能源轉型與虛擬電廠的發展趨向

文/熊文 危國恩 王莉 徐全 于力

1 虛擬電廠概述

1.1 協調控制技術

從實際運行發展實際情況來看，虛擬電廠的主要控制對象包儲能系統、可控負荷、電動汽車等。基于虛擬電廠對化的發展特點，聚合多樣的虛擬電廠實現對系統高要求的電能輸出是整個虛擬電廠發展所需要著重解決的問題。為了能夠促進儲能系統、可控負荷之間的有效配合需要注重發揮出虛擬電廠的協調控制技術。在由多個可再生能源發電站構成虛擬電廠的同時還需要應用加速粒子群算法來優化系統配置基本分配模型，打造完善的虛擬電廠數據模型，為電網的穩定、可靠和安全運行提供重要數據信息支持。

1.2 智能計量技術

這類技術的主要操作主要是自動測量和讀取用戶住宅內部的電力資源、水資源、熱資源的總體數量，進而為虛擬電廠的溫度運行提供更多數據信息支持。

1.3 信息通信技術

虛擬電廠運行所依托的信息通信技術不僅能夠有效接收到各個單元的數據信息你，而且還能對自己所需要的控制目標來發出信號。根據應用場合和要求的不同，虛擬電廠在不同情況下可以應用不同的通信技術形式。

2 虛擬電廠應用的必要性分析

在資源和能源日益減少的今天，能源革命成為社會發展的一種必然。從發展實際情況來看，能源革命是一項長期的戰略任務，更是一項復雜的系統工程，其對于電能供應是一項極大地挑戰。新能源的利用以分布式發電為主，基于新能源的特性，其始終伴隨著一定的隨機性、間接性和波動性。當分布式能源單獨接入目前的傳統大電網體系時，電網的安全性和供電可靠性將會受到嚴重的威脅。為了實現分布式電源的協調控制與能量管理，虛擬電廠的出現和應用成為了一種發展的必然。

3 虛擬電廠發展現狀

發電站的發展目標是提高分布式電源并網能力，為電力資源的綜合使用提供更為方便、快捷的支持，在歐洲聯盟的作用下能夠打造完善的 發現項目，將以往的分布式電源轉變為一種虛擬電廠的發展模式，在以往的基礎上進一步提升整個系統的安全性、科學性和有效性，實現對整個電廠分布式電源的一體化、智能化管理。

在2015年的時候，在我國上海區域逐漸打造了有序的虛擬電廠，在社會經濟和科技的發展支持下，虛擬電廠將建成預期具有5萬千瓦容量、1 萬千瓦自動需求響應能力、0.2萬千瓦二次調頻能力，在以往的基礎上進一步提升了虛擬電廠的運行發展能力。

在2017年的時候，針對清潔能源大規模消納的“源網荷智能電網”系統在我國社會經濟發展快速的地區開始運行，在整個世界范圍內出現了規模宏大的虛擬電廠。從實際運行發展情況來看，這套系統應用先進的技術形式能夠實現對電廠發電的有效控制，確保整個電力系統的運行平穩。

4 虛擬電廠在能源轉型方面的應用

4.1 虛擬電廠在清潔、綠色能源發展方面的作用

虛擬電廠在新時期的發展負荷新時期人類社會發展對新一代電力系統建設的需求。從發展實際情況來看，虛擬電廠在解決社會資源、能源問題，促進能源的實現朝著綠色化方向發展起到了十分重要的作用，具體表現在以下幾個方面：

（1）虛擬電廠的存在能夠在一定程度上減少分布式發電的負面效應，增強整個電網運行的安全性和有效性。另外，在虛擬電廠的作用下還能夠通過多種分布資源來進行發電處理，實現對電力系統負荷的有效調控，在必要的情況下中斷電價，實現節能儲備。在虛擬電廠協調控制系統的作用下還能夠在一定程度上減少分布電源對整個電力企業并行發展帶來的不利影響，在最大限度上實現電力資源的合理優化利用，為整個配電系統的穩定發展提供更有利的支持。

（2）提升分布式能源發電的有效性。在社會經濟和科技的發展支持下，我國分布式光伏、分散 風險等分布式資源得到了快速的發展，由此對以往的電力的運行帶來了一系列的挑戰和分析。為了能夠更好的促進電網運行，需要對電網內部組織進行優化，通過優化電網組織來減少外界對電網運行的影響。

（3）在社會主義市場經濟的作用下來合理優化配置各類電力資源，并在分布式系統的作用下來對各類分布資源進行合理優化處理。同時，在具體發展的過程中虛擬電廠還是分布式資源、電力調度機構、電力市場發展的橋梁，在發展的過程中擁有多樣化的發電資源。

4.2 虛擬電廠在協調控制、智能計量、信息通信等方面的作用

在以往，虛擬電廠的發展本質是能效電廠，具體是通過在用電需求方安裝一些能夠提升用電效能設備。從虛擬電廠發展實際情況來看，虛擬電廠運行發展過程中所涉及到的技術形式和手段眾多，具體包含系統調控技術、交易運營管理技術、智能化操作技術、信息通信管理技術等，相信在社會經濟的不斷發展下，虛擬電廠在資源調配等方面的作用能夠更好的凸顯出來。

4.3 虛擬電廠在推動智能電網建設的作用

在能源發展規劃中國家強調要積極推進智能電網的建設，推動能源方式變革的要求。虛擬電廠自身所具備的經濟效益能夠為智能電網解決資源環保問題提供重要支持，并在資源緊缺和環境惡劣的社會背景下為電力系統的穩定發展提供有力支持，滿足社會發展對電力系統的要求。

5 結束語

綜上所述，虛擬電廠是利用和促進新能源可再生能源發電的重要形式，在破解清潔能源消納、綠色能源轉型方面發揮重要作用，其自身具備的特點符合新時期社會發展對電力系統建設和打造提出的新要求，在促進綠色能源轉型發展和解決清潔能源障礙等方面起到了十分重要的作用。從發展實際情況來看，虛擬電廠在能源轉型的道路上，需要政府、企業、用戶等各方共同努力，也需要得到社會經濟發展的廣泛支持。