【国家电网】虚拟电厂在新型电力系统中的应用与思考_45页_9mb

虚拟电厂在新型电力系统中的应用与思考总结

核心内容

虚拟电厂作为一种新型的电力管理与调控模式，正成为构建新型电力系统的重要组成部分。它通过整合分散式能源资源（如分布式电源、储能系统、可控负荷等），形成一个等效可控的电源系统，从而提升电力系统的灵活性和稳定性。虚拟电厂不仅能够参与电力交易，还能提供调频、调压、调峰等辅助服务，为实现“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统提供支持。

主要观点

• 虚拟电厂的定义与形式：虚拟电厂是一种管理模式或系统，通过技术手段将分散的发电、储能和负荷资源整合，实现统一调度和控制。其主要形式包括集中式发电厂、综合能源基地和虚拟电力公司。
• 虚拟电厂的意义：在新能源大规模接入背景下，虚拟电厂有助于解决新能源波动性带来的电网运行挑战，提升电力系统的调节能力，实现资源优化配置。
• 政策背景：国家出台多项政策支持虚拟电厂发展，包括推动新能源发展、加强电力系统安全与可靠运行、促进电力市场与碳市场协同发展等。
• 技术支撑：虚拟电厂的建设依赖于多种系统，如智慧管控系统、负荷管理系统、源网荷储协同调控系统等，这些系统实现对分布式资源的监测、聚合、交易和调控。
• IPT技术：IPT（信息管道技术）作为虚拟电厂的重要技术支撑，具有分布式、去中心化、去指令化等特性，支持设备间的直接互联与协同，显著降低系统成本与复杂性。

关键信息

政策背景

• 政策导向：国家鼓励新能源发展，推动电力系统向清洁化、智能化方向转型，强调可调节负荷资源库的建设与管理。
• 政策目标：构建新型电力系统分为转型期、建设期、成熟期三个阶段，2021-2030年为转型期，2031-2045年为建设期，2046-2060年为成熟期。
• 负荷管理政策：国家发改委和能源局要求2025年负荷控制能力达到本地区最大负荷的20%以上，负荷监测能力达到70%以上，支持负荷精准控制和用户精细化管理。

虚拟电厂建设意义

• 应对新能源波动性：通过聚合多种资源，提升系统调节能力，应对新能源的随机性、不可预测性和不可控性。
• 提升电网运行安全：虚拟电厂可作为调峰调频的辅助手段，提升电网在极端天气下的运行稳定性。
• 促进市场发展：支持用户与发电共同参与辅助服务市场，推动电力市场与碳市场协同发展，创新绿电交易模式。

相关系统

• 智慧管控系统：包括集中监控系统、AGC/AVC系统、电力交易辅助决策系统等，实现对虚拟电厂的全面管理。
• 新型电力负荷管理系统：实现对可调节负荷的精准控制，保障电力安全保供。
• 源网荷储协同调控系统：支持分布式资源的全路径建模与共享，提升系统调节性能。
• IPT技术：用于分布式电源和负荷的智能测控，具有高时效性、统一性、精准性和安全性等优势。

虚拟电厂运营模式

• 辅助服务市场：支持调频、调峰、备用等市场交易，推动灵活性资源的市场化。
• 可调节负荷聚合：通过构建可调节负荷资源库，实现对各类可调节资源的统一管理与调控。
• 多能互补与多能协同：支持电、气、冷、热、氢等多能协同，提升能源利用效率。

典型案例

• 某污水处理厂虚拟电厂项目：利用水-能耦合系统，实现分布式光伏与污水处理的协同运行，通过IPT技术实现对光伏场站的监测与控制，提升能源利用效率和系统稳定性。

虚拟电厂技术特点

• 去中心化与去指令化：系统不依赖中心控制，实现设备间的自主协同。
• 万物互联：支持设备直接互联，提升系统灵活性和响应速度。
• 低建设成本：设备统一化、模块化设计，降低安装和运维成本。
• 高安全性：采用对称加密与非对称加密双重保护，保障数据安全。

系统需求与功能

• 资源库构建：包括建档、状态监测、信息管理、导出等功能，实现对可调节资源的全面管理。
• 负荷调控：实现对负荷的精细化管理，提升负荷预测精度，增强电网调控能力。
• 电力交易：支持现货交易、中长期交易、绿电交易等，推动电力市场化进程。
• 碳指标追踪：通过分布式电源的碳排放计算，实现对碳指标的精准追踪和展示。

总结

虚拟电厂在新型电力系统中发挥着重要作用，它通过整合分散资源，提升系统灵活性与稳定性，推动电力市场与碳市场协同发展。随着政策的不断推进和技术的持续创新，虚拟电厂将成为实现“双碳”目标、构建以新能源为主体的新型电力系统的重要支撑。