90億元 vs 2億元：“虛擬電廠”經濟性顯著

2017-10-24 14:57:51 分析師　點擊量：評論 (0)

90億元vs2億元：虛擬電廠的經濟性以高用電量與電力技術創(chuàng)新著稱的江蘇省，率先在全國試點居民虛擬電廠，以期緩解居民用電壓力。CCTV《朝聞天下》（2017 7 19）做了報道。該報道提到：現(xiàn)在建設一座1GW（1百萬千瓦

虛擬發(fā)電廠和傳統(tǒng)的發(fā)電廠有什么異同？

“虛擬發(fā)電廠”，顧名思義，借鑒了傳統(tǒng)發(fā)電廠中的外特性的概念，比如說輸出的可控性，內部的各個分布式單元具體的輸出是由內部控制策略決定的。但是，對于虛擬發(fā)電廠的整體，我們應該保證其外部輸出具有可控的特性。另外，它還具備爬坡速率、旋轉備用以及發(fā)電廠的外部特征，事實上只有具備了這樣特性的發(fā)電廠，未來才有可能參與到電力市場中，才能做商業(yè)運行。

虛擬發(fā)電廠與傳統(tǒng)發(fā)電廠的重要不同之處在于，傳統(tǒng)發(fā)電廠具有穩(wěn)定屬性，而虛擬發(fā)電廠很靈活、可擴充。傳統(tǒng)發(fā)電廠擁有幾臺機組，裝機容量固定；但是虛擬發(fā)電廠只要分布式電源或者負荷參與者越來越多，其容量便可以擴展，并且速度可以進行比較靈活的調節(jié)。大家知道，分布式電源通過電力電子設備進行調節(jié)，調節(jié)速率相比傳統(tǒng)火力機組還是很快的，這對虛擬發(fā)電廠的控制提出了更高的要求。同時，這也是虛擬發(fā)電廠優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電廠的地方，具有靈活的可調節(jié)速率，在電力市場的輔助服務中能夠發(fā)揮更大的作用。

接下來，我們看一下虛擬發(fā)電廠和微電網這兩個概念，它們確實很相似，首先都是由不同的分布式電源和負荷以及儲能裝置組成的，組成單元基本上都是接入配電網運行。最主要的區(qū)別在于，虛擬發(fā)電廠下面的組成單元地理位置是可以分散的；而微電網地理位置比較集中，通過PCC連接點連接在配電網中。微電網可以有孤島運行和聯(lián)網運行兩種狀態(tài)；但是虛擬發(fā)電廠一般來講就只有聯(lián)網運行狀態(tài)，不能孤島運行。而且，虛擬發(fā)電廠有多個不同的接入點，除了技術上的控制，更重要的是要考慮商業(yè)運行模式。

經常聽到另外一個說法，叫“能效電廠”，大家也經常跟我討論。能效電廠主要是由負荷組成的，其最后獲得的是能效。也就是說，我們通過需求側管理，使得負荷側節(jié)約了用電量。“能效電廠”一般來講，是不發(fā)出電力的，通過節(jié)約用電量獲得能效。這樣的話，“虛擬發(fā)電廠”的概念可以包含“能效電廠”，但更寬泛，可以具有發(fā)電能力。

還有一個概念，“虛擬同步機”，這是國網公司很重視的科研項目，它借鑒了“同步發(fā)電機”的名稱。我們都知道，同步發(fā)電機遵循機械方程和電磁方程規(guī)律，在運行時具有一定的慣性，這種慣性有利于保持電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。比如說，負荷在一定范圍內波動的時候，電力系統(tǒng)不會立刻發(fā)生較大擾動，就是因為同步發(fā)電機具有慣性。而虛擬同步機通過控制新能源并網逆變器，使得逆變器在機理和外特性上具有和傳統(tǒng)發(fā)電機類似的功能，尤其是慣性。目前隨著新能源并網比例越來越高，電力電子化電力系統(tǒng)成為發(fā)展趨勢，專家們最擔心的就是同步發(fā)電機在系統(tǒng)中的慣性作用越來越少了。因為新能源或者分布式電源、儲能裝置都是由電力電子器件接入的，對于虛擬同步機的研究側重于研究如何控制電力電子器件保持電源的慣性這一方面，是動態(tài)時間尺度；而虛擬發(fā)電廠研究的主要是穩(wěn)態(tài)時間尺度，其內部的運行控制和商業(yè)運行模式。

說完概念，下面介紹一下國外虛擬發(fā)電廠的典型應用案例。

虛擬發(fā)電廠示范工程大部分在歐洲。與儲能密切相關的比較典型的一個案例，是丹麥的EVPP項目，其中包含了大量的電動汽車接入。收集電動汽車運行的歷史數(shù)據與實時數(shù)據，通過EVPP聚合到電力市場中的零售商，然后通過零售商參與到電力市場之中。VPP全稱是virtual power plant，即虛擬發(fā)電廠。

歐盟的WEB2ENERGYVPP項目嘗試通過互聯(lián)網接入用戶和電源，這些用戶包括終端的居民用戶。用戶和電源通過互聯(lián)網接入到虛擬發(fā)電廠的控制中心，經過CIM-61850轉換器轉換為電力公共信息模型規(guī)約。這個項目的意義在于，嘗試了電力通信規(guī)約IEC61850在廣域網中的傳輸。