深圳和冀北的虚拟电厂发展实践

近年来，多地根据自身城市特征和系统调节需求，探索建设虚拟电厂。

以超大型城市深圳为例，其面临的主要问题是能源资源有限、土地资源短缺、外部电力依赖度较高，而本地新建电源的难度极大。同时，深圳的负荷密度位列全国前列，全年的峰谷差异显著。2022年，深圳的尖峰负荷持续时间约10小时，电网调节需求非常迫切。

南方电网深圳供电局调度控制中心副总经理兼深圳虚拟电厂管理中心总经理程韧俐解释，深圳的电动汽车、商业楼宇和5G基站等资源非常丰富，负荷侧的可调节潜力巨大。截至2023年5月31日，深圳虚拟电厂管理中心的合作运营商已达66家，包括综合能源、充电桩、智能楼宇、通信基站、电化学储能、5G基站储能等运营商，资源规模超过160万千瓦，可调资源超过30万干瓦。目前，深圳虚拟电厂主要参与广东市场化需求响应，日前邀约申报价格上限为3.5元/千瓦时。

国网冀北电科院电网技术中心主管王泽森阐述，2019年，冀北虚拟电厂示范工程成功投入运营，标志着我国首个以市场化方式运营的虚拟电厂工程的诞生。冀北虚拟电厂在电力市场中担任着用户侧市场主体的角色，参与提供辅助服务。在夜间风电产能过剩、电网调峰困难的时段，它能有效调配资源以提高用电负荷。至今，冀北虚拟电厂管控平台已经与3家运营商成功接入，汇聚了156个可调节资源，这些资源涵盖了蓄热式电锅炉、可调节的工商业用户等11类可调资源，总容量达35.8万千瓦，而调节能力则达到了20.4万千瓦。

王泽森强调，虚拟电厂的发展具有显著的地域性特征。不同的地区应根据负荷侧资源状况和实际调节需求，充分挖掘各类资源的调节潜力，以此提高电力系统的灵活性。

虚拟电厂的商业模式探索

在新型电力系统建设的大背景下，中国的新能源比例正在逐步提高。加上高质量经济发展带来的电力需求增长，各地面临着电力供应和新能源消纳的矛盾，电力系统供需平衡的难度也随之增大。多位专家指出，以往“源随荷动”的模式已无法满足新型电力系统的发展需求，大量的负荷侧资源通过虚拟电厂的方式参与系统调节的前景十分广阔。

南方电网电力调度控制中心水电及新能源处主管邓韦斯指出，由于聚合资源不受地理位置等条件制约，虚拟电厂在参与辅助服务市场上具有一定优势。“我们应不断探索基于虚拟电厂自主自愿参与辅助服务市场的机制，建立以竞价为基础的市场环境，并探索多个市场间的衔接。”

但是，邓韦斯也强调，当前虚拟电厂作为新型并网主体的定义不明确，并网规则不明确，参与身份也不明确。虚拟电厂由于涉及到聚合多种资源类型，可能涉及发电企业、售电企业、电力用户等多类市场主体，各地对于虚拟电厂的定位和市场准入条件仍未明确。同时，虚拟电厂参与调度运行的场景和市场类型不同，对于资源的装机容量、接入电压等级等也有不同要求。

储能在虚拟电厂发展中的潜力

虚拟电厂通过聚合储能资源参与系统调节已引起业界关注。业内专家认为，储能是一种优质的调节资源，利用虚拟电厂技术整合储能资源，能够为电力系统提供高效的调节服务。

国网上海能源互联网研究院有限公司虚拟电厂与交易技术研究室主任左娟详细阐述，虚拟电厂能够聚合超级电容、飞轮储能、锂电池、液流电池等不同的储能资源，根据响应速率等特性，将其打包参与一次调频、二次调频、调压、调峰、备用等多样的市场服务项目，参与多种电网响应支持和区域平衡服务。

在虚拟电厂的发展中，澳大利亚市场表现出了较高的成熟度，其中储能型虚拟电厂被视为重要的一环。落基山研究所中国电力部门总监刘雨菁指出，澳大利亚建设虚拟电厂的背景是其负荷需求密度相对较低，且拥有丰富的分布式资源和储能资源。在澳大利亚的61个虚拟电厂项目中，表后储能电池是主要资源类型。她进一步阐释，储能型虚拟电厂参与辅助服务市场时，必须满足1兆瓦以上的容量要求。为了以低成本和高效率调动储能项目，澳大利亚的虚拟电厂项目会选择使用同一品牌的储能设备。

近年来，多个地方已经出台政策，以支持储能参与系统调节。以广东省为例，2023年3月发布的《广东省推动新型储能产业高质量发展的指导意见》（下称《意见》）提出了推动虚拟电厂建设的政策，这包括与工业园区、大数据中心、5G基站、充电站等区域进行分布式储能建设的合作，推进智能控制终端和能量管理系统的建设，充分发掘储能、充电桩、光伏、基站等分布式资源的调节潜力，实现终端设备用能的在线监测和智能互动。

在电力市场体系和价格机制方面，《意见》强调需要明确源网荷各侧储能市场主体的位置，建立和完善新型储能参与电能量和辅助服务市场的交易机制。支持虚拟电厂参与需求侧响应和辅助服务市场，逐步扩大虚拟电厂交易品种。根据电力供需实际情况，动态调整峰谷电价，合理设置电力中长期市场和现货市场的价格上下限，为用户侧储能发展创造更多空间。

尽管以聚合模式参与系统调节的储能具有较大的潜力，但业内人士同时指出，当前储能的成本相对较高，需要考虑成本疏导问题。一些虚拟电厂的从业人员表示，目前市场化需求响应的出清价格上限较低，这在一定程度上限制了包括储能在内的多元资源参与市场调节。

（文章来源：维科网储能）