解碼虛擬電廠

| 人物標簽 |" " 王宣元，冀北電力交易中心有限公司執行董事、總經理，IEEE高級會員，IEC TC8/SC8B/WG4召集人，國際大電網會議（CIGRE）會員，中國電機工程學會電力市場專業委員會首屆委員，北京電機工程學會電力市場專委會主任委員。

什么是虛擬電廠？

作為國內首個虛擬電廠示范工程的主要參與者與見證者，王宣元認為虛擬電廠（Virtual Power Plant， VPP）是在傳統電網物理架構上，依托互聯網和現代信息通訊技術，把分布式電源、儲能、負荷等分散在電網的各類可調資源相聚合，實現電源側的多能互補、負荷側的靈活互動，為電力系統提供調峰、調頻、備用等靈活調節能力。虛擬電廠不是電廠，簡單些說，虛擬電廠就是“互聯網+”智慧能源下，以用戶為中心，以商業化市場為平臺的可調資源聚合管理模式。

為什么做虛擬電廠？

國網冀北電力有限公司虛擬電廠示范研究和實踐的出發點，主要是兩個方面的考慮。

一是能源轉型的需要。能源結構和電力系統向更加清潔化發展。冀北地區清潔能源豐富，新能源消納成為重點。但是由于可再生能源的發電特點，在風、光大發的時間段，電力是富裕的;在風、光少的時間段，電力有時是緊缺的。同時，風、光的變化很快，系統需要跟隨它們的變化進行補充調節。因此，未來，電力系統的靈活調節能力是關鍵。只有提升了電力系統的靈活調節能力，才能接納更多的可再生能源，更好的支撐綠色發展戰略。

二是用戶的需求。大數據、人工智能、物聯網、5G等信息通訊和數字技術的發展，使能源變得更加智能化、數字化。傳統用戶側只是能源消費者;如今，用戶可以和電力系統中的電源、電網、以及其他用戶互動起來，成為能源的生產者。挖掘用戶側的資源互動潛力，共同解決實現綠色發展戰略中面臨的系統靈活調節能力不足等問題，最經濟高效地用好風、光等清潔能源，是我們在進行虛擬電廠研究實踐時最原始的出發點。

怎么做虛擬電廠？

重點體現為“三個一”：

打造了一個平臺，采用“能源+數字+工業物聯網+消費互聯網”技術打造的能源互聯網平臺，帶動能源消費體驗和服務升級。平臺突破地域限制，實現了對用戶用能行為的秒級實時感知和智慧聚合優化，實時柔性響應電力系統運行指令，應對開放式接入風險建立了信息安全保障體系。同時瞄準供熱季電網調峰矛盾等業務痛點，通過虛擬電廠聚合可調資源實時響應低谷調峰需求，增加用戶受益，減少建設投資。

形成了一個機制，協助國家能源局、華北能監局出臺首個虛擬電廠參與調峰市場機制，在供熱季調峰矛盾凸顯時，快速調節低谷負荷，促進新能源消納，以市場化方式保障虛擬電廠可持續發展。在平臺建設過程中，不斷創新運營理念，通過市場化機制，培育以平臺為核心的共享式能源互聯網商業生態圈，積極創造更多社會經濟效益。依托平臺優化調整傳統業務流程，實現電網內外部信息深度交互，打造開放共享的新業態。以客戶為中心，鼓勵發電商、綜合能源商、售電商、業務運營商等相關企業參與價值創造，帶動智慧能源上下游產業鏈共同發展，編制四套合同協議范本，在保障市場運營規范的基礎上，激發市場各方活力，實現了新興業務共享拓展。

建立了一個標準，承擔IEEE首個由中國發起成立的能源互聯網協調技術委員會秘書處工作，牽頭編制IEC虛擬電廠《用例》國際標準，現已完成初稿，推動我國在虛擬電廠領域實現國際領先和引領。2017年，冀北公司參與了IEC《面向未來分布式電力系統的運營》白皮書編制，首次將虛擬電廠概念定義納入國際白皮書中。2018年，成功立項IEC首批虛擬電廠國際標準，舉辦首個虛擬電廠國際技術研討會。同時，針對我國在虛擬電廠領域還沒有能夠被國際認可的實踐案例，提出了“研創示編”四融合工作模式，推進“科研、創新、示范、標準編制”的迭代提升。2019年10月于上海舉行的第83屆國際電工委員會（IEC）大會上，冀北公司虛擬電廠示范工程被寫入IEC國際標準用例，并向國際首次公開展示虛擬電廠測試床。冀北虛擬電廠示范工程也被稱為寫入IEC虛擬電廠國際標準用例的示范工程。

虛擬電廠的意義

冀北虛擬電廠示范工程成功，是虛擬電廠發展過程中的一個重要里程碑，開啟了源網荷互動的新模式、新業態，將主力能源轉型趨勢，賦能電網消納新能源的能力，加快以需求側開發的電力市場建設，提升發輸配資產利用率，推動能源高質量發展，是能源互聯網價值創造的典范。同時，冀北公司以冬奧會為契機，貫徹綠色辦奧理念，虛擬電廠關鍵技術研究及應用成功納入國家“科技冬奧”重點專項，以實際行動為“精彩、卓越、非凡”的綠色冬奧會增光添彩。

示范工程一期實時接入與控制蓄熱式電采暖、可調節工商業、智能樓宇、分布式光伏等11類19家可調資源，容量約16萬千瓦，可調容量約4萬千瓦，涵蓋張家口、秦皇島、廊坊三個地市。自2019年12月投運至次年4月供熱季結束，調節里程達785萬千瓦時，收益約160.4萬元，是國內首個與電力系統實時柔性互動，唯一不依賴政府補貼模式實現市場化運營的虛擬電廠，實現了示范落地。

示范工程建設和投運以來，獲得國網公司主要領導和總部相關專業部門認可，得到國務院參事室、“十四五”國家能源規劃委員會、國家能源局等單位肯定，得到了中國科學院院士和專業權威專家的高度評價，相關科技成果鑒定為國際領先水平，并獲冀北公司科技進步特等獎。同時，冀北公司積極推動工程建設經驗成果向國際標準轉化，牽頭立項IEC虛擬電廠《用例》國際標準，將冀北虛擬電廠寫入國際標準用例，目前已向IEC提交委員會流轉稿（CD），得到了德美澳日等國行業專家一致認可。