侧储能为主的虚拟电厂实践。
我国的虚拟电厂发展历程始于2016年,江苏率先从需求侧管理的层面进行尝试,开展了全球单次规模最大的需求响应,实现毫秒级的快速精准稳控切负荷。
2019年,国网冀北电力的虚拟电厂(以下简称“冀北虚拟电厂”)示范工程投运,参与华北(京津唐)调峰辅助服务市场。同年,上海建设了黄浦智能楼宇,参与需求侧管理。今年,深圳也建成了虚拟电厂管理平台。
目前我国江苏、上海开展的虚拟电厂实践处于应用模式的第一阶段——邀约型,主要服务于需求响应,开展需求侧管理。国网冀北电力正在探索第二阶段——市场型虚拟电厂,旨在提升系统的灵活调节能力,实现连续闭环调控和市场运营,面向源荷储各类可调节资源。第三阶段的虚拟电厂有很强的自主性,因此被称为自主型虚拟电厂,可以在成熟电力市场环境下长期商业运营。
2019年年底,经国家能源局批复,华北能源监管局印发了《第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则(试行)》,冀北虚拟电厂作为我国首个以市场化方式运营的虚拟电厂示范工程投运。
冀北虚拟电厂是按照云、管、边、端的技术架构进行建设的。用户侧智能终端能进行建模、计量、通信和控制,边缘智能网关负责数据存储、分析和计算。虚拟电厂通过用户侧智能终端和边缘智能网关来实现高效采集和控制,并进行用户资源的聚合。在通信网络上,虚拟电厂采用的是4G、5G、光纤等原有的电力网络、无线通信网络。虚拟电厂的核心,也就是虚拟电厂的大脑,在虚拟电厂智能管控平台。虚拟电厂智能管控平台是基于物联网云平台进行构建的,它的主要功能应用包括聚合优化调控、交易结算、运营综合分析等。虚拟电厂智能管控平台通过大数据和人工智能进行数据分析和挖掘,可以进行能源托管、能源资产组合、运营监测与评估等服务。由于涉及海量资源,在冀北虚拟电厂的建设中,筑牢安全体系也是非常重要的一环,全面的安全架构策略为资源安全提供了保障。
国网冀北电力还研发了基于公有云和边缘协同的虚拟电厂智能管控平台,建立调度、交易、营销与用户侧的数据交互接口,实现虚拟电厂持续在线响应电网自动发电控制(AGC)调控指令。虚拟电厂智能管控平台支持海量资源标准化接入、聚合优化、协同调控、市场交易等,并为用户侧提供方便接入的手段,譬如通过手机软件接入,从而实现能源资产托管和资源优化控制。
智能管控平台具有四个基础支撑:海量接入、能力开放、安全可靠和生态合作。所谓海量接入,不仅是指海量资源(包括多种类型终端和应用)的标准化接入,还包括智能管控平台支持弹性扩展亿级连接和百万级消息并发处理的能力。能力开放,指的是管控平台具备丰富的应用程序编程开放接口,能实现应用高效集成和业务快速上线。安全可靠,指的是云化部署能为虚拟电厂提供可靠的安全保障,对业务进行全方位监测和防护。生态合作,指的是虚拟电厂智能管控平台从应用、平台、网关、设备四个层次打造全方位的生态开放系统。目前智能管控平台主要应用于协同异步通信、精细化建模、人工智能调控决策和分布式微服务四个方面。
03
规模化发展靠什么
目前,发展虚拟电厂新业态、推动虚拟电厂规模化的政策相继出台。2021年12月,国家能源局印发了《电力辅助服务管理办法》;今年1月,国家能源局相继印发了《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》《“十四五”现代能源体系规划》;6月,国家能源局南方监管局印发了《南方区域电力并网运行管理实施细则》《南方区域电力辅助服务管理实施细则》,山西省能源局也印发了《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》。
国网冀北电力的虚拟电厂自2019年起参与华北(京津唐)调峰辅助服务市场运营,纳入了电网调度计划和自动发电控制闭环控制。目前京津唐的辅助服务市场主要针对低谷新能源调峰,一般在每年11月到次年的4月开展,每天开展11个小时。截至目前,冀北虚拟电厂已在线连续提供调峰服务超过4800小时,累计增发新能源电量3701万千瓦时,虚拟电厂运营商和用户收益达673.70万元。
在2022年北京冬奥会电力保供工作中,冀北虚拟电厂发挥了重要作用。在服务奥运场馆时,虚拟电厂技术还将电与热联系起来,合理利用低谷电能供热,在降低场馆供热成本的同时,为电网提供调峰服务,促进清洁能源消纳。通过全国统一电力交易平台,国家体育馆、北京冬奥组委办公园区、延庆场馆群、张家口赛区等11家冬奥场馆及配套设施实现了100%绿电供应。冀北虚拟电厂支撑了奥运史上首次全部场馆采用绿电,其关键技术研究及应用被纳入国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项。
