解码虚拟电厂

什么是虚拟电厂?作为国内首个虚拟电厂示范工程的主要参与者与见证者,王宣元认为虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)是在传统电网物理架构上,依托互联网和现代信息通讯技术,把分布式电源、储能、负荷等分散在电网的各类可调资源相聚合,实现电源侧的多能互补、负荷侧的灵活互动,为电力系统提供调峰、调频、备用等灵活调节能力。虚拟电厂不是电厂,简单些说,虚拟电厂就是“互联网+”智慧能源下,以用户为中心,以商业化市场为平台的可调资源聚合管理模式。     

“能源互联网”的最佳实践

从虚拟电厂IEC国际标准获批立项,到冀北虚拟电厂示范工程投入商业运营,再到提交虚拟电厂《用例》国际标准委员会流转稿。走过“十三五”,虚拟电厂已经从“概念”变为“现实”,冀北虚拟电厂为服务地方经济发展、推动能源转型发展创造了巨大价值。     

发展虚拟电厂技术 促进新能源优化配置与消纳

我国新能源近几年持续稳定发展,应用规模不断扩大,清洁替代作用日益显著。新能源的快速发展离不开新技术的创新与应用。目前主要包括新能源发电技术和支撑技术。发电技术有风力发电技术、太阳能电池技术、电热能发电技术、氢燃料电池技术、渗透能发电技术等。支撑技术有荧光太阳能聚合器、虚拟电厂、人工智能与大数据在智慧风电场的建设应用等。虚拟电厂不同于单纯的发电技术,也不同于其他的辅助支撑技术,它是协调各类新能源进行资源优化配置的智慧平台,是一个能源聚合的综合体。风光发电的波动性、间歇性以及随机性,使其难以与电网负荷进行实时互动。     

电力市场机制建设是虚拟电厂发展基础——德国虚拟电厂发展给我国的启示

虚拟电厂利用先进信息通信和计量控制技术,将分布在不同空间的分布式电源、可控负荷、储能、电动汽车等进行聚合和优化调度,可以参与电力系统运行,参与电力市场交易。虚拟电厂对提升新型电力系统灵活性、促进可再生能源大规模消纳具有积极作用。德国虚拟电厂从示范阶段已走到了规模化发展阶段,而我国正处在示范阶段。     

家庭智能微电网构建方案研究

随着我国电力体制改革的深化,分布式清洁能源的建设正越来越迅速。改革要求全面放开用户侧分布式电源市场,放开用户侧分布式电源建设。推广建设家庭智能微电网,是当前分布式电源建设的发展趋势。文章从家庭用电负荷特征分析着手,基于当前我国家庭分布式电源的建设,提出了当前家庭微电网的构建方式,包括电源建设、微电网结构、储能方案、电网接入模式。通过分析比较,提出了一种优化的家庭智能微电网构建方案。     

面向“双碳”目标的上海虚拟电厂运营实践

上海电网作为支撑社会主义现代化国际大都市的典型超大城市电网,随着第三产业用电比重逐步上升、负荷峰谷差不断拉大,负荷峰谷波动剧烈,2020年夏季的最大峰谷差率高达43%,引起本地发电机组频繁启停,严重影响机组的安全性,限制了低谷轻负荷时段对区外清洁能源的消纳,对能源安全清洁和优化配置资源提出了高标准和高要求。然而,城市电网中空调、电动汽车、储能等需求侧资源丰富,且未得到充分挖掘,亟待挖掘需求侧潜力,提高电网韧性,实现超大型城市的能源安全保障和绿色低碳发展。     

＂十二五＂电力规划重大问题探析

“十二五”期间是我国转变电力发展方式的关键时期。为了应对能源发展的新形势和实现我国政府承诺的2020年清洁能源利用及降低温室气体排放强度目标,需要在“十二五”电力规划中解决诸多重大问题。从清洁能源加快发展、优化煤电布局、调峰电源配置、分布式能源发展、智能电网等方面,对“十二五”电力规划相关重大问题进行了较全面的阐述。     

