虛擬電廠充分實現了“以使用者為中心”

虛擬電廠于本世紀初在歐洲國家興起，并已擁有多個成熟的示范項目，其主要關注分布式能源的可靠并網，同時構筑電力市場中穩定的商業模式。同期北美地區推進相同內涵的“電力需求響應”，可調負荷占據主要地位。目前我國虛擬電廠發展處于起步階段，同時采用以上兩個概念，一般認為虛擬電廠的范疇包括需求響應，兩者本質相同，是可同時存在的兩個概念，最主要區別在于前者是對后者的補充與拓展。虛擬電廠不僅聚合了可調負荷，還可納入近幾年正大規模興起的分布式電源及儲能。

結合已有研究和目前實踐情況，可將虛擬電廠定義為將不同空間的可調負荷、儲能、微電網、電動汽車、分布式電源等一種或多種可控資源聚合起來，實現自主協調優化控制，參與電力系統運行和電力市場交易的智慧能源系統。它既可作為“正電廠”向系統供電調峰，又可作為“負電廠”加大負荷消納配合系統填谷；既可快速響應指令配合保障系統穩定并獲得經濟補償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務等各類電力市場獲得經濟收益。

虛擬電廠并不需要改變現有資源與電網的連接方式，而是通過通信技術與智能計量技術，對可控資源進行“串聯”，形成更加穩定、可控的“大電廠”，實現發電和用電自我調節，從而為電網提供源網荷儲售一體化服務。這些可控資源不受電網運行調度中心的直接調度，而是通過資源聚合商參與其中。

近年來，我國電力峰谷差矛盾日益突出，各地年負荷達到95%以上峰值負荷累計不足50小時。若通過建設煤電機組滿足其經營區5%的峰值負荷需求，需要電廠及配套電網投資約4000億元；若建設虛擬電廠，建設、運維和激勵的資金規模僅為400-570億元?？梢?，相對于供應側的電源建設成本，需求側資源要廉價得多。合理利用需求側資源，既可降低電力成本，還能提升供電可靠性。

我國可參與虛擬電廠運營的可控資源體量龐大，其中，可調負荷資源5000萬千瓦以上，用戶側儲能規模約100萬千瓦，電動汽車接近600萬輛（每輛按5千瓦計算，相當于3000萬千瓦儲能），分布式電源裝機規模超6000萬千瓦，這其中還未納入現存于各地區小型水電站的裝機容量，且這些資源規模都還處于快速上升期。若將這些分散資源有效聚合，相當于建設約140臺百萬千瓦級煤電機組，可有效滿足電力負荷增長和削峰填谷需求。

虛擬電廠的可控資源在快速發展期時，其自身的發展空間也快速拓寬。但并不是有了資源，虛擬電廠就自然發展出來了，而是要有一系列必要的體制機制條件作為前提。依據外圍條件的不同，我們把虛擬電廠的發展分為三個階段。第一個階段為邀約型階段。是在沒有電力市場的情況下，由政府部門或調度機構牽頭組織，各個聚合商參與，共同完成邀約、響應和激勵流程。第二個階段是市場型階段。這是在電能量現貨市場、輔助服務市場和容量市場建成后，虛擬電廠聚合商以類似于實體電廠的模式，分別參與這些市場獲得收益。在第二階段，也會同時存在邀約型模式，其邀約發出的主體是系統運行機構。第三個階段是未來的虛擬電廠，可稱之為跨空間自主調度型虛擬電廠。隨著虛擬電廠聚合的資源種類越來越多、數量越來越大、空間越來越廣，此時可稱之為“虛擬電力系統”，其中既包含可調負荷、儲能和分布式電源等基礎資源，也包含由這些基礎資源整合而成的微網、局域能源互聯網。

從整個行業的發展來看，原來固有的大機組、超高壓的供應側資源已經發展到了頂峰，取而代之的將是大規模的需求側資源，這部分資源潛力巨大，是實實在在的，未來在電力系統中，需求側資源大概率將成為主角。同時，它們不會以零散的形式存在，聚合商的作用也因此會越來越強，它可將供給側和需求側分散式的資源全部聚合起來，最終成為整個行業和生態的主角。

從電力系統的控制和優化方式來看，當需求側資源不斷引入后，能源互聯網概念中提出的“以使用者為中心”的目標將會實現得越來越充分，我國傳統的自上而下的五級調度體系很可能不復存在。所有聚合商、配電系統運營商，都將成為同種性質的運營單位，他們聚合大量的需求側資源，相當于一個共享服務平臺，從而代理這些資源在配電網側實現平衡后再與大電網發生關系。所以，聚合商最終將成為一種跨空間的、廣域的源網荷儲的集成商，系統控制和優化的方式可變為自下而上的一種組織形態。

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