6月14日，華能山東發電有限公司投資建設的虛擬電廠項目在山東電力交易中心平臺完成注冊，標志著全省首家虛擬電廠上線運行。
虛擬電廠是什么？與傳統電廠有何不同？齊魯晚報·齊魯壹點為您揭秘。
長啥樣？
不燒煤不發電
它是個新型電力系統
在很多人的印象中，電廠的形象是冒著水蒸氣的冷卻塔、一座座燒煤的機器，但虛擬電廠與傳統的電廠不同，它不燒煤、沒有廠房，被稱作“看不見的電廠”。
“虛擬電廠與傳統的發電廠不同，它是一種智能電網技術，一個智慧能源管理系統。”6月12日，記者來到黃臺電廠，在虛擬電廠操作室，見識到了這個“不一樣的電廠”。
黃臺電廠營銷部主任劉昕杰告訴記者，虛擬電廠是一個智慧能源管控平臺。通過先進信息通信技術和軟件系統，實現分布式電源、儲能系統、可控負荷、微網、電動汽車等分布式能源資源的聚合和協調協同優化，參與電力市場和電網運行的電源協調管理系統，是一個“特殊電廠”。
“換句話說，就是憑借能源互聯網技術，將充電樁、儲能、空調等電力資源聚合，并優化控制，參與電網運行。在電力充足時進行存儲，引導用戶多用電；電力不充足時引導終端用戶減少用電，從而確保用電高峰期間的電網平穩運行。”
劉昕杰打開虛擬電廠智慧管控平臺，記者看到，在這個平臺上，各設備最大可調節容量、各用電資源、用電負荷情況等一目了然，曲線、餅狀圖等可以直觀呈現負荷運行趨勢。平臺還顯示市場化需求電量、各服務用戶用電計劃等。
“建設虛擬電廠很有必要。”濟南市發改委相關人士表示，一是基于緩解電力供需形勢。他舉了一個例子，2022年8份，受持續高溫影響，全省電力負荷屢創新高，最大負荷達到1.082億千瓦。濟南電網也創出800.1萬千瓦的負荷新高，同比增長約22.15%。
再就是新能源消納能力受制約。風能、太陽能等隨機性、間歇性和波動性特征，大規模、高比例接入將給電力系統平衡和電網安全運行帶來一系列挑戰。“2021年9月，濟南市7個區縣納入國家整縣光伏規模化開發試點名單，隨著試點工作的推進，部分區縣紅色臺區超過半數，變壓器反向過載，導至新增的風電、光伏無法并網，制約了新能源的發展。”
如何“發電”？
“加減法”調節
相當于電力“管家”
虛擬電廠的電從哪兒來？整個過程如何運作？
劉昕杰告訴記者，虛擬電廠起到的是對電力調控的作用，也就是通過“加減法”，實現電力供需平衡。
他解釋，“我們現在的發電來源，一方面是火電機組，另外就是新能源，包括太陽能，風能等。”白天尤其是中午，是風電、光伏等新能源發電量比較大的時候，火電發電量下降，促進新能源的消納；傍晚夜間的時候，風電、光伏等新能源發電少，火電發電上升。
近年來，新能源處于高速發展階段。國家能源局下發的《2022年能源工作指導意見》中指出，今年能源結構目標風電、光伏發電發電量占全社會用電量的比重達到12.2%左右。電力資源具有瞬時性，發電、供電、用電在同一時間內完成，而風電、光伏的發電高峰與社會用電高峰并不匹配，在風電、光伏大發展的過程中，用電發電的供需矛盾、電網的調峰調頻問題也愈發嚴峻。而虛擬電廠在其中的作用，就類似電力調配的“管家”，實現的是“削峰填谷”的作用。
“在新能源發電量充足，發電量超過用電量時，虛擬電廠就提供了三種方式，來進一步調節電力。”劉昕杰說，一是做“減法”，與新能源資源單位溝通，減少新能源發電量；二是做“加法”，與用電單位溝通，把需要大功率用電的工程放到此時，促進消耗電力；三是進行電力的“存儲”，等到電力需求緊張的時候再使用，通俗來講，相當于一個大型“充電寶”。