推动能源革命促进经济持续健康发展——创造更自由的能源选择

能源革命是以技术革命为推动力的全面变革,涉及供给侧革命、需求侧革命、体制革命、国际合作等多个方面,目的是推动消费者在不同的供给来源与方式、不同的消费结构与模式、不同的技术路径上实现更为多样、自由的能源选择.在低油价下,推动能源革命不应该靠提高石油价格,而是应该通过机制创新与技术进步,让清洁能源有更好的经济性.借力“一带一路”,推动亚太地区的能源合作,有利于中国推动国内的能源市场化改革和资源优化配置.中国能源供给侧革命的主要突破方向:非常规化石能源的发展;传统能源清洁化;发展以柔性消纳为主要特点的智能电网;形成燃料之间的竞争,推动能源体制改革,提高市场效率.中国能源需求侧革命的主要突破方向:灵活的燃料能源单元;以“互联网+”为支撑的能源产品与能源系统网络化,分布式与集中供应相互融合的自由能源,节能以及自律的能源消费.     

构建“139”电网精益规划管理体系

“139”电网精益规划管理体系,即以“1个”电网精益规划体系为目标,以“3大”分支体系为抓手,以“9项”增效创优举措为路径,实现供给差异化配置、需求精益化分析、项目精细化管控的管理目标。国网山西省电力公司立足国家电网有限公司战略落地实施和服务山西能源转型发展,以技术进步推动管理创新,充分发掘电网资源配置平台利用价值。针对能源转型过程中电源侧新能源大规模并网和负荷侧多元主体灵活接入,以过程精益管控为手段,以电网安全、经济、低碳最佳匹配为核心,构建了“139”电网精益规划管理体系,即以“1个”电网精益规划体系为目标,以“3大”分支体系为抓手,以“9项”增效创优举措为路径,实现供给差异化配置、需求精益化分析、项目精细化管控的管理目标(见图)。     

综合发力促进虚拟电厂可持续发展

随着所有工商业用户全部进入电力市场,用户侧参与电网互动和交易的政策机制逐步成熟,尤其近两年国内缺电严重,多个省份陆续颁布了需求响应、虚拟电厂相关交易规则。笔者所在团队近两年围绕虚拟电厂的建设与运营开展了一系列的研究和实践工作。本文简要介绍团队在广东省的虚拟电厂实践案例,并提出对于虚拟电厂发展的系列思考,希望能够为虚拟电厂从业者和关注者提供有益借鉴。     

德国与美国当前能源转型进程比较分析

从当前积极推进能源转型的国家看,德国和美国是两个具有典型性的国家.德国和美国能源转型既有共同点,也有差异性,差异性主要源于两国能源转型的核心动机不同.德国能源转型的核心动机是大气与环境保护,美国能源转型的核心动机是能源安全.转型核心动机差异导致两国能源的转型方向与路径不同,德国向可再生能源转型,美国向清洁能源(可再生能源、天然气和核能)转型.过渡能源选择是国家能源转型的必备要件,且可再生能源政策推进强度与居民电价成正比.电力系统转型对国家能源转型至关重要,智能电网是电力系统转型的重中之重.     

用国际标准讲述中国故事——公司“以标准建设助推能源转型”系列国际会商活动侧记

正9月的北京,天空蔚蓝,风清气爽。9月21日上午,"能源转型"高端论坛暨国际标准创新基地授牌仪式在北京举办。20日、21日下午,公司先后组织召开了虚拟电厂工作组会议、虚拟电厂国际技术研讨会,来自中国、美国、德国、日本等国内外专家学者对虚拟电厂标准编制工作进行研讨,深刻探讨如何更好地消纳新能源、实现能源生产与消费角色转换,分享了在能源互联、虚拟电厂     

