2024年1月26日下午,中科院合肥市技術創新工程研究院應用研發中心揭牌儀式在產業創新路演廳舉行。
虛擬電廠技術應用研發中心的成立旨在開展虛擬電廠相關技術的研發,包括但不限於聚合技術、排程演算法、能源管理、分布式資源優化等,並與高校和科研機構建立合作關係,共同開展技術研究和人才培養, 將研發成果轉化為實際應用,推動虛擬電站技術商業化,助力電力系統可持續發展。頒獎典禮上,合肥市科技創新工程院院長吳忠成、合肥市科技創新工程院副院長謝成軍為創新院應用研發中心頒發牌匾,並與企業代表合影留念。 此次獲獎是對中科智衝在新能源領域堅持科技創新、提公升核心競爭力的充分肯定,也是對公司未來發展的激勵。 在協同創新理念的指導下,中科志衝將持續開發各種新型智慧能源系統電力電子裝置和物聯網技術,建立從科研(成果轉化)應用開發(技術研發)到產品設計(產品開發)的開放技術平台,形成獨創科技成果三位一體的產業化機制, 打通創新鏈和產業鏈,構建中科智慧型充電的智慧能源生態。
什麼是虛擬電廠
虛擬電廠(VPP)是一種電力供應協調管理系統,通過先進的資訊通訊技術和軟體系統,實現分布式電源、儲能系統、可控負載、電動汽車、充電樁等分布式能源的聚合和協調優化,從而作為特種電廠參與電力市場和電網執行。 虛擬電站不是真正的電站,而是一種智慧型電網技術,它應用分布式電源管理系統參與電網的執行排程,實現“源-儲-荷”聚合優化。
來源:目前接入資源以分布式光伏為代表,不具備自我調節能力,可以看作是具有工商業負荷的整體,構成可調負荷。
儲能:容量可調、響應速度快、可靠性是比較優質的調壓資源,同時具備調峰和填谷能力,是虛擬電站高頻、大規模響應的必要資源。
負載:可調負載有其自身的容量限制,工業負載往往受生產計畫強制,響應速度慢; 空調負荷不能在時間維度上轉移,基本沒有填谷能力,調節範圍受使用者體驗、天氣等因素限制。 充電樁作為直接面向C端的負載,具有很強的調節能力。
為什麼需要虛擬電廠?
風景的快速增加帶來的山谷填充需求。
風能和太陽能裝機容量快速增長,光伏建設速度遠超風電,分布式光伏成為主力軍。 分布式建設,選址簡單,專案周期短,裝機容量快,各省電力供應量提公升了兩個數量級,成為數萬臺。 由於其輸出時間高度集中,電網排程控制程度相對較低,消耗問題不斷湧現,加劇了電力系統的不可控性。
用電結構的變化帶來了負荷的新變化由於創紀錄的負荷峰值,調峰需求
日負荷峰谷差異較大,受極端天氣、消納能力等因素影響,年負荷曲線呈現夏冬雙峰特徵,第二產業用電負荷穩定連續,第三產業和住宅用電波動性強,時間集中效應明顯; 固定週期內最大負荷的拉動效應強於全週期用電量的拉動效應,因此在用電結構變化下,全社會最大負荷增速將明顯高於用電量增速,負荷需要及時轉移(調峰)以保證電力**。
新型荷載,如充電樁,增加了荷載側的複雜性。
充電樁的峰值用電量也是居民原有用電量的峰值,這將導致原有負荷峰值不斷增加,導致時間短,峰值負荷高。 配電網將變壓器容量分配給峰值負載,這將導致剩餘時間的資源閒置。 因此,充電樁的發展導致了調峰填谷需求的增加,但同時,充電樁和新能源汽車本身是很好的可調負荷,如果可以通過虛擬電廠進行聚合和優化,是降低充電成本和減少電網投資的雙贏選擇。
實現使用者側與電力系統高度靈活的互動需求側響應能力建設的目標很明確
2023年6月,國家能源局發布《新電力系統發展藍皮書》,提出進一步整合分散式需求響應資源,使用者側靈活調整響應能力提公升至5%以上,促進周邊新能源開發利用和高效消納。 從長遠來看,它將實現使用者側與電力系統之間的高度靈活互動。 “十四五”前,虛擬電廠停留在個別區域和專案的試點階段,一是新能源裝機容量佔比不高,電力系統對靈活資源的需求不旺盛; 二是缺乏量化目標。 2022年,《現代能源體系“十四五”規劃》提出,到2025年,電力需求側響應能力達到最大負荷的3%,其中華東、華中、華南等地區達到最大負荷的5%左右。 虛擬電廠政策密集發布已成為新電力系統建設的重要內容,預計政策力度將持續加大。
虛擬電廠收入模式
需求側響應
目前,我國虛擬電廠正處於從邀請型向市場型過渡階段。 邀請型階段主要由**部門或排程機構組織,發出邀請訊號,虛擬電廠組織資源響應,獲得容量補貼。 國內多個省份都出台了需求響應細則,其中江蘇、上海、廣東等省市執行較為。 然而,需求響應不是經常發生的,發生的頻率較低,並且具有很強的計畫色彩。 因此,隨著我國電力市場體系的逐步完善,虛擬電廠也正在從邀請階段向市場階段過渡。
輔助服務市場,參與調峰和調頻
虛擬電廠主要起到調峰和調頻的作用。 2021年12月,國家能源局修訂印發《電力輔助服務管理辦法》,指出電力使用者可以委託虛擬電廠的形式參與電力輔助服務市場**。 目前,虛擬電廠的主要功能是電能的時間傳輸,對應調峰服務。 未來,隨著工商業儲能滲透率的提高,虛擬電廠有望在調頻業務方面取得更大的突破。
電力現貨交易
虛擬電廠可以使用儲能系統在功率低時儲存電力,在功率高時釋放電力,從而獲得差價。 這種時差交易可以提高電力市場的效率,並降低由於供需失衡而導致的成本。 此外,虛擬電廠可以直接參與電力現貨市場的投標,根據市場和自身資源狀況決定售電或售電策略。 通過這種方式,虛擬電廠可以向市場供應或吸收電力,以平衡供需。