聚焦虚拟电厂( 二 ) 虚拟电厂将分散的灵活性能源

从电力系统的控制和优化方式来看，当需求侧资源不断引入后，能源互联网概念中提出的“以使用者为中心”的目标将会实现得越来越充分，我国传统的自上而下的五级调度体系很可能不复存在。所有聚合商、配电系统运营商，都将成为同种性质的运营单位，他们聚合大量的需求侧资源，相当于一个共享服务平台，从而代理这些资源在配电网侧实现平衡后再与大电网发生关系。所以，聚合商最终将成为一种跨空间的、广域的源网荷储的集成商，系统控制和优化的方式可变为自下而上的一种组织形态。
发展虚拟电厂要在电改与能源转型中寻找“交切面”
■陈天王鹏
随着包括分布式电源、储能装置、电动汽车、可调节负荷等在内的各类分布式能源的逐步规模化接入电网，在增强系统的运行经济性、灵活性与环保性的同时，各类分布式能源自身的波动性与不确定性也对系统的灵活运行提出了新要求。在此背景下，虚拟电厂无疑为高比例分布式能源大规模接入电网提供了一种崭新思路：通过区域性多能源聚合的方式，实现对大量分布式能源的灵活控制。虚拟电厂的出现打破了传统电力系统中物理概念上的发电厂之间、发电侧和用电侧之间的界限，可同时聚合区域内不同类型的分布式电源以及源荷侧的可控资源，使其能够以“集合体”的形式参与各类电力市场交易。
因此，虚拟电厂不应被狭义地定义为各类分布式资源的集合体，而是基于“通信”和“聚合”的思想，把分散的、与不同层级电网相连的各类分布式能源用户集合起来，通过能量管理系统的协调优化控制完成市场运营，在实现电能交易的同时优化资源利用、提高供电可靠性的一种综合体。按照对外体现的功能不同，虚拟电厂又可分为两种类型：商业型虚拟电厂和技术型虚拟电厂。
其中，商业型虚拟电厂的关注焦点在于最大化其内部各类分布式能源用户的综合收益，即主要考虑商业收益，而一般不考虑配电网的影响。技术型虚拟电厂则一般由分布在同一地理位置的分布式资源组成，其关注的重点在于为系统运行提供服务，主要功能包括为配电系统运营商提供本地系统管理以及为输电系统运营商提供系统平衡和辅助服务。
由于虚拟电厂首先在国外特别是欧美国家得到应用与实践，有关虚拟电厂的基本结构与分类、运行控制及参与电力市场的过程主要也基于一些国外成功的虚拟电厂项目，比如欧洲的FENIX项目。
追本溯源，无论是国内还是国外，虚拟电厂这一概念的出现以及各国在实践中的探索，离不开供给侧各类分布式可再生能源发电的大量发展，需求侧各类可调负荷的大量出现，以及储能、电动汽车等的规模化发展。当前，电网向清洁低碳、源网荷储灵活互动转型，电网的供需平衡变化对系统的运行方式提出新要求，这是虚拟电厂在我国与欧美国家得以出现并逐步兴起的共同背景。而我国与欧美国家的不同之处在于：欧美国家的电力市场化改革，已在虚拟电厂提出前或同时期得到较完备的发展，而我国当前的电力市场化改革还面临诸多挑战，在我国电力体制改革的实际背景中发展与应用虚拟电厂，实际上也是在寻找一条协调我国电力市场化进程与能源转型的“中国特色道路”的一个交切面。但毋庸置疑，虚拟电厂作为一种能有效提高能源使用效率、优化可再生能源消纳、可靠接入与灵活控制大量分布式能源的有效市场手段，未来在我国能源清洁低碳高效转型与电力体制改革中，必将得到更多的理论发展与实践应用，给出更多“中国特色”的虚拟电厂成功案例。
推动虚拟电厂发展要从四个方面发力
■李可舒
“十三五”期间，我国分布式能源、储能迅速发展，为虚拟电厂、需求响应的发展提供了丰富资源。虚拟电厂将分散的灵活性能源资源聚合组成一个参与电力市场、提供辅助服务、协调控制的集合体，对于促进新能源消纳、维护电网平衡安全运行、合理配置电力资源，协调区域供应有着重要意义。
随着现货市场和辅助服务市场的发展，虚拟电厂和市场联系越来越紧密并逐渐参与商业化运营。国外虚拟电厂发展较早，尤其德国，美国等发达国家虚拟电厂的上中下游配套技术和设施已非常完善，我国虚拟电厂发展还处于探索阶段。根据国外虚拟电厂发展经验，建议：
一是优化激励补偿政策和完善市场化交易机制。出台更多激励补偿政策，开辟更多激励资金来源。在现货市场、备用容量市场和辅助服务市场的建设中，及时将虚拟电厂作为市场主体纳入，为构建虚拟电厂参与的全市场体系交易机制和商业模式打好基础。