近日，國際電工委員會（IEC）在北京召開“虛擬電廠”工作組會議，對中國國家電網(wǎng)有限公司發(fā)起的《虛擬電廠用例》和《虛擬電廠架構(gòu)與功能要求》兩項標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)行研討。什么是虛擬電廠？與此相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)又意味著什么？參與在京舉行的“能源轉(zhuǎn)型”高端論壇的專家，對此進(jìn)行了一一作答。

　  可再生能源有“致命傷”

　　IEC副主席、國網(wǎng)公司董事長舒印彪表示，能源轉(zhuǎn)型對電網(wǎng)的功能作用、運行方式提出了“前所未有的挑戰(zhàn)”——風(fēng)能、太陽能等可再生能源，都具有隨機(jī)性、間歇性、波動性特征，大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)，帶來巨大調(diào)峰調(diào)頻壓力，導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量弱化，給電力系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來一系列新的挑戰(zhàn)。而且，過去一個大中型電網(wǎng)，只需要接入幾十個、幾百個電廠，從生產(chǎn)側(cè)到消費側(cè)單向送電；現(xiàn)在隨著新型能源技術(shù)發(fā)展和與數(shù)字技術(shù)的融合，電網(wǎng)將接入數(shù)以千計、甚至萬計的各類電源和大量的新型交互式用能設(shè)備，許多并網(wǎng)主體兼具生產(chǎn)者與消費者雙重身份，電網(wǎng)運行的復(fù)雜性、不確定性顯著增加。

　　如何應(yīng)對此種挑戰(zhàn)？舒印彪給出的解決之道是，適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型需要，推動傳統(tǒng)電網(wǎng)從功能上向能源互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)，從技術(shù)上向新一代電力系統(tǒng)升級。而所謂“新一代電力系統(tǒng)”，他解釋，將是具有廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享特征的新型電力系統(tǒng)，其物理特性、結(jié)構(gòu)形態(tài)、運行機(jī)理、控制方式與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)存在明顯不同，“是影響能源轉(zhuǎn)型持續(xù)縱深推進(jìn)的關(guān)鍵”。

　　“一切問題的根源，來自電力系統(tǒng)的發(fā)、供、用瞬時平衡特性�！眹�網(wǎng)冀北電力外聯(lián)部副主任高會杰表示。由于電力大規(guī)模存儲問題仍未解決，從電氣發(fā)明至今，電力系統(tǒng)一直呈現(xiàn)“即發(fā)即用”的基本特征。也就是說，因為存不了，就必須發(fā)多少，用多少，發(fā)、供、用三個環(huán)節(jié)保持“瞬時平衡”。

　　對火電等傳統(tǒng)發(fā)電方式來說，這不是問題，因為火電出力多少、何時出力，可以人為調(diào)節(jié)自如。從電網(wǎng)角度，這叫電網(wǎng)友好型發(fā)電，“平滑出力”。

　　而以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的可再生能源就完全不一樣了——何時有風(fēng)、何時有陽光，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，具有明顯的隨機(jī)性、間歇性特點；而且，可再生能源發(fā)電出力，往往跟用電負(fù)荷峰谷呈逆向分布，也就是說，“你不需要用電的時候（負(fù)荷谷底），它正好來勁；你最需要用電的時候（負(fù)荷高峰），它卻沒有了�！备邥�杰說，在儲能技術(shù)完全突破之前，這是可再生能源的“致命傷”。

　 看不見的電廠可能是更好的電廠

　　迄今為止，所有針對可再生能源的技術(shù)努力，核心就是試圖治愈這一“致命傷”；而“虛擬電廠”概念的提出及其實驗，是這些努力中較新的一個，也是較有可能獲終極突破的一個，所以被視為能源轉(zhuǎn)型的“詩和遠(yuǎn)方”。

　　虛擬電廠是什么？

　　多年致力于能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略研究的中國工程院原副院長杜祥琬院士指出，虛擬電廠不是傳統(tǒng)意義上的電廠，它相當(dāng)于一個電力“智能管家”，站在電網(wǎng)角度，把風(fēng)電、光伏發(fā)電等分布式能源通過儲能裝置組織起來，形成穩(wěn)定、可控的“大電廠”，便于處理與大電網(wǎng)之間的各種關(guān)系。

　　國網(wǎng)冀北電力交易中心副總經(jīng)理王宣元解釋，所謂虛擬，體現(xiàn)在它并不具有實體存在的電廠形式，卻真有一個電廠的功能，而且是遠(yuǎn)超傳統(tǒng)實體電廠的功能，因為它打破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中發(fā)電廠之間、發(fā)電側(cè)和用電側(cè)之間的物理界限。王宣元如此定義虛擬電廠：它是互聯(lián)網(wǎng)＋源網(wǎng)荷儲售服一體化（即電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能、銷售、服務(wù)的聚合體）的清潔智慧能源管理系統(tǒng)，是對多種分布式能源進(jìn)行聚合、優(yōu)化控制和管理，為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)，并能夠參與電力市場交易的技術(shù)和商業(yè)模式。

　　說白了，在這樣一個“看不見的電廠”里，電力用戶是消費者，也可能是生產(chǎn)者，也就是之前舒印彪所說“兼具生產(chǎn)者與消費者雙重身份的”并網(wǎng)主體。比如一個擁有電動汽車的用戶，晚上電力相對富余、電價也較低時給汽車充電；白天電力相對緊張、電價也較高時可以余電上網(wǎng)，再賣給公共電網(wǎng)，其實質(zhì)是“激勵混合型產(chǎn)消者與電網(wǎng)實現(xiàn)友好互動”。這就像電子商務(wù)平臺，由于是在“互聯(lián)網(wǎng)＋”環(huán)境下，你看不見商場，卻可以在上面從事各種交易。

　　當(dāng)然，“電力交易只是虛擬電廠諸多功能中的一個�！蓖跣�元強(qiáng)調(diào)，核心是源網(wǎng)荷儲售服一體化，其中的電源，既可以是傳統(tǒng)的火電，也可以是新興的風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電；既可以是大規(guī)模集中式發(fā)電，也可以是分布式零散發(fā)電，還可以是冷、熱、儲能等其他能源形式。虛擬電廠把它們“串聯(lián)”起來，基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)電和用電自我調(diào)節(jié)，保持瞬時平衡。比如，在繁華的城市樓宇群，虛擬電廠可以實時監(jiān)測中央空調(diào)、電動汽車等柔性可控負(fù)荷，環(huán)境參數(shù)以及分布式能源出力，圍繞用戶和系統(tǒng)需求，自動調(diào)節(jié)并優(yōu)化響應(yīng)質(zhì)量，減少電源和電網(wǎng)建設(shè)投資，在創(chuàng)造良好舒適生活環(huán)境的同時，實現(xiàn)用戶和系統(tǒng)、技術(shù)和商業(yè)模式的雙贏。