常规电厂:传统发电厂需要燃烧化石燃料来发电并维持电网平衡。 能源生产发生在固定位置。 当能源需求增加时,燃烧的化石燃料就越多。 一般来说,发电厂以 80% 的容量运行,保留 20% 的储备以适应能源需求的波动。
虚拟电厂 (VPP):它不是传统意义上的电站,而是一种聚合不同空间可调(可中断)负载、储能、微电网、电动汽车、分布式能源等一种或多种资源,实现自主协调和优化控制,参与电力系统运行和电力市场交易的智能能源系统。
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(1)虚拟电厂的**是什么?
虚拟电厂概念的出现是电力市场和需求侧响应的共同产物,电力市场化改革就是通过市场化工具恢复电能商品的商品属性,调整电力供需平衡。
如下图所示,我们可以看到电力市场中涉及零售交易的各种实体以及它们之间的关系。
我从上到下看电流,就有它发电机,即火电、水电、光伏风电、核电等电厂,还包括小型个体发电单位。 发电公司通过电网公司向各地输送电力。
由于用电户规模的差异,对电力的需求也不同,于是诞生了电子商务。电商公司小用户的交易需求,最终通过配送公司分达给大家电力终端
每笔交易都需要上报调度中心进行安全检查,同时需要有贸易公司清关,确定电量、用电曲线和**。 该中心随时评估发电商和消费者的供需情况,并通过交易进行平衡。
在这个过程中,由于市场协调机制效率有限,出现意外情况,总会有电力没有被完全吸收和需求波动,如短期暴雨导致水电频繁发生,或者电力运行受限到用电负荷直线下降的地步。
然而,电力本身的安全性和即时性通过释放其在电力消耗方面的潜力来导致需求侧响应。 在供需错配的情况下,在一定的激励措施下,用户主动改变用电方式和行为,参与供需调整,实现供需平衡,从而减轻电力系统的整体压力,保证电力运行的稳定性。
(2)虚拟电厂的发展阶段是什么?
邀请阶段,这是指在没有电力市场的情况下,**部门或调度机构牵头组织,各种聚合器参与招揽、响应和激励的过程。
市场化阶段:这是指在建立电力现货市场、辅助市场和容量市场后,虚拟电站聚合商以与实体电厂类似的模式参与这些市场以获取收益。 第二阶段,还会有邀请模式,邀请的主体是系统运营组织。 在国内,只有冀北电力交易中心开展的虚拟电站试点是市场化的虚拟电站。
自主调度虚拟电厂:它是未来的虚拟电厂,随着虚拟电厂聚合的资源种类越来越多,数量越来越大,空间越来越宽广,实际上可以称为“虚拟电站系统”,可以实现跨空间的自主调度。
(3)虚拟电厂能解决什么问题?
虚拟电厂是能源系统运行方式的根本转变。 它们可以解决更传统的电厂到消费者系统中存在的一些问题。
虚拟电厂是电力部门民主转型的推动者,其中责任转移回社会,运营商不拥有电厂; 他们只是优化了每个链接资产(仍由第三方拥有)的使用方式。
在此过程中,当今最大的虚拟电厂的总容量已经超过了迄今为止最大的核电厂的总容量,利用互联资产生产气候中和电力,并解决电力市场即将面临的挑战。
这些挑战包括运输部门电动汽车数量的增加,以及网络中心和计算机中心数量的指数级增长,以应对数字化,所有这些都需要大量的电力。 使用传统电源和/或单个电源,无法满足气候保护目标的这些要求。 虚拟电厂的混合和分散方法利用了广泛的技术和能源,是塑造未来能源格局的重要工具。
目前,许多国家正在试验虚拟电厂。 根据GTM的一篇文章,澳大利亚、德国和一些北欧国家对虚拟电厂的兴趣越来越大。 最大的VPP演示在澳大利亚,由悉尼公用事业公司AGL实施。 耗资 1500 万美元、容量为 5 兆瓦的 VPP 将通过单一平台集成电池组和住宅光伏系统,多年来一直在德国的一家虚拟发电厂开发,该电厂处于可再生能源的最前沿。