1.虛擬電廠概念
通過先進的信息通信、協調控制、智能計量等技術將地理位置分散的分布式電源、可控負荷和儲能等分布式能源進行資源聚合和協調優化,作為一個特殊電廠參與電網運行和電力市場的智慧能源協調管理系統。
2.虛擬電廠的構成要素
分布式能源:優先滿足自身負荷,如電能盈余,則將多余的電能輸送給電網:如果電能不足,則由電網向用戶提供電能。
儲能:補償分布式發電出力波動性和不可控性;適應電力需求變化;改善分布式電源波動所導致的電網薄弱性。
可控負荷作:為主網調節資源的補充和備用
3. 虛擬電廠(VPP):智慧協同的“作戰指揮部”
資源聚合、智能調度與市場交易。
(1)工作原理:通過物聯網和云平臺,將地理上分散的分布式儲能、光伏、可控負荷等資源。
(2)虛擬聚合,形成一個具備統一對外接口的、可調控的“虛擬電廠”。它基于大數據和AI算法,預測市場與電網需求,向聚合資源下發*優經濟調度指令。
4.組合協同原理:1+1>2的系統性變革
分散的儲能單體 → VPP平臺聚合 →形成規模化的可調資源池 → 參與電力市場與電網服務 → 獲得遠超單體運營的收益 → 收益反饋激勵更多資源接入。
(1)價值閉環:VPP解決了分布式儲能單體容量小、無法獨立參與市場、優化決策復雜的痛點,為其開辟了輔助服務、現貨交易、需求響應等多元化盈利渠道。
(2)特點與優勢
5.應用場景
場景一:工商業用戶側
高耗能工廠、大型商場、數據中心、園區等,電費成本敏感,具備安裝儲能的場地。
訴求:降低用電成本,保障生產連續性。
VPP聚合模式:“自發自用+虛擬電廠”協同模式。
運行策略收益:
(1)基礎收益(自發自用):
峰谷套利:在谷/平價充電,峰/尖價放電。
需量管理:抑制月度最大需量,降低基本電費。
(2)增值收益(通過VPP):
參與需求響應:響應電網邀約,在特定時段削減負荷或反向送電,獲取響應補貼(如200元/kW·次)。
參與輔助服務市場:提供**調頻(AGC)**服務,按調節性能(K值)和電量結算,收益較高。
參與現貨市場:在電價預測基礎上,進行更精細的日前、日內交易,獲取價差。
(3)技術配置要點:
儲能系統需具備高速通信接口(如IEC 61850, Modbus TCP),接受VPP平臺指令。
BMS需提供精確的SOC和實時可充放電功率。
需安裝雙向計量表,數據獨立上傳至VPP平臺用于結算。
場景二:配電網側/臺區自治(解決局部阻塞與升級)
老舊小區、高比例光伏接入的農村臺區、新興開發區,面臨變壓器過載、電壓越限等問題。
訴求:延緩配網升級投資,提升供電質量與可靠性。
VPP聚合模式:“本地自治+上級協同”模式。VPP首先優化臺區內部分布式資源平衡,余缺再與主網交互。
運行策略收益:
(1)本地價值:
電壓支撐:在臺區末端電壓偏低時,儲能放電抬升電壓。
緩解阻塞:在變壓器重載時,儲能放電或引導可控負荷削減,避免過載。
(2)外部收益(通過VPP):
提供配網側輔助服務:向電網公司提供無功支撐、拓撲優化等服務,獲取服務費用。
參與區域平衡市場:作為靈活性資源,參與更大范圍的電力平衡。
(3)技術配置要點:
需部署臺區智能融合終端,實現本地資源的快速協調。
VPP平臺需具備配網潮流計算和電壓無功優化能力。
儲能選址需基于配網仿真,確定*優安裝位置(如線路末端)。
場景三:新能源聚合商(風光儲一體化)
擁有分布式光伏、分散式風電的業主或聚合商。
訴求:提升綠電收益穩定性,滿足并網技術要求。
VPP聚合模式:“預測+儲能平滑+市場交易”一體化模式。
運行策略收益:
(1)基礎功能:
出力平滑:儲能平抑風光短期波動,滿足并網功率變化率要求。
能量時移:將午間過剩光伏發電儲存至晚間高峰時段出售。
(2)增值收益:
參與綠電/綠證交易:通過VPP聚合,形成穩定、可調的綠色電力產品,以更高溢價出售。
提供預測偏差調整服務:利用儲能快速響應能力,彌補風光實際出力與預測的偏差,避免偏差考核費用。
(3)技術配置要點:
需要高精度的風光功率預測系統。
儲能配置容量與功率需根據波動特性和市場規則經優化計算確定。
VPP平臺需集成綠電交易模塊。
場景四:城市級虛擬電廠(資源高度多元化)
用戶畫像:城市級能源運營商或電網公司。
核心訴求:整合全社會碎片化資源,實現城市級能源優化與碳管理。
VPP聚合模式:“廣域聚合+多市場協同”平臺模式。
(1)聚合資源:
工商業及戶用儲能,電動汽車充電樁/V2G,樓宇空調、冰蓄冷等柔性負荷,分布式光伏,小型燃氣熱電聯產。
(2)運行策略:
VPP平臺作為城市“能源大腦”,基于多目標優化(經濟性、安全性、低碳性),統一調度各類資源,參與電能量市場、輔助服務市場、碳市場。
(3)技術配置要點:
需建立統一的數據標準與通信協議,對接各類異構資源。
平臺需具備超大規模優化計算和人工智能決策能力。
需與電網調度系統(EMS)、電力交易平臺實現安全可靠的數據交互。
6. 安科瑞虛擬電廠解決方案
(1)虛擬電廠建設路徑
虛擬電廠發展路徑
虛擬電廠平臺體系
虛擬電廠商業模式
虛擬電廠業務流程
(2) 安科瑞虛擬電廠解決方案
虛擬電廠總體架構
虛擬電廠調控響應體系
聚合資源監控
聚合建模與分析
聚合資源優化調控
(3)平臺核心功能
虛擬電廠駕駛艙
調控響應-信息披露
調控響應-邀約管理
調控響應-可調能力評估
調控響應-市場出清
調控響應-指標分解
調控響應-響應監控
收益結算
(4)典型配套產品
監測治理產品
微電網協調控制器
微電網控制箱
充電樁
7. 結語
未來,安科瑞將繼續深耕能源數字化,以技術創新激活海量可調資源,為新型電力系統建設、綠色低碳高質量發展注入更強動能。