7月24日，聚焦新型储能行业发展热点问题，为新型储能高质量规模化发展赋能助力。

高赐威：非常高兴有这样的机会跟大家分享我们在虚拟电厂里面的工作和认知，我汇报的题目是基于储能应用的虚拟电厂优化配置，这个是近7-8年一直从事有关虚拟电厂相关的研究，包括比较深度的参与了上海虚拟电厂，目前也有广州的虚拟电厂，还有一部分在深圳的应用，另外我们在标准化这一侧也做了比较多工作，包括有两项国标和一项行业标准。

虚拟电厂建设的背景是由于新能源大幅度接入电厂，造成了供需实时的平衡困难，因此须向系统提供更多灵活性，在新型电力系统建设过程当中需求侧也呈现出新的形态，如整县光伏的开发超过1亿千瓦，这个对配网潮流产生重大的影响，对电网的实际运行造成一些困扰。

另外一方面由于前年底国家推进分时电价改革，进一步拉大峰谷价差，现在最小的都不会低于3：1了，有的地方会超过4：1，这样就给储能的发展有一个比较好的条件。今年以来在部分省份，如浙江或者是广东，分布式储能发展快速。

从概念来说，虚拟电厂是一个交易的载体，可以通过聚合和通信实现对于分布式资源的管理和运行控制，对外呈现出电厂的形态或者特性，实现电源侧的多能互补和负荷侧的灵活互动，对电网提供电能或调峰调频备用等辅助服务。目前更多的是提供系统的灵活性，向系统提供电能的角度这个很少。

目前对虚拟电厂的模型大家认知是有偏差的，目前有两种模型，一种是调整量模型，实际上就是在高峰的时候削减负荷，就好像在负荷侧装了一个电源，平衡掉一部分负荷，这个电源即为虚拟出来的电厂，目前我们国内说这个虚拟电厂主要是做需求响应，实际上就指这样的一种模型。

另一钟模型是绝对量模型，所有这些分布式的发电机组，负荷、储能都聚合形成的曲线就是发电曲线，不存在调整量的概念，这个里面包含了分布式发电机组，包含了负荷，或者是储能，里面的负荷就是厂用电，如果对外呈现出来的是负荷的状态，就是负发电。

如何理解虚拟电厂的概念，传统的电厂我们说在发出电功率，能够向系统提供能量所以是参加了能量市场。第二部分是功率可调，参加的是辅助服务市场向系统提供平衡能力的，这是两种不同的场景，一般的电力用户只能理解第一种，即能量，另一部分是辅助服务，支撑系统正常运行服务，传统来说也是电厂来提供的商品或者是产品。

虚拟电厂应能够提供电能量，或者提供功率可调。从虚拟电厂的构建来说，其聚合的资源可以分成两类，一类提供系统灵活性，另一类是向系统提供电能量。虚拟电厂一般情况下作为电厂来讲应该有两方面的产品，一方面是电能量，一方面是向系统提供平衡能力，虚拟电厂之所以具备这些功能是因为有这些资源，构建出来的虚拟电厂就是可调度、输出电功率，同时能够参与到辅助服务市场，也能参与到能量市场。如果是极端的情况，系统中只有分布式光伏那可能就属于纯粹的电源型的虚拟电厂，不可调度。也有可能虚拟电厂内部资源只有负荷，即负荷型的虚拟电厂，可调度，但不能发出电功率，属于消耗电功率的，这部分是参加辅助服务市场提供功率平衡能力的，也可以参加需求响应平台。两者都是极端情况，如果说是通用性的，或者是一般的，就是既配置的柔性可调能力，又配置电容量的就是通用意义上的虚拟电厂，一定程度可调度，并输出电能量。

从规划设计层面，虚拟电厂到底包括什么？在市场化的环境下，应该是利益驱动的，能量市场中有价值，辅助市场当中也有价格，就决定了虚拟电厂的构建是以盈利作为目标如何聚合不同类型和资源，而形成虚拟电厂的依据，形成这样的聚合体怎么样使收益最大化，配置应该是什么。

这里资源的配置，包括类型、规模、电气位置，因为系统的平衡也好，商品的供需也好跟它所属的位置有关系，特别是地理和电气位置，虚拟电厂在不同电气的位置价格不一样，配置什么电气位置的资源有重要的意义。还有成本，比如说配储能，要配多少，要看收益，最终的就是通过收益和成本来看虚拟电厂应该是如何来构建的。

