90亿元 vs 2亿元：“虚拟电厂”经济性显著

2017-10-24 14:57:51 分析师　点击量：评论 (0)

90亿元vs2亿元：虚拟电厂的经济性以高用电量与电力技术创新著称的江苏省，率先在全国试点居民虚拟电厂，以期缓解居民用电压力。CCTV《朝闻天下》（2017 7 19）做了报道。该报道提到：现在建设一座1GW（1百万千瓦

90亿元vs2亿元：“虚拟电厂”的经济性

以高用电量与电力技术创新著称的江苏省，率先在全国试点“居民虚拟电厂”，以期缓解居民用电压力。CCTV《朝闻天下》（2017.7.19）做了报道。该报道提到：现在建设一座1GW（1百万千瓦）机组的电厂和配套电网设施，需要投资90亿元；如果把海量的居民负荷集中起来，所需要的智能终端投入只需要2亿元。经济效益十分显著。

2017年8月25-26日，由江苏省电机工程学会、国网江苏省电力公司电力科学研究院、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办的首届全国用户侧储能细分市场开发与应用高层研讨会，在无锡召开。演讲嘉宾中，来自东南大学的喻洁副教授，对储能系统在“虚拟电厂”中扮演的角色，进行了详细阐述。浙商证券电力设备与新能源研究团队（郑丹丹团队）友情辑录如下。

喻洁(东南大学副教授)：

大家好！

非常感谢主办方给我一次机会，能够在这里与各位储能领域的专家们交流，探讨未来储能参与到电力系统的一些商业运营模式。接下来，我将从资金比较熟悉的“虚拟发电厂”概念出发，与大家先分享一下我们团队的一些科研成果。

我来自东南大学电力工程学院电力经济技术研究所，我们单位前身就是需求管理研究所，这是高校成立最早的需求侧管理研究所，在电力负荷领域需求侧管理领域积累了丰富的经验。这次电力市场改革开始之后，我们研究所拓展了自己的科研领域方向，现在主要有四个研究方向：电力市场、电力规划、电力经济运行与需求侧管理，所以现在研究所名字叫“电力经济技术研究所”。

我们团队目前由两位教授、三位副教授以及在读的七十多名硕士博士研究生组成。我和我的团队在需求侧管理及虚拟发电厂方面，承担了几项国家电网公司的课题，以及国家的基金项目，下面给大家做个分享。

虚拟发电厂在国外应该是一个比较新的概念，示范工程主要集中在欧洲。虚拟发电厂最早是在配电网中，由分布式可再生电源、需求侧响应的柔性负荷，以及储能技术组成，其中包括大规模电动车接入情景。中国在虚拟发电厂的实用性方面做了一定的拓展，不局限于分布式电源。我们现在承担的科技项目，也有把传统电厂作为虚拟发电厂一部分的，只要能对它控制好。

虚拟发电厂的概念最早起源于在配电网中的分布式电源大规模应用，分布式电源大规模应用是比较自主化的，缺少统一的管理手段和模式，可能会对电网的运行造成影响，比如造成负荷预测的不准确性，对电网运行可靠性带来影响。有专家通过研究证明，当分布式电源占比超过了一定的百分比，有可能对电网的安全稳定运行产生影响。在这样的背景下，提出虚拟发电厂概念，就是希望能通过一些控制手段，把这些分散的分布式电源组织起来，形成一种可以控制的规模化效应的类似于电厂的组织。这个概念在发展过程中融入了需求侧管理柔性负荷的概念，加之储能设备的技术发展，使得虚拟发电厂的可控性越来越好。

所以，在虚拟发电厂的定义里面，体现了几个方面的灵活性。

第一，组织的灵活性。因为虚拟发电厂内部可以包括不同的组成成分，由分布式电源、储能单元和用电单元组合成一种虚拟组织，且各要素的构成比例具有灵活性。

第二，构建的灵活性。在虚拟电厂构建过程中，可以把地理位置分散的不同的分布式单元通过控制策略组织起来，不需要重复投资通信等硬件设施的建设。

第三，运行的灵活性。针对不同类型、不同地区的电网需求，虚拟发电厂要适应实时的电网运行状态，在电力市场改革的背景下适应当时电力市场的规则，运行要有一定的灵活性。

第四，环境的适应性。需要针对各个时期各个地区不同的电力管理体制，做适应性调研和分析。

下面介绍虚拟发电厂的几种分类。

从功能上，虚拟发电厂可以分为技术型和商业型，但并不是说把技术和商业分割开了，而是说虚拟发电厂具有这两种方面的功能和作用。

技术型虚拟电厂主要实现对分布式单元的协调控制，包括储能装置与可以用作需求响应的负荷单元，通过合理的控制策略使得虚拟发电厂最后总体呈现出一种整体可控的外特性，类似于传统发电厂的可控特性。换言之，可以通过内部的协调控制，实现虚拟发电厂总体的输出功率或者总体的用电功率，以及可调节功率。这一点非常重要，因为只有具有了这一点才能够成为一个虚拟发电厂，才能够有技术上的可能性去参与到电力市场或者其他的商业运行模式之中。所以说，在技术型虚拟发电厂完成之后，要考虑的就是商业型虚拟发电厂的运行，商业型虚拟发电厂的运行应该充分考虑到当地的电力市场的机制与电价机制，以及其他方面与电网的互动机制，甚至要考虑到能源领域其他相关政策，比如碳交易市场和刚刚推行的绿证交易市场，等等。

技术型和商业型其实是虚拟发电厂的两方面功能，是互为支撑的。技术型虚拟发电厂是商业型虚拟发电厂的技术基础，没有这个技术基础，商业模式无从谈起；商业型虚拟发电厂是技术型虚拟发电厂得以推广应用的经济性激励，没有这种激励，虚拟发电厂也只能永远停留在示范应用阶段，不能够真正地推广应用。

电力市场是虚拟发电厂很重要的商业运营环境。在电力市场中虚拟发电厂能够起到什么样的作用呢？如果按照参与市场的角色分类，虚拟发电厂可以作为发电商或者是辅助服务提供商。如果是负荷型为主的虚拟发电厂，其可以用作负荷聚集商，也可以用作综合能源服务商，我们现在做的虚拟发电厂科技项目就考虑多能互补甚至考虑电能替代。如果在一个智慧园区的固定区域范围之内，虚拟发电厂就更有点像是微电网，这几个概念之间有一定的关联性，但也有所区分，接下来讨论一下。