虚拟电厂将闲散在终端用户的充电桩、空调、分布式光伏等电力负荷资源聚合起来并加以优化控制，通过市场化手段解决了电力调度问题，推动削峰填谷、供需平衡，实现了电网、用户、投资者多方共赢。
近期，我国部分地区持续出现大范围高温天气，用电负荷持续攀升。在广东深圳北部局部片区，当个别时段出现用电高峰，深圳虚拟电厂管理中心随即向虚拟电厂运营商发出调节负荷的邀约。
“通过大数据，我们精确识别可参与调节的充电站，科学下调其充电桩30%的功率。”虚拟电厂运营商深圳特来电新能源有限公司能源运营经理刘耀伟及时向管理中心作出反馈。
在迎峰度夏期间，类似的电力资源调度情景并不鲜见。
目前，我国多地正在大力发展虚拟电厂。8月，重庆首个虚拟电厂首次启动运行，浙江虚拟电厂管理平台也正式启用，上海虚拟电厂调峰负荷再创历史新高……作为保障电力稳定供应的重要支撑和解决方案，虚拟电厂像是看不见的智能电力“搬运工”。
并非实体电厂
“8月6日11：45~13：15，需要调节负荷20万千瓦。”8月5日，港华能源VPP星(虚拟电厂运营管理系统)收到一则深圳虚拟电厂管理中心发出的削峰邀约后，在可调节能力范围内自动申报参与量，将可参与量分解到其聚合的分布式储能和负荷，并直接给出用电计划指令。
“不同设备调控方式不同，如储能可在削峰时段不充电并放电，充电桩可关闭部分桩或下调功率，楼宇空调可稍微提高温度。”港华能源VPP产品总监吕超青举例说道。
何为虚拟电厂？虚拟电厂在能源调度方面如何发挥作用？
“虚拟电厂并不是实体电厂，而是一套新型能源电力管理系统。它就像一个看不见的电力‘搬运工’，在电力供应紧张时段，可直接调度海量分散的电力负荷资源，实现特定时段内的负荷调节。”深圳虚拟电厂管理中心经理李江南说。
记者了解到，利用能源互联网技术，虚拟电厂将闲散在终端用户的充电桩、空调、分布式光伏等电力负荷资源聚合起来并加以优化控制，相当于一个“云端电厂”，是“互联网+源网荷储”一体化的数字化能源管理系统。
“电力系统需要实时保持发电和用电平衡，在传统电力系统下，为了保障电网平稳运行，往往通过调节电源来满足用户用电需求。电源供应不足的情况下，一般通过需求响应或者负荷管理来引导用户错峰或者避峰用电。”谈及虚拟电厂调控管理云平台建设背景，深圳虚拟电厂管理中心专责欧鸣宇告诉记者，随着新型能源体系及新型电力系统加速建设，加之新能源电力大比例接入，这给电力平衡和电网安全运行带来了挑战。
“虚拟电厂核心在于跨节点广域资源聚合、优化及控制，通过调度需求侧资源，适应新能源发电的波动性，保障电力系统相对稳定。特别是光伏等新能源‘看天吃饭’，具有很强的波动性、随机性、间歇性，高比例接入电网会干扰现有电力系统频率，影响电力系统安全。”欧鸣宇说。
今年以来，深圳虚拟电厂管理中心已开展精准响应31次，有效解决全市负荷高峰、断面重载、主变重载等问题。深圳虚拟电厂调控管理云平台共计接入资源容量逾275万千瓦，可调容量为60万千瓦，接入资源设备总数5.5万个，接入虚拟电厂运营商近50家。
“智能总指挥”柔性调节
“深圳用电高峰是中午11：45~13：15，午间巴士、出租车等集中充电补能，需要削峰。”8月7日，在南方电网深圳供电局，欧鸣宇指着其中一个显示屏上的虚拟电厂运营商历史执行监视栏告诉记者。
虚拟电厂建立起来后，如何管理？
“以前很多人认为虚拟电厂不靠谱，是因为不敢调度，不知道有多少资源量，能调多少。”深圳虚拟电厂管理中心总经理程韧俐说。
为此，2021年底，深圳创新推出虚拟电厂调控管理云平台。作为全市虚拟电厂的“智能总指挥”，该平台打通了电网调度的实时互动壁垒，实现了资源接入、运行监视、调令分解、调度系统交互功能。
“前几年没有虚拟电厂参与调节电力，随着新能源发电的快速发展，天气条件好的时候发电量急剧上升而用户侧无法完全消纳。为维持电网运行稳定，只能关停设备，存在弃风弃光现象。”吕超青说，如今有了虚拟电厂及“智能总指挥”，电力调度问题得到解决，实现多方获益。
相关数据显示，正式运作以来，深圳虚拟电厂管理中心通过平台组织运营商开展负荷调节64次，调节电量近210万千瓦时，创造社会直接经济效益5567.3万元，减排二氧化碳1749.8吨。
“电力供需形势有时紧、有时松，有时供大于求、有时供小于求……正是由于电力供应端与需求端的不对称、不平衡的问题，才有了虚拟电厂。”深电能科技集团有限公司副总经理刘典安补充道，虚拟电厂在不改变用户与电网的连接方式的情况下，推动削峰填谷、供需平衡，实现电网、用户、投资者等多方共赢。
市场收益是最大动力
为何那么多企业愿意参与深圳虚拟电厂管理中心的电力需求响应业务？
“市场收益是最大动力。以充电场站为例，过去只能挣取服务费，如今通过参与响应还能获得一定的收益。以用户侧储能为例，由于收益渠道增加，投资商的投资回报周期缩短，又因数字化运营能力提升，平台运营成本也大大降低了。”刘典安介绍。
对此，深圳新型储能产业协会特邀专家唐猛亦有同感。
他举例说道，用户侧储能在参与虚拟电厂调节响应时，有三方面优势，一是具有更稳定的响应容量与响应时间；二是基本不会对参与响应的用户造成用电影响；三是储能本身在投运后可以享受峰谷价差所带来的收益。
虚拟电厂的发展壮大，离不开政策引导和支持。自2022年以来，深圳出台多项政策支持虚拟电厂发展，并成立国内首家虚拟电厂管理中心。今年6月，深圳印发《深圳市支持虚拟电厂加快发展的若干措施》，拿出真金白银推动虚拟电厂全链条、全生态发展。据统计，深圳通过虚拟电厂的管理，已带动100余家企业进入相关产业链。
不占用土地资源，无须新建输电通道，是虚拟电厂的另一大优势。以建设200兆瓦虚拟电厂为例，每年可节约标煤4.07万吨，减排二氧化碳10.8万吨、二氧化硫3261吨，节省土地资源价值约9亿~10亿元。
记者了解到，到2025年，深圳计划建成具备100万千瓦级可调节能力的虚拟电厂，形成年度最大负荷5%的稳定调节能力，引导规模化可调用户资源主动参与系统调节，每年可减排温室气体约54万吨，有力支撑新型能源体系建设和绿色低碳产业发展。
记者 刘友婷