冀北虚拟电厂平台上有两家运营商——冀北综合能源公司和恒实科技,国网综合能源集团等多家运营商也在自建系统或平台。2019-2020年火电、虚拟电厂统一报价出清机制下,月出清均价较高;自2020年执行火电、虚拟电厂分别报价出清机制以来,市场出清价格明显下降。
从冀北虚拟电厂的实践可以看出,实现虚拟电厂的规模化发展,我们还需在以下四个方面继续发力。
首先,要加强顶层设计,完善政策机制和标准体系。一是完善负荷侧(配电侧)资源纳入新型电力系统的体系设计,负荷供应商需要从系统需求和负荷侧资源的特点出发,参与新型电力系统体系的设计;二是完善参与市场类型、准入、机制、商业模式的设计;三是完善标准和管理体系,加强可信调节能力、实际调节量、运行参数等的标准化管理体系建设,响应时间、响应速度等电厂化的运行管理参数也需要进一步明确。
其次,应持续优化核心技术,推进产业链高质量发展。除了政策机制的鼓励引导,技术的不断优化才是推动虚拟电厂走向市场化的关键。如何更好地将虚拟电厂纳入电网调控、参与市场交易和安全高效通信仍是我们下一步要攻克的技术难题。
再次,加强网络和信息安全体系建设。由于虚拟电厂是近用户的,在用户数众多的情况下,如何保证系统网络和信息安全是一个重要课题,目前来看加强安全体系建设是最优路径。
最后,为了引导虚拟电厂行业的健康可持续发展,还应将其纳入新兴业务整体布局,借鉴国外经验,避免聚合平台不良竞争。
(作者系国网冀北电力科技创新部主任;编辑整理:本刊实习记者冯睿哲)
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。
近日,在欧洲储能系统和虚拟电厂(VPP)解决方案领域占据领先创新地位的GreenVoltis,重磅宣布与中缔资本、KonfluxKapitalInternational(以下简称“KKI”)达成战略合作伙伴关系。三方将以极具前瞻性的布局,推动电池储能系统(BESS)和虚拟电厂基础设施在欧洲的扩张,全力助力欧洲能源转型。400MW储
前不久,全国能源工作会议和国家能源局监管工作会议在京召开。会议贯彻落实党中央、国务院决策部署,系统总结了2024年成绩经验,深入分析当前形势,明确了2025年需要落实的重点任务,为能源监管机构进一步指明了主攻方向,提供了实践路径。国家能源局市场监管司(以下简称“市场监管司”)在能源监管中
文丨山东省能源局北极星储能网讯:3月5日,山东省能源局发布关于印发源网荷储一体化试点实施细则的通知。其中提出,源网荷储一体化试点工作按照4类模式组织实施,分别为就地就近消纳、绿电交易、虚拟电厂、分布式自发自用。其中,自发自用模式和绿电交易模式的一体化项目应根据企业自身需求,自愿合理
2025年3月3日,中国电力企业联合会中小企业分会联合北极星电力网在杭州举办“2025储能新产品与前沿技术探索沙龙”。此次沙龙活动聚焦储能及配套技术迭代升级与产业化实践,围绕储能及配套技术产业高质量发展路径进行了深入交流。中电联中小企业分会专职副会长张文建、秘书长张盛勇,北极星总裁周荃、总
当电力系统加速向"源网荷储一体化"转型,虚拟电厂正从技术概念蜕变为千亿级市场的新增长极。本文结合2025年最新行业实践,深度解析虚拟电厂技术落地进程,为新能源企业与工业用户绘制产业变革路线图。01虚拟电厂落地的底层逻辑虚拟电厂本质是电力系统的"智能调度中枢",其商业化必须满足三个核心条件:
2025年是“十四五”规划收官之年。今年政府工作报告提出,“积极稳妥推进碳达峰碳中和。加快建设‘沙戈荒’新能源基地,发展海上风电,统筹就地消纳和外送通道建设”。如何将清洁能源大规模转化为持续稳定的电能供给?两会代表委员聚焦“新能源”“科技创新”“绿色低碳”等话题,为加快构建新型电力系
北极星售电网获悉,3月5日,山东省能源局发布关于印发源网荷储一体化试点实施细则的通知。文件提出,结合我省电力市场化改革和电力运行实际,源网荷储一体化试点工作按照4类模式组织实施,分别为就地就近消纳、绿电交易、虚拟电厂、分布式自发自用,各类模式试点项目实施条件、运行管理等具体要求。源
北极星售电网获悉,3月11日,四川成都市经济和信息化局发布关于组织申报2024年迎峰度夏电力供应保障相关奖补资金的通知。文件明确申报方向,支持工业企业自发电、支持工业企业压减电量、支持错峰充电和车网互动三类项目。其中,支持工业企业自发电、支持工业企业压减电量不可同时享受,申报单位可按照
