随着“碳达峰”与“碳中和”目标的明确设定,我国电力网络正步入一场前所未有的深刻变革之中,在此背景下,虚拟电厂技术为解决清洁能源的高效利用与绿色能源体系的转型难题提供了创新路径,对推动我国能源战略转型、加速实现“双碳”目标具有不可估量的价值。聚焦于优化虚拟电厂的运营实践,我们致力于构建和完善一套科学合理的规则体系,旨在引导虚拟电厂更有效地参与电力市场活动及需求响应机制。
(一)虚拟电厂的基本架构
考虑碳排放的虚拟电厂控制架构,主要分为新能源发电场站、传统发电机组、储能设备以及用电负荷共4个部分。其中,新能源发电场站以清洁能源代替传统高污染高排放的火电、燃气发电机组,有效降低发电碳排放量;储能装置分时将多余能源进行存储及消纳,满足用户的高峰用电需求的同时降低弃电损失;用电负荷除了传统的负荷外,加入各类清洁能源负荷包括电动汽车、充电桩等,充分发挥虚拟电厂在电力资源配给的调控作用。
(二)虚拟电厂调度策略
1.虚拟电厂的能量交互
虚拟电厂作为集成发电设备、储能系统与灵活负载的综合能源管理单元,展现出高度的自主性与互动性。每个虚拟电厂内部都设有高效的信息处理中心,精准评估电力供需状况,并据此智能决策——是向市场出售富余电力,还是根据需要从电网或其他虚拟电厂购入电力。
2.调度控制策略
当虚拟电厂面临内部发电功率与用电负荷不匹配时,其灵活应对策略包括向公共电网购电或售电,以及促进多个虚拟电厂间的电力交易,以此确保电力供需的动态平衡。
在电力供需平衡的管理上,虚拟电厂展现出高度的灵活性:当内部发电量不足以支撑用户负荷时,它会及时从公共电网购入电力;反之,则积极向电网或其他虚拟电厂出售多余电力,以此优化成本结构。此外,在碳排放政策的约束下,虚拟电厂通过精细调控各机组的出力分配,努力在合规范围内减少碳排放,并保留一定的碳排放调整空间以应对突发情况。
(三)虚拟电厂的发展规划
1.结合实际确立发展目标
让虚拟发电厂从2个方面发挥价值作用:①实现对分布式电力数据的采集和负荷控制;②像发电厂一样进行电力系统调节,提供调峰调频等辅助性质的服务,并参与到电力市场交易中去。此外,还可以在现有虚拟电厂系统的基础上,建立云端系统的能源交互系统,打破传统电力能源单向流动的局限,实现电力交易的多方交互。
2.持续完善市场交易准则
持续优化虚拟电厂参与需求响应的电力市场交易,逐步优化虚拟电厂参与服务电力市场的业务流程。制定恰当的、实际的电力交易目标,以降低传统污染型燃料的使用,降低温室气体的排放量为宗旨,持续探索虚拟电厂参与的电力市场绿色交易新航向。
3.快速推进平台建设
有序稳步推进不同类型电力交易业务平台的启动以及运营进程,加强适应性平台的开发和建设,助力新型基础设施建设,加快电力交易配套支撑平台的启动及运营,虚拟电厂从而能够更好地参与到市场服务中去。
4.打造产业生态圈
在虚拟电厂建设过程中,通过带动虚拟电厂上下游相关产业业务协同发展,打造虚拟电厂市场交易生态圈,推动各类型电力市场主体参与建设,促进资源利用与资源互动,强化市场运营模式及机制。