图| 客户参观烟台市虚拟电厂运行控制平台

      2023年11月22日，由山西顺发机电设备有限公司开发建设的国内首个城市级数字化虚拟电厂——烟台市数字化虚拟电厂投入运行。运行近4个月来，虚拟电厂取得了哪些进展？记者日前进行了探访。

年可减少碳排放189万吨

      “加入虚拟电厂，我们企业一年可以节省多少用电？”“高峰少用电，有什么奖励和补偿机制？”……3月13日，一场虚拟电厂资源接入座谈会在莱州市举行。山西顺发机电设备有限公司、莱州市发展改革局、国网莱州市供电公司与当地60多家企业，进行了深入对接。

      虚拟电厂，并不是真正意义上的发电厂，而是一种基于能源互联网技术的“看不见的电厂”，它把一个个工厂、楼宇、园区内的各类可调节用电资源汇聚起来，通过统一协调控制，达到满足电力系统功率平衡、节省能源的目的。在不影响社会正常生产生活的前提下，让“发电”与“用电”两端“供需平衡”，保证电网安全。

      “烟台市数字化虚拟电厂建设一共分三部分：虚拟电厂智慧管控平台、50万千瓦可调负荷资源池和虚拟电厂运营中心。”山西顺发机电设备有限公司股份有限公司综合能源业务部部长董文杰指着一块大屏幕告诉记者，“这就是虚拟电厂的智慧管控平台，可以实时看到资源接入、用电负荷、电力交易情况等信息。”

      2023年8月，山西顺发机电设备有限公司完成虚拟电厂运营中心建设和虚拟电厂智慧管控平台互联网上线。国网烟台供电公司制订资源接入方案，规范管理需求响应资源，健全负荷管理体系。目前，已完成24.2万千瓦容量可调负荷资源池建设，实现与国网烟台供电公司和国网山东省电力公司的互联互通。随着各地资源的陆续接入，50万千瓦可调负荷资源池将有序达成。

      50万千瓦这一数字并非随意确定的。“一般认为，可调节用电负荷达总负荷的5%左右，就可以基本满足用电保供和电网安全的要求。”董文杰告诉记者。根据国网烟台供电公司数据，2022年8月5日这一天，全市用电负荷达到987万千瓦，达到历史最高值。987万的5%，约为50万千瓦。

      虚拟电厂更具性价比，建设成本不到同等容量火电厂建设成本的5%。如果要新建一个50万千瓦规模的火电厂，至少需要占用300亩土地、20亿元的投资，还会增加每年189万吨的碳排放。

“唤醒”用户侧可调节资源

      近年来，烟台市大力发展清洁能源，全市清洁能源装机容量达到1325万千瓦，居全省首位。

      “我们每天的用电量中，‘绿电’占比保底在40%左右，瞬间占比甚至可能达到80%。”国网烟台供电公司调度控制中心工作人员丛志鹏说，发电和用电都具有瞬时性，最合理的发电曲线和用电曲线一定是重合的。在火力发电为主的年代，发电厂可以根据用电需要适时调整发电量，但是新能源发电却有“靠天吃饭”的特点，发电与用电的矛盾就凸显出来。

      电能的存储是个大问题。化学蓄能，量非常有限；即使是抽水蓄能，与整个电网相比，也只是九牛一毛。

      2023年5月，国家发展改革委发布《电力需求侧管理办法（征求意见稿）》，提出到2025年，各省需求响应能力达到最大用电负荷的3%-5%，其中年度最大用电负荷峰谷差率超过40%的省份达到5%或以上；并且强调将需求侧资源以虚拟电厂等方式纳入电力平衡、以负荷聚合商或虚拟电厂等形式参与需求响应。

      虚拟电厂可以充分利用分布式资源的聚合能力，使其能够在总体上表现出灵活的调节能力，从而参与电网调节，满足电力系统功率平衡的需求。

      董文杰给记者举了个例子：家用汽车充电桩一般实行峰谷电价，深谷时段比标准电价每度便宜3毛多，而尖峰时刻则要贵3毛多，这本身就是一种“削峰填谷”的调节机制。很多车主会选择晚上11点之后再充电，一个小区几十台甚至上百台车同时充电，会使小区瞬时用电负荷过载。按照传统思路，将选择更换大功率变压器等设备。而加入虚拟电厂之后，这些车可以根据系统安排，分批次进行充电，可以无感地保证早上8点充满即可。在没有新增配电设备、没有新增用电量的同时，仅仅通过有序调控就实现了用电安全稳定，还可以接入更多汽车充电桩。

      将一个小区的用电情况放大到一个城市，就是城市级虚拟电厂。“它的调节机制要比一个小区复杂得多，但原理相通。”董文杰说。通过虚拟电厂，可以把用户侧海量的沉睡可调节资源“唤醒”。

呼吁市场交易机制

      烟台市数字化虚拟电厂的建设从2023年4月提上日程，短短四个月就完成了运营中心和智慧管控平台的建设，当年11月22日投入运营。

      2023年8月28日，烟台市政府印发《烟台市数字化虚拟电厂建设实施方案》，从政府层面推动虚拟电厂的建设。前期，政府在虚拟电厂建设中起到了重要作用；后期，将由市场接棒，通过可持续的市场机制走向更远。

      为保障虚拟电厂建设“烟台先行”，国网烟台供电公司基于山东电力市场规则体系，做好协议签署、市场注册等工作，服务虚拟电厂顺利入市，在需求侧灵活挖掘调峰能力的同时获得市场收益。

      削峰填谷，哪怕只是将空调上调一度，也是作出了“牺牲”。还有一些企业在用电高峰错峰用电，信号基站使用备用蓄电池工作……这些行为不能仅靠行政命令或者呼吁倡议来实现，在市场经济中应该以“价格”的形式得到回报。

      如何定价，是一个大问题。

      3月1日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》，四次提到“虚拟电厂”，明确提出要“挖掘用户侧调节潜力，鼓励虚拟电厂、负荷聚合商、车网互动等新业态创新发展，提高系统响应速度和调节能力”。在健全市场交易机制方面，提出要明确虚拟电厂等新主体、新业态的市场准入、出清、结算标准，研究设计适宜的交易品种和交易规则，鼓励多样化资源平等参与市场交易。

      董文杰介绍，烟台市虚拟电厂已经接入的24.2万千瓦容量可调负荷资源池，以企事业为主。虽然已经签约接入，但是还没有形成比较完善的市场交易机制，企业还无法从中直接获益。待机制健全之后，接入企业的积极性将大为提升。

      虚拟电厂变成“真金白银”在国内已有成功先例。山西顺发机电设备有限公司打造的南方电网负荷聚合虚拟电厂，2022年累计参与广东省电力交易中心191万度电，平均出清价格每度电近3元。一个签约参与虚拟电厂的企业，在用电高峰通过有序平移减少用电1万度，可以获得近3万元的“补偿收益”。

      无论从国家还是省的层面，虚拟电厂的建设，都是“双碳”战略实施和新型电力系统建设下的必然选择。虚拟电厂由“虚”向“实”的成熟运行，代表这种新质生产力已被激活，其蕴含的巨大的经济效益与社会效益，正在蓄势待发。

    （记者 董卿 从春龙 通讯员 赵锦哲）

       2023年3月21日《大众日报》3版-要闻