虚拟电厂通俗理解「什么是虚拟电厂」

今天带来虚拟电厂通俗理解「什么是虚拟电厂」，关于虚拟电厂通俗理解「什么是虚拟电厂」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

2022年6月23日，山西省能源局印发《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，是目前我国内首份省级虚拟电厂运营管理文件。对深化电力现货市场建设，进一步推进源网荷储协同互动具有重要意义。

提到“虚拟”一词，经常会联想到人们熟知的虚拟现实技术（VR），通过超强的仿真系统，实现人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。那么“虚拟电厂”又是什么呢？是不是虚拟的？

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相关概念

分布式电源（distributed resources）：接入35kV及以下电压等级的电网，以就地消纳为主的电源。主要是小型模块式的、与环境兼容的独立电源设备。包括发电设备和储能装置。

分布式能源（distributed energy resources, DER）：是一种建在用户端的能源供应方式，可独立运行，也可并网运行，是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化，是一种分散式供能方式。

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定义

“虚拟电厂”这一术语源于1997年Shimon Awerbuch博士在其著作《虚拟公共设施:新兴产业的描述、技术及竞争力》一书中对虚拟公共设施的定义:“虚拟公共设施是独立且以市场为驱动的实体之间的一种灵活合作，这些实体不必拥有相应的资产而能够为消费者提供其所需要的高效电能服务。”

虚拟电厂（Virtual Power Plant, VPP）这里的“虚拟”，其并不是真实存在的电厂，却有电厂功能，而且远超传统实体电厂，因为它打破了传统电力系统中发电厂之间、发电侧和用电侧之间的物理界限。

专业名词定义它是一种通过控制计量、通信等技术聚合分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等不同类型的分布式能源(DER),主要由发电系统、 储能设备、通信系统三部分构成。实现多个DER的协调优化运行，是一种特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统，有利于资源的合理优化配置及利用。

相关专家是这样定义虚拟电厂：它是互联网 源网荷储售服一体化（即电源、电网、负荷、储能、销售、服务的聚合体）的清洁智慧能源管理系统，是对多种分布式能源进行聚合、优化控制和管理，为电网提供调频、调峰等辅助服务，并能够参与电力市场交易的技术和商业模式。”

以一座大楼为例，在夏季用电高峰期，虚拟电厂控制系统只需要对大楼的各楼层的空调预设温度、风机转速、送风量等参数进行一定柔性调节，就能够为电网减负，释放出超过100千瓦时电能。如果管控上百座类似的大楼，就能释放几万千瓦时的电能，那么对于电网来说，就相当于新建了一个发电厂。提升了整个电网的安全性和可靠性。

图 1 虚拟电厂

在虚拟电厂的聚合下，企业、居民等用户可以参与电力市场交易，生产线、电锅炉、大楼、充电桩等用户侧资源，也可以成为一个个微型发电机，参与电力市场交易，获取调峰辅助服务费用。

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种类

虚拟电厂根据聚合优化的资源类别不同，种类也不同。

如果是虚拟电厂运营商聚合其绑定的具备负荷调节能力的市场化电力用户（包括电动汽车、可调节负荷、可中断负荷等），作为一个整体（呈现为负荷状态）组建成虚拟电厂，对外提供负荷侧灵活响应调节服务的，则属于是“负荷类”虚拟电厂。

另一种是列入“源网荷储一体化”试点项目，建成后新能源、用户及配套储能项目通过虚拟电厂一体化聚合，作为独立市场主体参与电力市场，原则上不占用系统调峰能力，具备自主调峰、调节能力，并可以为公共电网提供调节服务的，属于“源网荷储一体化”虚拟电厂。

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运营模式

虚拟电厂核心是源网荷储售服一体化，其中的电源，既可以是传统火电，也可以是新兴的风电、光伏发电、生物质发电；既可以是大规模集中式发电，也可以是分布式零散发电，还可以是冷、热、储能等其他能源形式。虚拟电厂把它们“串联”起来，基于互联网、大数据、云计算、AI等技术，实现发电和用电自我调节，保持瞬时平衡。

虚拟电厂在终端用户、分布式电源、电网和能源服务商各个环节都能产生收益，在虚拟电厂的聚合下，企业、居民等用户均可参与电力市场交易，包括中长期市场和实时平衡市场。

图 2 虚拟电厂运营模式

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案例

1、浙江平湖县域“虚拟电厂”

2021年6月21日，浙江平湖县域“虚拟电厂”首次投入实战应用。随着“虚拟电厂”项目推进，将可实现该市全域调峰2万至3万千瓦。以建设100万千瓦虚拟电厂资源池计算，预计每年可节约3亿元电网新建投资成本，提高清洁能源消纳空间9600万度电量，可减少碳排放约7.6万吨。下阶段，该公司将重点挖掘用户侧储能电站、数据中心、冷链行业等新型资源，扩大“虚拟电厂”资源池效应，促进新能源消纳、辅助电网调峰调频、提高电网安全运行水平。

2、上海虚拟电厂

2018年1月，位于黄浦区九江路上的宝龙大厦第八次参与了虚拟电厂试运行，“发电”能力达100千瓦。宝龙大厦仅仅是黄浦区虚拟电厂的一个项目。迄今，虚拟电厂最大规模的一次试运行，参与楼宇超过50栋，释放负荷约1万千瓦。8月17日12：00—13：00正值电力负荷高峰时段，黄浦区发改委承担建设的国家需求侧示范项目-“黄浦区虚拟电厂”正有条不紊地组织实施一次“虚拟发电”，通过虚拟电厂运营调度平台的一条条智能数据指令，区内104幢签约商业建筑，作为虚拟发电节点同一时间投入运转，合理调节各自空调、照明、动力使用负荷，削减高峰电力，保障安全的电力空间，1小时实际削减电力负荷20.12MW。

3、江苏建成世界最大“虚拟电厂”

2017年5月24日，世界首套“大规模源网荷友好互动系统”在江苏投运，整个系统涉及华东区域的8个特高压直流子站，8个抽水蓄能子站，苏州南部地区1个江苏切负荷控制中心站、4个500 kV分区切负荷控制子站、252个电网侧变电站以及810个负荷用户控制终端。当天，按照华东电网实战演练安排，±800千伏锦苏特高压直流被人工闭锁，江苏电网瞬间缺少300万千瓦电力供应，在突发电源或电网紧急事故时，用电客户可化身“虚拟电厂”，参与保护大电网安全。

目前该工程可提升特高压直流送电能力154万千瓦，年增利润约8400万元。累计增供电量49.896亿千瓦时，累计新增销售额27.4428亿元，累计新增利润1.2474亿元，经济效益显著。在负荷控制能力方面，相当于4台百万千瓦火电机组，节省投资126.4亿元，环境效益显著。该系统在江苏电网成功应用，实现了快速负荷调控方式的根本性改变，起到了很好的示范作用。该成果已在山东、河南、上海、浙江、安徽、湖南6个省级电网推广应用。