截至2024年年底,我国光伏、锂离子电池、新能源汽车全球市场占有率分别达到85%、79.8%、70.4%,“新三样”已成为中国制造的“新名片”。今年全国两会期间,全国人大代表、全国工商联副主席、通威集团董事局主席刘汉元接受中能传媒记者专访,围绕加大力度支持我国“新三样”产业链出海,加快推进新型电
北极星输配电网获悉,2025年3月11日,调节能力达2万千瓦的充换电虚拟电厂在江苏苏州投入运营。据悉,目前,苏州已有68座充换电站接入新型电力负荷管理系统,形成可调能力不少于2万千瓦的充换电虚拟电厂,单座充换电站充电功率调节速度可达秒级。
在实现“双碳”目标和构建新型电力系统的任务推进下,虚拟电厂受到了越来越多的关注和重视。虚拟电厂作为一种新型商业模式,具有贴近负荷、高度灵活、成本低等优势,与构建新型电力系统的需求深度契合。但在实践过程中,我国虚拟电厂业务的开展并不顺利,甚至呈现出“雷声大、雨点小”“剃头担子一头热
为学习传达习近平总书记近期关于安全生产重要讲话和指示批示精神,传达贯彻国家能源局和省安委会工作要求,总结2024年全省电力安全生产工作,部署2025年电力安全生产工作任务,3月7日,湖南能源监管办组织召开2025年全省电力安全生产工作会议。湖南能源监管办主要负责人出席会议并讲话,湖南能源监管办
3月6日,内蒙古电力(集团)有限责任公司(以下简称“蒙西电网”)传来捷报,其自营电动汽车充电设施累计充电量突破2000万千瓦时“大关”。这是继2024年12月8日首次突破1000万千瓦时后,仅用80天就实现再次飞跃。“2024年4月1日,蒙西电网自营充电设施正式上线,首个1000万千瓦时用时8个月零8天。而第
近日,国家电网有限公司董事长、党组书记张智刚,总经理、党组副书记庞骁刚在公司总部与甘肃省委书记胡昌升,省委副书记、省长任振鹤举行会谈。双方表示,要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大和二十届二中、三中全会精神,落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,落实
气象条件是影响电力保供的重要因素,也是影响新能源发电和消纳水平的重要因素。围绕电网防灾减灾、服务新能源高质量发展、联合科技创新等,全国政协委员、中国气象局科技与气候变化司副司长张兴赢接受了本报采访。记者:随着极端天气气候事件频发,气象条件越来越成为影响电力保供的重要因素。您认为应
绿色发展是高质量发展的底色。今年的政府工作报告提出,“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”。2024年,我国能源电力领域的“绿色成绩单”格外亮眼:单位国内生产总值能耗降幅超过3%,可再生能源新增装机3.7亿千瓦,非化石能源发电量占总发电量的比重接近40%。一系列数字映射出
今年以来,国网江苏省电力有限公司企管部认真贯彻中办发47号文件精神,统筹推进深化电力体制改革97项重点任务,做精战略研究与最佳实践,2项成果入围国家电网公司新型电力系统示范标杆,4项成果入选国家电网公司价值创造行动优秀案例,为江苏电力事业的长远发展注入源源不断的动力。一直以来,国网江苏
为深入了解新型电力系统火电机组安全可靠运行现状,研究新形势下保障火电机组安全可靠运行的措施,提出推动火电安全发展的政策建议,甘肃能源监管办启动新型电力系统下火电安全可靠运行专题调研。为确保调研工作全面、客观、准确开展,甘肃能源监管办组织省内主要发电企业及甘肃电科院等单位相关专家或工作
北极星储能网讯:全国人大代表、国网金湖县供电公司电力调度控制分中心五级专家吉兰芳,向十四届全国人大三次会议提交《关于加快智能微电网建设,支撑构建新型电力系统的建议》。吉兰芳建议,进一步加大智能微电网相关政策支持力度、完善市场机制、建立健全标准体系,以加快智能微电网建设助力新型电力
新型储能是构建新型电力系统的关键支撑技术,也是实现能源绿色转型、落实“双碳”目标的重要抓手。然而,行业在高速发展中也暴露出供需失衡、低价竞争、国际标准话语权不足等问题。全国人大代表、天合光能董事长高纪凡在今年两会期间建言大力促进新型储能高质量发展。一是统筹产能规划与标准建设。建立
今年的政府工作报告提出,“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”。在“双碳”目标背景下,如何更好发挥能源电力行业作用,加快新型电力系统建设,赋能地方经济社会高质量发展?记者采访了全国人大代表、宁夏回族自治区吴忠市委书记王学军。记者:吴忠市能源资源富集,新能源发电