整个这一套可以看到，市场机制是极端重要的，因为价格在市场当中到底值什么样的价值。是通过市场来确定的，市场缺什么应该反应到价格上，同时也决定了虚拟电厂的收入。 反过来我也决定了虚拟电厂应该建成什么样，里面应该配置什么样的资源。

虚拟电厂中储能，储能是比较优质的虚拟电厂的资源，能够向系统提供很多的产品或者是提供一些能力，比如说调度灵活性的提升，可以吸收过剩的电力并将其储存起来，以便在需要时候释放，这个时候也可以提供供电的可靠性。第二个市场参与优化，参与电力市场交易，这个也是储能的作用，是做时间上的套利。第四电力系统支持，可调节能力可以在辅助服务市场当中提供系统的灵活性，包括对于屏蔽的支撑，可以提供备用容量，可以参与不同形式的市场。

对于虚拟电厂储能配置的技术内容包括：

1、运营模式的选择，每个市场可能有独特的市场的品种，或者是市场的环境，比如说现货市场，我这个地方可能根据参与市场，我去配置虚拟电厂的时候就考虑市场稳定，根据市场和政策的要求来选择适合的运营模式，可以参与市场的交易，提供用户侧能量管理服务等等。

2、充放电策略，充放电的设备根据市场的价格，负荷的需求，市场价格如果说有的是非市场化的情况这个价格是固定的，市场化的情况这个是预测的，基本去看市场价格的形态和变化，这个还是可以做一些预测的。

3、储能技术选择。储能技术的选择，要根据前面所说的这些需求还有花的预算，到底有多少钱办多少事，比如说等离子电池等等，每一种技术都有适用场景，综合考虑效率。

4、储能容量确定。根据虚拟电厂的另外一个需求和运营策略来确定能系统的大小，取决于市场的装机容量，负荷特性，市场容量等等。

5、运营和控制系统。因为虚拟电厂上下游两个市场做对接，一个是用户侧的还有一个是交易系统。

澳大利亚的虚拟电厂也没有几年，大概2018年才开始做，因为市场相对比较完善一些，所以虚拟电厂的形态基本上是光伏+储能电池，这个是南澳某个虚拟电厂的案例，虚拟电厂就是刚刚说的风能，太阳能发电，储能的配置是在15MWh。

1、调度灵活性提升，可以在数分钟内提供全额功率输出，应用的时候效果是可以通过快速充电和放电，在高负荷时段释放电力，平滑负荷曲线。

2、频率调节和电力系统支持。2019年底有3个月的运行，应用效果可以根据电力系统频率变化，参与频率调节服务，通过储能系统的参与，承担了电力系统的稳定性支持责任，提高了电力系统的可靠性和响应能力。

3、市场参与优化和经济效益。我们看到在2019年的4季度创造了800万澳元的收入，虚拟电厂的储能系统可以根据市场价格实现充放电的设备，在调节充放电策略的时候是以市场价格作为依据最大化经济效益，从能量的角度也可以通过在不同时段的价格上进行相应的转化率。

这个是国内虚拟电厂目前正在发展当中，比如说集中型储能站，国家能源集团浙江温州梅屿100兆瓦时电化学储能电站。还有电动汽车充换电站，这个是目前发展相对比较多的，只要是做虚拟电厂都会把充换电站纳入考虑，现在阶段主要是几支力量：一个是两网的电动汽车的公司，包括国网电动他们做电动汽车这一块的业务，这个都是他们的重中之重，怎么来建设电动汽车的虚拟电厂。还有就是有很多的市场化的电动汽车的充电业务，以及蔚来充换电站。第三部分就是分布式储能聚合，今年以来在部分省份是大爆发的，实际上这一块也有比较大的发展的潜力或者是空间，但是实际上虚拟电厂能够发展成什么样，就像前面提到的关键还是要看市场，储能其实我感觉是已经准备好，实际上看这个市场到底什么时候才能真正做的起来，8月初山西的虚拟电厂应该会入市交易，我们期待着虚拟电厂的应用能够迎来一个新的高峰，谢谢大家！

原标题：基于储能应用的虚拟电厂资源优化配置