近日，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在北京召開(kāi)“虛擬電廠(chǎng)”工作組會(huì)議，對(duì)中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)有限公司發(fā)起的《虛擬電廠(chǎng)用例》和《虛擬電廠(chǎng)架構(gòu)與功能要求》兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)行研討。什么是虛擬電廠(chǎng)？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(zhuān)家，對(duì)此進(jìn)行了一一作答。

　  可再生能源有“致命傷”

　　IEC副主席、國(guó)網(wǎng)公司董事長(zhǎng)舒印彪表示，能源轉(zhuǎn)型對(duì)電網(wǎng)的功能作用、運(yùn)行方式提出了“前所未有的挑戰(zhàn)”——風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，都具有隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性特征，大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)，帶來(lái)巨大調(diào)峰調(diào)頻壓力，導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)行帶來(lái)一系列新的挑戰(zhàn)。而且，過(guò)去一個(gè)大中型電網(wǎng)，只需要接入幾十個(gè)、幾百個(gè)電廠(chǎng)，從生產(chǎn)側(cè)到消費(fèi)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(jì)、甚至萬(wàn)計(jì)的各類(lèi)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(fèi)者雙重身份，電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜性、不確定性顯著增加。

　　如何應(yīng)對(duì)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(dòng)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(jí)。而所謂“新一代電力系統(tǒng)”，他解釋?zhuān)瑢⑹蔷哂袕V泛互聯(lián)、智能互動(dòng)、靈活柔性、安全可控、開(kāi)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(yùn)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(wèn)題的根源，來(lái)自電力系統(tǒng)的發(fā)、供、用瞬時(shí)平衡特性�！眹�(guó)網(wǎng)冀北電力外聯(lián)部副主任高會(huì)杰表示。由于電力大規(guī)模存儲(chǔ)問(wèn)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(shuō)，因?yàn)榇娌涣�，就必須發(fā)多少，用多少，發(fā)、供、用三個(gè)環(huán)節(jié)保持“瞬時(shí)平衡”。

　　對(duì)火電等傳統(tǒng)發(fā)電方式來(lái)說(shuō)，這不是問(wèn)題，因?yàn)榛痣姵隽Χ嗌�、何時(shí)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(shí)有風(fēng)、何時(shí)有陽(yáng)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(diǎn)；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(shuō)，“你不需要用電的時(shí)候（負(fù)荷谷底），它正好來(lái)勁；你最需要用電的時(shí)候（負(fù)荷高峰），它卻沒(méi)有了�！备邥�(huì)杰說(shuō)，在儲(chǔ)能技術(shù)完全突破之前，這是可再生能源的“致命傷”。

　 看不見(jiàn)的電廠(chǎng)可能是更好的電廠(chǎng)

　　迄今為止，所有針對(duì)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(chǎng)”概念的提出及其實(shí)驗(yàn)，是這些努力中較新的一個(gè)，也是較有可能獲終極突破的一個(gè)，所以被視為能源轉(zhuǎn)型的“詩(shī)和遠(yuǎn)方”。

　　虛擬電廠(chǎng)是什么？

　　多年致力于能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略研究的中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)杜祥琬院士指出，虛擬電廠(chǎng)不是傳統(tǒng)意義上的電廠(chǎng)，它相當(dāng)于一個(gè)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(guò)儲(chǔ)能裝置組織起來(lái)，形成穩(wěn)定、可控的“大電廠(chǎng)”，便于處理與大電網(wǎng)之間的各種關(guān)系。

　　國(guó)網(wǎng)冀北電力交易中心副總經(jīng)理王宣元解釋?zhuān)�所謂虛擬，體現(xiàn)在它并不具有實(shí)體存在的電廠(chǎng)形式，卻真有一個(gè)電廠(chǎng)的功能，而且是遠(yuǎn)超傳統(tǒng)實(shí)體電廠(chǎng)的功能，因?yàn)樗�打破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中發(fā)電廠(chǎng)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(chǎng)：它是互聯(lián)網(wǎng)＋源網(wǎng)荷儲(chǔ)售服一體化（即電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能、銷(xiāo)售、服務(wù)的聚合體）的清潔智慧能源管理系統(tǒng)，是對(duì)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(chǎng)交易的技術(shù)和商業(yè)模式。

　　說(shuō)白了，在這樣一個(gè)“看不見(jiàn)的電廠(chǎng)”里，電力用戶(hù)是消費(fèi)者，也可能是生產(chǎn)者，也就是之前舒印彪所說(shuō)“兼具生產(chǎn)者與消費(fèi)者雙重身份的”并網(wǎng)主體。比如一個(gè)擁有電動(dòng)汽車(chē)的用戶(hù)，晚上電力相對(duì)富余、電價(jià)也較低時(shí)給汽車(chē)充電；白天電力相對(duì)緊張、電價(jià)也較高時(shí)可以余電上網(wǎng)，再賣(mài)給公共電網(wǎng)，其實(shí)質(zhì)是“激勵(lì)混合型產(chǎn)消者與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)友好互動(dòng)”。這就像電子商務(wù)平臺(tái)，由于是在“互聯(lián)網(wǎng)＋”環(huán)境下，你看不見(jiàn)商場(chǎng)，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(chǎng)諸多功能中的一個(gè)�！蓖跣�元強(qiáng)調(diào)，核心是源網(wǎng)荷儲(chǔ)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(chǔ)能等其他能源形式。虛擬電廠(chǎng)把它們“串聯(lián)”起來(lái)，基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電和用電自我調(diào)節(jié)，保持瞬時(shí)平衡。比如，在繁華的城市樓宇群，虛擬電廠(chǎng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)、電動(dòng)汽車(chē)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(hù)和系統(tǒng)需求，自動(dòng)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(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和系統(tǒng)、技術(shù)和商業(yè)模式的雙贏。