虚拟电厂从概念到落地有多远

虚拟电厂这个概念,最早源于1997年Shimon Awerbuch博士的著作《虚拟公共设施:新兴产业的描述、技术及竞争力》。书中认为“虚拟公用事业(VU)是由市场驱动的独立实体间的灵活协作,提供消费者所需的高效能源服务,而无需拥有相应的资产”。这一定义道出了虚拟电厂的本质属性。     

声音

“在新能源变革条件下，电网的重要性日益突出，电网将成为全社会重要的能源输送和配给网络。” 中国电力科学研究院名誉院长、中国科学院院士周孝信认为，与传统电网相比，未来电网使命的变化主要有四点：一是具有接纳大规模可再生能源电力的能力；二是能够实现电力需求侧响应、分布式电源、储能装置、电动汽车、能源综合高效利用系统与电网的有机融合，大幅度提高终端能源利用效率；     

着力优化非化石能源发电结构

我国已经进入经济发展新常态、生态文明建设新阶段、能源生产和消费革命新时期,全社会用电相应进入中速增长周期。推动电力消费、供给、技术和体制革命,提高电能在终端能源消费中比重,提高能源效率,积极有序推进能源绿色化转型,提高非化石能源发电比重,稳步促进化石能源发电清洁高效发展,尤其是优化非化石能源发电结构,为经济社会发展提供用得起的安全绿色电能,是未来电力发展面临的重大课题。经济发展进入新常态     

智能微电网在工业应用中的问题与对策

正党的十九大报告明确提出"推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系",发展智能微电网是能源转型的合理选择,也是进一步促进企业降本增效、绿色发展的重要举措。智能微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行,可实现中低压层面上分布式电源的高效、灵活应用,促进风能发     

绿色发展

2017年10月18日,党的'十九大'在京召开。习近平总书记在'十九大'报告中指出,要'推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系',将推进绿色发展上升为国家战略。电网企业作为关系国家能源安全和国民经济命脉的重要企业,承担着为经济社会发展提供安全、经济、清洁、可靠的电力供应的基本使命,在国家提倡节能减排、清洁环保的大环境下,应不断探索构建与能源发展方式转变和能源战略转型相适应的绿色能源消费模式。     

北美电力系统可再生能源接入及输电系统规划实践

大规模可再生能源发电远离负荷中心需要远距离传输,可再生能源发电对电力系统的运行与规划等方面将产生重大影响。可再生能源的间歇性还影响系统长期的充裕性和实时的安全性。与此同时,可再生能源的开发和建设受政策、经济、环境和技术等各种因素的影响,具有很大的不确定性。这给电网特别是骨干网的长期规划带来很大的挑战。以北美区域电网为例,详细讨论了与大规模可再生能源接入直接相关的电网规划和扩容的实践,以及相关的电力系统规划的流程和政策,为中国的可再生能源和输电网建设提供值得借鉴的经验,以供决策参考。     

着力优化非化石能源发电结构

我国已经进入经济发展新常态、生态文明建设新阶段、能源生产和消费革命新时期,全社会用电相应进入中速增长周期。推动电力消费、供给、技术和体制革命,提高电能在终端能源消费中比重,提高能源效率,积极有序推进能源绿色化转型,提高非化石能源发电比重,稳步促进化石能源发电清洁高效发展,尤其是优化非化石能源发电结构．为经济社会发展提供用得起的安全绿色电能,是未来电力发展面临的重大课题。     

建立全球能源互联网意义重大

单独一国的能源独立很难实现。在能源问题上,各国如同在跳一场华尔兹,虽然会不时互相踩脚,但仍需合作。随着《全球能源互联网》的出版和传播,有关树立全球能源观念﹑加快能源变革、优化能源结构、建立全球能源互联网等话题的讨论日趋热烈。随着世界电网发展已经进入坚强智能电网发展阶段,以特高压电网为骨干的电力输送通道使电压等级得以大幅提升,电网自动化程度不断增强,清洁能源的发展方向日趋明确,"一极一道"等清洁能源富集区的能源利用成为可能,全球电网的联网规模逐步