2022年1月29日,国家发展改革委、国家能源局发布的《“十四五”现代能源体系规划》中提出:“实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技示范项目”,其中虚拟电厂是新型电力系统技术中的重要组成部分。
2022年07月06日,市监局等16部门发布《国家标准化发展纲要》,提出加强新型电力系统标准建设,虚拟电厂是其中重要一环。
虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)指将分布式电源、可控负荷和储能系统、电动汽车等有机结合,通过配套的调控技术、通信技术实现对各类分布式能源进行整合调控和协调优化的载体,以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行,对外等效成一个可控的电源。因其内部资源在空间上分散分布而非一个集中的物理实体,故称之为“虚拟”;在整体上协同一致实现与电厂相同的功能,故称之为“电厂”。这个系统对外既可以作为“正电厂”向系统供电,也可以作为“负电厂”消纳系统的电力,起到灵活的削峰填谷等作用。
从某种意义上讲,虚拟电厂降低了集中式电厂的建设投资。同时,分布式资源经由虚拟电厂参与电力交易和辅助服务市场获得相应收益,降低了项目投资回报周期,促进社会参与分布式资源的投资建设,从而推动以新能源为主体的新型电力系统的构建。与传统电厂相比,虚拟电厂具有几点不同的特点:
1、虚拟电厂的构成资源具有多样性。虚拟电厂既可通过组合多种DG进行发电,实现电力生产;又可通过调节DL,采用分时电价、可中断电价及用户时段储能等措施,实现节能储备。
2、虚拟电厂的构成资源具有环保性。虚拟电厂采用新型可再生能源,对环境影响较小。而通过节能技术或调节DL而实现的虚拟电厂电力生产,甚至达到了零排放,所产生的电能对环境完全没有影响。
3、虚拟电厂的运营过程具有协同性。由于各地区的用电需求曲线不完全一致,使虚拟电厂的出力成本具有地域差别性及时间差别性,因而为使虚拟电厂有效参与电力市场,实现调峰及节能降耗作用,就需要多家虚拟电厂在不同的运营机构内相互配合、协同合作。
4、虚拟电厂在电力市场中具有竞争性。虚拟电厂生产的电能可以实现安全调度,与普通电厂进行竞争。
虚拟电厂在欧美发达国家发展较为成熟。在欧美各国已有一些可供借鉴的小规模示范项目。自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发电厂研究项目,参与的国家包括德国、英国、西班牙、法国、丹麦等。现已实施的虚拟电厂项目有德国卡塞尔大学太阳能供应技术研究所的试点项目、欧盟虚拟燃料电池电厂项目、欧盟FENIX项目等。
我国虚拟电厂尚处于初期发展阶段,近年来,为适应能源结构转型,国家发改委、国家能源局出台系列政策推动完善全国统一的电力市场体系,支持培育多元竞争市场主体,鼓励虚拟电厂参与电力市场交易及系统运行调节,供需两侧发展空间广阔。
《“十四五”现代能源体系规划》(发改能源〔2022〕210号)等多个政策文件均提出,我国将完善新型电力系统建设和运行机制,完善适应可再生能源局域深度利用和广域输送的电网体系,健全适应新型电力系统的市场机制,完善灵活性电源建设和运行机制,并开展各类资源聚合的虚拟电厂示范。
随着新型电力系统下分布式资源的逐步丰富,以及电力交易市场和辅助服务市场的逐步成熟,虚拟电厂的发展要素亦日趋完善,将迎来极大发展,预计我国虚拟电厂2030年有望触达1320亿元潜在市场空间,商机巨大,发展潜力巨大。
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