2024年1月26日下午,中科院合肥市技术创新工程研究院应用研发中心揭牌仪式在产业创新路演厅举行。
虚拟电厂技术应用研发中心的成立旨在开展虚拟电厂相关技术的研发,包括但不限于聚合技术、调度算法、能源管理、分布式资源优化等,并与高校和科研机构建立合作关系,共同开展技术研究和人才培养, 将研发成果转化为实际应用,推动虚拟电站技术商业化,助力电力系统可持续发展。颁奖典礼上,合肥市科技创新工程院院长吴忠成、合肥市科技创新工程院副院长谢成军为创新院应用研发中心颁发牌匾,并与企业代表合影留念。 此次获奖是对中科智冲在新能源领域坚持科技创新、提升核心竞争力的充分肯定,也是对公司未来发展的激励。 在协同创新理念的指导下,中科志冲将持续开发各种新型智慧能源系统电力电子设备和物联网技术,建立从科研(成果转化)应用开发(技术研发)到产品设计(产品开发)的开放技术平台,形成独创科技成果三位一体的产业化机制, 打通创新链和产业链,构建中科智能充电的智慧能源生态。
什么是虚拟电厂
虚拟电厂(VPP)是一种电力供应协调管理系统,通过先进的信息通信技术和软件系统,实现分布式电源、储能系统、可控负载、电动汽车、充电桩等分布式能源的聚合和协调优化,从而作为特种电厂参与电力市场和电网运行。 虚拟电站不是真正的电站,而是一种智能电网技术,它应用分布式电源管理系统参与电网的运行调度,实现“源-储-荷”聚合优化。
来源:目前接入资源以分布式光伏为代表,不具备自我调节能力,可以看作是具有工商业负荷的整体,构成可调负荷。
储能:容量可调、响应速度快、可靠性是比较优质的调压资源,同时具备调峰和填谷能力,是虚拟电站高频、大规模响应的必要资源。
负载:可调负载有其自身的容量限制,工业负载往往受生产计划强制,响应速度慢; 空调负荷不能在时间维度上转移,基本没有填谷能力,调节范围受用户体验、天气等因素限制。 充电桩作为直接面向C端的负载,具有很强的调节能力。
为什么需要虚拟电厂?
风景的快速增加带来的山谷填充需求。
风能和太阳能装机容量快速增长,光伏建设速度远超风电,分布式光伏成为主力军。 分布式建设,选址简单,项目周期短,装机容量快,各省电力供应量提升了两个数量级,成为数万台。 由于其输出时间高度集中,电网调度控制程度相对较低,消耗问题不断涌现,加剧了电力系统的不可控性。
用电结构的变化带来了负荷的新变化由于创纪录的负荷峰值,调峰需求
日负荷峰谷差异较大,受极端天气、消纳能力等因素影响,年负荷曲线呈现夏冬双峰特征,第二产业用电负荷稳定连续,第三产业和住宅用电波动性强,时间集中效应明显; 固定周期内最大负荷的拉动效应强于全周期用电量的拉动效应,因此在用电结构变化下,全社会最大负荷增速将明显高于用电量增速,负荷需要及时转移(调峰)以保证电力**。
新型荷载,如充电桩,增加了荷载侧的复杂性。
充电桩的峰值用电量也是居民原有用电量的峰值,这将导致原有负荷峰值不断增加,导致时间短,峰值负荷高。 配电网将变压器容量分配给峰值负载,这将导致剩余时间的资源闲置。 因此,充电桩的发展导致了调峰填谷需求的增加,但同时,充电桩和新能源汽车本身是很好的可调负荷,如果可以通过虚拟电厂进行聚合和优化,是降低充电成本和减少电网投资的双赢选择。
实现用户侧与电力系统高度灵活的交互需求侧响应能力建设的目标很明确
2023年6月,国家能源局发布《新电力系统发展蓝皮书》,提出进一步整合分散式需求响应资源,用户侧灵活调整响应能力提升至5%以上,促进周边新能源开发利用和高效消纳。 从长远来看,它将实现用户侧与电力系统之间的高度灵活交互。 “十四五”前,虚拟电厂停留在个别区域和项目的试点阶段,一是新能源装机容量占比不高,电力系统对灵活资源的需求不旺盛; 二是缺乏量化目标。 2022年,《现代能源体系“十四五”规划》提出,到2025年,电力需求侧响应能力达到最大负荷的3%,其中华东、华中、华南等地区达到最大负荷的5%左右。 虚拟电厂政策密集发布已成为新电力系统建设的重要内容,预计政策力度将持续加大。
虚拟电厂收入模式
需求侧响应
目前,我国虚拟电厂正处于从邀请型向市场型过渡阶段。 邀请型阶段主要由**部门或调度机构组织,发出邀请信号,虚拟电厂组织资源响应,获得容量补贴。 国内多个省份都出台了需求响应细则,其中江苏、上海、广东等省市执行较为。 然而,需求响应不是经常发生的,发生的频率较低,并且具有很强的计划色彩。 因此,随着我国电力市场体系的逐步完善,虚拟电厂也正在从邀请阶段向市场阶段过渡。
辅助服务市场,参与调峰和调频
虚拟电厂主要起到调峰和调频的作用。 2021年12月,国家能源局修订印发《电力辅助服务管理办法》,指出电力用户可以委托虚拟电厂的形式参与电力辅助服务市场**。 目前,虚拟电厂的主要功能是电能的时间传输,对应调峰服务。 未来,随着工商业储能渗透率的提高,虚拟电厂有望在调频业务方面取得更大的突破。
电力现货交易
虚拟电厂可以使用储能系统在功率低时储存电力,在功率高时释放电力,从而获得差价。 这种时差交易可以提高电力市场的效率,并降低由于供需失衡而导致的成本。 此外,虚拟电厂可以直接参与电力现货市场的投标,根据市场和自身资源状况决定售电或售电策略。 通过这种方式,虚拟电厂可以向市场供应或吸收电力,以平衡供需。