十四届全国人大三次会议将于明天下午闭幕,全国政协十四届三次会议则已于今日上午闭幕。在今年全国两会上,电力行业的代表委员们聚焦能源转型与电力市场改革,围绕构建新型电力系统、破解新能源消纳难题、完善市场化机制等核心议题建言献策。这些声音不仅反映了电力行业在能源转型中的关键地位和面临的
党的二十届三中全会提出,“深化能源管理体制改革,建设全国统一电力市场”“加快规划建设新型能源体系,完善新能源消纳和调控政策措施”。山东是能源生产和消费大省,2024年年底,山东电网成为全国首个风光发电装机容量突破1亿千瓦的省级电网。全国人大代表,国网山东省电力公司董事长、党委书记王志
为深入贯彻落实双碳战略目标,加快推进全国统一电力市场建设,提升内蒙古自治区新能源消纳能力,促进绿色电力资源跨区域优化配置,3月6日,北京电力交易中心、广州电力交易中心与内蒙古电力(集团)有限责任公司在呼和浩特召开专题工作洽谈会,内蒙古电力交易公司相关领导参加会议。会议聚焦跨经营区绿
北极星售电网获悉,2025年全国两会期间,全国人大代表、南方电网贵州铜仁供电局变电智能作业班副班长周敬余提出了《关于支持贵州建设西南区域电力枢纽》的建议。他认为,贵州全社会最大负荷在持续节节攀升中,在明确现有电源的情况下,电力缺额情况较为明显,因此,亟需引入区外电力来填补缺口。他建议
背景自新一轮电力体制改革以来,国家发展改革委、国家能源局等部门通过政策引导和市场机制优化,推动全国电力市场体系建设获得显著成果,“管住中间、放开两头”的体制架构已初步形成。电力市场运营服务基础逐步完备,反映实时电力供需的价格机制基本建立,市场规模迅速增长,全国市场化交易电量由2015
近日,在国家发展改革委、国家能源局的指导下,北京电力交易中心、广州电力交易中心联合开展了广西、云南送上海3月月内跨经营区绿色电力交易,成交电量5270万千瓦时,其中风电占比78%,太阳能发电占比22%。上海地区包括上海石化、上海烟草、巴斯夫、科思创、腾讯、特来电等在内的数十家重点企业参与了
2月28日,南方电网公司新型电力系统建设工作领导小组召开2025年第一次会议,深入贯彻党中央、国务院决策部署,进一步学习领会《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》文件精神,总结工作成效,部署2025年重点任务,加快建设更安全、更绿色、更高效的新型电力系统。公司董事、总经理、
党的二十届三中全会提出,要深化能源管理体制改革,建设全国统一电力市场。全国政协委员,国网福建省电力有限公司董事长、党委书记阮前途表示,打造区域清洁能源枢纽是全国统一电力市场的重要支撑。他提出,建设东南沿海负荷中心多元化清洁能源基地是打造我国清洁能源“第四极”的重要战略性构想。福建
构建全国统一大市场是推动经济高质量发展的必由之路。习近平总书记强调,“构建新发展格局,迫切需要加快建设高效规范、公平竞争、充分开放的全国统一大市场”。建设全国统一电力市场是构建全国统一大市场的重点任务,是高水平社会主义市场经济体制在能源领域的重大实践。近年来,我国电力市场交易规模
为进一步加强厂网信息沟通交流,规范调度交易秩序,推进电力市场建设与市场监管,3月3日,国家能源局在京召开2025年电力调度交易与市场秩序厂网联席会议。国家能源局党组成员、副局长宋宏坤出席会议并讲话。会议强调,当前能源行业正处于绿色低碳转型的关键期,推动能源发展改革和维护国家能源安全的任
党的二十届三中全会提出,加快规划建设新型能源体系,构建全国统一大市场,积极稳妥推进碳达峰碳中和。为此我国加快新能源发展步伐,稳步推进新型电力系统建设进程,有序完善全国统一电力市场运行机制。截至2024年底,我国新能源发电装机达14.5亿千瓦,占全国电力总装机40%以上,提前达成2030年新能源
为深入贯彻落实党中央、国务院有关决策部署,以更高标准践行能源安全新战略,扎实做好2025年能源工作,以能源高质量发展和高水平安全助力我国经济持续回升向好,国家能源局研究制定了《2025年能源工作指导意见》(以下简称《指导意见》),现从四个方面对《指导意见》进行解读。一、出台背景制定年度工
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
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: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!