王宣元：虚拟电厂的研究、设计、建设与运营_28页_5mb

虚拟电厂的研究、设计、建设与运营总结

核心内容

虚拟电厂（VPP）是一种通过数字化技术将分散的电力资源进行聚合、优化和控制的新型电力系统运营模式。其核心在于利用先进的信息技术，如“大云物移智链”，实现对分布式电源、储能、负荷等资源的协同管理，提升电网的灵活性、稳定性和新能源消纳能力。虚拟电厂不仅推动了能源转型，还促进了电力市场的机制创新和商业模式优化。

主要观点

• 机制创新：通过市场机制改革，虚拟电厂能够参与电力调峰辅助服务市场，提升电力系统的调节能力和运行效率。
• 商业模式：虚拟电厂采用互动商业模式，实现电力系统与用户的协同共赢，为用户提供市场化参与渠道和收益。
• 能源转型：虚拟电厂推动清洁、低碳能源的发展，提高可再生能源的利用率，减少对传统火电的依赖。
• 技术驱动：依托边缘计算、云计算、5G、大数据、AI等技术，构建智能管控平台，实现资源的动态聚合和优化控制。
• 网络技术：采用4G/5G通信网络，保障信息的实时交互和数据的安全传输，支持大规模、高并发的电力系统运行。

关键信息

虚拟电厂的定义与功能

虚拟电厂是一种聚合优化“网源荷”的新一代智能控制技术，通过互联网和现代信息通讯技术，将分布式电源、储能和可控负荷等资源进行协同优化运行和市场交易，实现对电网的调峰、调频、备用等辅助服务。

技术支撑

• 智能控制技术：基于边缘计算、云计算、5G、大数据和AI，构建智能管控平台。
• 通信网络：采用4G/5G网络，实现海量数据的快速双向安全传输。
• 能源技术：包括智能电网优化控制、源网荷储协同互动、多能转化等。

架构设计

虚拟电厂采用三级调控架构，包括电网调度系统、虚拟电厂平台和可调资源。通过“多能流网络”和“电力物联网络”实现资源的接入与管理。

建设影响

冀北虚拟电厂是全国首个以市场化方式运营的虚拟电厂示范工程，得到国家能源局、国务院参事室等单位的高度认可。该示范工程通过智能管控平台，实现资源的动态聚合、优化调度和市场交易。

运营实践

• 用户侧参与：用户可通过APP进行远程控制、注册申报、收益分析和生态共享。
• 市场机制：冀北公司协助制定《第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则》，推动虚拟电厂的市场化运营。
• 运营数据：在2019年12月12日至2020年4月30日期间，冀北VPP累计调节里程达7853.30 MWh，月均调节里程1570.66 MWh，最高日调节里程16.28 MWh，总收益达160.40万元。

国际标准与合作

• 国际标准：IEC《虚拟电厂：用例》《虚拟电厂：架构与功能要求》等首批国际标准获批立项。
• 国际合作：冀北公司参与IEC TC8/SC8B/WG4工作组，与多国专家共同推进虚拟电厂标准体系建设。
• 合作团队：包括中国、澳大利亚、德国、加拿大、日本、美国等国家的专家，以及清华大学、华北电力大学、北京邮电大学、华为、ABB等国内外科研机构与企业。

展望

虚拟电厂的发展将推动电力系统的绿色转型，促进能源互联网平台建设，实现开放创新、共商共建、共赢发展的目标。未来，虚拟电厂将进一步拓展应用范围，提升市场参与度，形成新型商业生态。

多方应用

虚拟电厂对电力系统、电网公司、发电企业、电力用户和新兴市场主体均具有重要价值：

• 电力系统：提升灵活调节能力和新能源接纳能力。
• 电网公司：增强资源的可观、可控性，提升电网安全稳定运行水平。
• 发电企业：提升存量机组利用效率，促进新能源消纳。
• 电力用户：提供便捷参与技术手段和市场化渠道，降低用能成本。
• 新兴市场主体：拓展业务模式，形成新的商业形态。

专项试点

冀北公司开展多项专项试点，包括蓄热式电锅炉、智能楼宇、工商业用户等，通过智能终端和边缘网关实现资源的无缝接入与柔性控制。

能源互联网平台

采用“能源+数字+工业物联网+消费互联网”技术，打造虚拟电厂智能管控平台，推动能源消费体验和服务升级。

开放创新

虚拟电厂通过能力开放，促进发电企业、电力用户、综合能源服务商、负荷集成商和辅助服务供应商之间的协同合作，实现资源的高效利用和市场机制的完善。

服务绿色冬奥

冀北虚拟电厂在冬奥会期间发挥了重要作用，支持电网稳定运行，提升可再生能源利用率，助力绿色奥运。

结语

虚拟电厂作为未来电力系统的重要组成部分，其研究、设计、建设与运营具有重要的现实意义和战略价值。冀北虚拟电厂示范工程的成功实践，为全国乃至全球的虚拟电厂发展提供了宝贵经验。