作為“管家”，虛擬電廠起到的作用，就是在第二天全省用電計劃的基礎上，對富足或緊缺的電力資源進行調配。“電力每天都會發布用電計劃，當預判電力供需出現可預見性的供應缺口時，虛擬電廠根據自己的份額進行調配，用戶按照約定，在缺口時段自愿削減、暫停用電負荷。”
“管家”咋干？
溝通“鄰居”
調配電力“潤物細無聲”
在電力調配過程中，“管家”起到的作用，就是將發電方與用電方進行合理調節，充當溝通橋梁，讓兩方的供需關系能夠盡量保持平衡，成為和睦的“鄰居”。
劉昕杰舉了個例子。比如，天氣晴好發電量大時，引導工廠用戶將大功率工程在這時候開工作業；另外，也可以引導充電樁用戶通過降價等方式，吸引市民在發電量大時集中充電。通過類似這樣的方式，實現供需平衡，達到電力有效利用。
很多時候，虛擬電廠的調度，對于市民來說是“潤物細無聲”的。劉昕杰說，中央空調用戶也是虛擬電廠用戶之一，商場提前在電網調控計劃上報后，在用電高峰期，將溫度提高1-2攝氏度，不會讓顧客有明顯的感受，還能降低商場空調的負荷。“如果很多個商場像這樣操作的話，就能省出很多電，助力電網‘削峰填谷’。”
據了解，目前，華能山東公司投資建設的虛擬電廠已接入代理工商業用戶、分布式光伏、樓宇空調、充電樁等資源共計143兆瓦，其中可調節容量為38.67兆瓦，目前服務用戶21個。也就是說，21家用戶可以分配38.67兆瓦的電量，根據自身情況報送用電或減電需求。
“虛擬電廠新業態既可作為‘正電廠’向系統供電調峰，又可以作為‘負電廠’加大負荷消納配合系統填谷。”相關人士指出，其經濟性效益一方面來源于快速響應指令，配合保障系統穩定并獲得經濟補償；另一方面可等同于電廠，參與容量、電量、輔助服務等各類電力市場獲得收益。
有啥好處？
既能合理使用資源
還能真金白銀省錢
國家發展和改革委員會、國家能源局3月1日發布的《關于新形勢下配電網高質量發展的指導意見》提出，要明確分布式新能源、虛擬電廠等新主體、新業態的市場準入、出清、結算標準，研究設計適宜的交易品種和交易規則，鼓勵多樣化資源平等參與市場交易。創新拓展新型電力系統商業模式和交易機制，為工商業電力用戶與分布式電源、新型儲能等主體開展直接交易創造條件。
據了解，濟南市2023年開展了虛擬電廠建設和運營的試點工作。2023年7月，濟南市發改委發布《關于濟南市虛擬電廠建設與運營試點項目公示》，華能山東發電有限公司虛擬電廠等5個項目入選。
相關人士看來，發展虛擬電廠，是必要且有意義的。“對于發電側來說，是促進新能源的消納。”上述人士指出，部分時段部分地區的棄風棄光現象仍比較嚴重，發展虛擬電廠，將大大提升系統調節能力，降低“三棄”電量。
而對于電網側來說，起到的是為電網削峰填谷、減輕電網負荷的作用。“將需求側分散資源聚沙成塔，發展虛擬電廠，與電網進行靈活、精準、智能化互動相應，有助于平抑電網峰谷差，提升電網安全保障水平。”上述人士說。
對于用戶側來說，也降低了用能成本。從江蘇等地試點看，參與虛擬電廠后，用戶用能效率大幅提升，在降低電費的同時，還可以獲取需求響應收益。“無錫試點項目提高了園區的整體綜合能源利用率約3個百分點，降低用能成本2%，年收益約300萬元。”上述人士說。
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