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 編者按：近日，國(guó)際電工委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“IEC”）召開虛擬電廠工作組會(huì)議，組織研討了兩項(xiàng)虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)編制工作。

據(jù)了解，這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)自國(guó)家電網(wǎng)公司向IEC提交的虛擬電廠《架構(gòu)與功能要求》和《用例》兩項(xiàng)提案。國(guó)網(wǎng)董事長(zhǎng)舒印彪表示：“作為IEC在虛擬電廠領(lǐng)域立項(xiàng)的首批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它們將確立我國(guó)在虛擬電廠技術(shù)模式的主導(dǎo)作用和領(lǐng)跑優(yōu)勢(shì)。”

分布式改變電力“產(chǎn)消”模式

虛擬電廠主要用于應(yīng)對(duì)分布式電源大規(guī)模增長(zhǎng)給電網(wǎng)帶來(lái)的新挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，世界各國(guó)正向清潔、低碳的新型能源體系轉(zhuǎn)型發(fā)展，分布式可再生能源、電動(dòng)汽車、終端用戶的再電氣化比例大幅增長(zhǎng)。未來(lái)，配電網(wǎng)中的分散發(fā)電和有源負(fù)荷也將呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著千家萬(wàn)戶樓頂豎起光伏板，更多電力用戶將由單一的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌闲偷?ldquo;產(chǎn)消者”。

那么，這會(huì)帶來(lái)哪些問題？冀北電力交易中心有限公司黨委書記王宣元介紹，在技術(shù)層面，分布式可再生能源、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)施及電動(dòng)汽車等具有地理位置分散、隨機(jī)性強(qiáng)、波動(dòng)性大、可控性較弱等特點(diǎn)，隨著它們接入電網(wǎng)的總體規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了新挑戰(zhàn)。

王宣元說(shuō)：“特高壓遠(yuǎn)距離輸送不是實(shí)現(xiàn)清潔能源發(fā)展的唯一方式，當(dāng)分布式能源多了以后，為保障電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，就需要通過大數(shù)據(jù)把各個(gè)側(cè)的靈活性挖掘出來(lái)、集成起來(lái)，最終觀測(cè)到的不是成百上千的小型電源，而是一個(gè)大型電廠。”

事實(shí)上，虛擬電廠并不是一個(gè)具有實(shí)體的電廠，而是“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源環(huán)境下，以用戶為中心，以商業(yè)化市場(chǎng)為平臺(tái)的源網(wǎng)荷聚合管理模式，能把不可調(diào)控、間歇性的能源資源變成可調(diào)控的持續(xù)能源資源。

“適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型需要，推動(dòng)傳統(tǒng)電網(wǎng)從功能上向能源互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)，從技術(shù)上向新一代電力系統(tǒng)升級(jí)，已成為必然趨勢(shì)。”舒印彪指出，“新一代電力系統(tǒng)，將是具有廣泛互聯(lián)、智能互動(dòng)、靈活柔性、安全可控、開放共享特征的新型電力系統(tǒng)，其物理特性、結(jié)構(gòu)形態(tài)、運(yùn)行機(jī)理、控制方式與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)存在明顯不同，是能源轉(zhuǎn)型持續(xù)縱深推進(jìn)的關(guān)鍵。”

源網(wǎng)荷聚合管理

據(jù)了解，虛擬電廠的主要作用是聚合優(yōu)化網(wǎng)源荷清潔發(fā)展，可為破解清潔能源消納的世界性難題和低碳能源轉(zhuǎn)型提供前瞻解決方案。

該技術(shù)模式能夠在傳統(tǒng)電網(wǎng)物理架構(gòu)上，依托互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代信息通訊技術(shù)，把分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷等分散在電網(wǎng)的各類資源聚合起來(lái)，進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行控制和市場(chǎng)交易，為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。

“目前我國(guó)分布式可再生電源占比還不大，但發(fā)展迅速，虛擬電廠在分布式電源、北方地區(qū)清潔供暖、用戶側(cè)需求響應(yīng)、電動(dòng)汽車等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。”王宣元表示，“虛擬電廠可以‘串聯(lián)’起分布式光伏、儲(chǔ)能設(shè)備、蓄熱鍋爐和可控負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)冷、熱、電整體能源供應(yīng)效益的最大化。在繁華的城市樓宇群，虛擬電廠可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)、電動(dòng)汽車等柔性可控負(fù)荷、環(huán)境參數(shù)以及分布式能源出力，圍繞用戶和系統(tǒng)需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)并優(yōu)化響應(yīng)質(zhì)量，減少電源和電網(wǎng)建設(shè)投資，在創(chuàng)造良好舒適的生活環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶和系統(tǒng)、技術(shù)和商業(yè)模式多贏。”

填補(bǔ)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)空白

記者了解到，虛擬電廠概念自1997年提出以來(lái)，受到歐洲、北美等多國(guó)的關(guān)注，工業(yè)領(lǐng)域逐漸表現(xiàn)出對(duì)虛擬電廠的極大需求，并付諸工程實(shí)踐。由于虛擬電廠應(yīng)用前景廣泛，全球都在搶占先機(jī)，爭(zhēng)取戰(zhàn)略主動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)制定成為主導(dǎo)國(guó)際話語(yǔ)權(quán)的必爭(zhēng)之地。

在此背景下，2017年10月，冀北電力和中國(guó)電科院組成的專家團(tuán)隊(duì)代表中國(guó)向IEC提交了虛擬電廠《架構(gòu)與功能要求》和《用例》提案，經(jīng)過激烈的競(jìng)爭(zhēng)，順利通過投票，并獲得德、英、法等IEC成員國(guó)的加盟支持，于今年3月獲批立項(xiàng)，成為IEC在虛擬電廠領(lǐng)域立項(xiàng)的首批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)正式主導(dǎo)虛擬電廠這一能源轉(zhuǎn)型熱門領(lǐng)域的國(guó)際最高話語(yǔ)權(quán)。

冀北電力外聯(lián)部副主任高會(huì)杰告訴記者：“在國(guó)際上，虛擬電廠仍處于萌芽狀態(tài)，但發(fā)展很快。我國(guó)起步略晚，但由于新能源發(fā)展迅速，我國(guó)虛擬電廠在國(guó)際上已處于領(lǐng)先地位。”王宣元說(shuō)：“在前沿新興領(lǐng)域編制國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)極具挑戰(zhàn)性，必須實(shí)現(xiàn)技術(shù)和實(shí)踐的真正領(lǐng)先，方能把握主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。”基于這一特點(diǎn)，冀北電力在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編制工作中創(chuàng)新提出了“研創(chuàng)示編”四融合模式，把虛擬電廠領(lǐng)域的科研攻關(guān)、創(chuàng)新創(chuàng)效、示范應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)編制緊密融合，在相互佐證、迭代提升中，實(shí)現(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量編制，并同步建立虛擬電廠科研、創(chuàng)新創(chuàng)效和應(yīng)用成果體系，帶動(dòng)電網(wǎng)技術(shù)和功能領(lǐng)先發(fā)展。

“依托冀北地區(qū)的資源稟賦，在新能源和科技創(chuàng)新中探索、積累，把握2022年北京-張家口冬奧會(huì)的歷史契機(jī)，冀北地區(qū)虛擬電廠例證將在可再生能源富集地區(qū)打造可復(fù)制、可推廣的綠色能源共享經(jīng)濟(jì)商業(yè)模式。”王宣元表示。