虚拟|新基建挑战电网负荷波动，虚拟电厂将迎来井喷期
_原题为 新基建挑战电网负荷波动 ， 虚拟电厂将迎来井喷期
预计2020年底 ， 我国配电自动化覆盖率将达到90% 。
在10月27~28日举办的中国配电技术高峰论坛上 ， 中国电力科学研究院配电技术中心总工程师孟晓丽介绍 ， “十三五”期间 ， 我国配电网建设规模、供电能力和智能化水平稳步提升 。
电能的生产到消费 ， 一般需要经过“发、输、变、配、用”五个环节 。 配电是电力系统中直接与用户相连、并向用户分配电能的环节 ， 配电网的建设关系着全国电网供电可靠性 。 截至2019年 ， 我国配电网的建设投资连续6年超过输电网 ， 规模迅速扩大 。
新基建项目的接入对配电网提出了更高要求 。 “十四五”期间 ， 仅新建电动汽车充电桩一项 ， 若以520万台计算 ， 年均新增负荷100万~2700万kw（千瓦） ， 约占全国新增负荷的1.25%~33.67% ， 负荷波动大 。
“目前 ， 我们城镇电网10kV（千伏）标准化接线率已经达到85% ， 户均停电时间已降至3小时 。 电网结构已经趋于合理 ， 单纯通过电网建设提升供电可靠性的边际效益越来越低了 。 ”孟晓丽说 。
如何切实应对这些挑战？数据中台、虚拟电厂等关键词成为专家学者和业界热议的思路 。
电网逐步打破数据壁垒
天津大学电气自动化与信息工程学院院长王成山认为 ， 未来配电网中各种间歇性、随机性、模糊性因素将大量出现 ， 使得系统整体不确定性显著增加 。
“唯一的解决办法就是提升配电网的灵活性 。 ”王成山表示 ， 提升灵活性涉及装备、调度和交易等层面 ， 手段多样但协调难度大 ， 需要新的技术加以解决 。
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大数据仍然是被赋予想象力的一个重要载体 。 国家电网有限公司设备管理部主管刘日亮透露 ， 电网资源业务中台配电侧率先开展了试点 ， 基于相关的电网资源模型构建了9个中心190个服务研发部署 ， 并通过营、配、调、财模型的融合 ， 支撑了配电“电网一张图”的跨业务贯通的应用 。
“沃尔玛发现尿不湿和啤酒放在一起 ， 销量大增 。 在配电网领域 ， （利用大数据）说不定就能发现我们过去不去思考、不认为具有关联的关系 ， 甚至可以得出管理经验的结论 。 ”刘日亮说 。
配电网的一大特征就是设备多、类型复杂 。 王成山认为 ， 虽然单个数据价值不大 ， 但整体数据相结合具有极高的价值 。 “把配电大数据和能源大数据结合起来 ， 从用户行为、运行模式、故障特性等角度分析决策 ， 将来一定是电网公司为用户提供减能增效、定制化服务的重要支撑平台” 。
大数据的力量 ， 在杭州电网初见成效 。 2018年3月 ， 国网杭州供电公司与杭州数据局、文旅局开展数据资源合作 ， 首次引入外部数据开展融合分析 ， 开发“低碳入住计划” 。
国网杭州供电公司互联网办公室副主任孙智卿介绍 ， 今年以来 ， 电网共享数据帮助全市电费补贴等多项政策有效落实 。 在常态化的城市治理中 ， 通过挖掘分析用电负荷曲线 ， 1000多户独居老人得到实时安全服务和保障 。
虚拟电厂迎来井喷期
在本次论坛上 ， “虚拟电厂”一词频频出现 。
东南大学电力经济技术研究所所长高赐威解释 ， “虚拟”意味着它并非实体 ， 而是分布式资源的聚合 。 和一般的电厂相比 ， 它没有庞大的发电机组 ， 而是由大量的、动态的微小单元组成 。 而被称之为“电厂” ， 意味着它要么具备发电能力 ， 要么提供电力辅助服务 ， 而虚拟电厂属于后者 。
虚拟电厂是一种智能电网技术 ， 它通过分布式电力管理系统将电网中分布式电源、可控负荷和储能装置聚合成一个虚拟的可控集合体 ， 参与电网的运行和调度 ， 成为解决可再生能源供电波动性问题的主要路径 。
“这个词的提出已经有20年了 。 近期大家的关注也更多地放在政策补贴等层面 ， 很少探讨界定标准 。 ”中国电力科学研究院有限公司主任、IEC（国际电工委员会）虚拟电厂工作组召集人苏剑介绍 ， 虚拟电厂的核心在于“聚合”和“调控” ， 这是它区别于其他概念的重要特征 。 通过综合利用“源网荷储”资源 ， 提供低成本、高效率的电力市场辅助服务 。
上海交通大学长聘教授艾芊说 ， “现在虚拟电厂可能已经迎来了井喷期 ， 一个重要原因是目前很多技术难点被攻克了 ， 物理、信息和数字化平台建设能力大大提升 。 ”
对此 ， 中国电力科学研究院电力自动化所研究室主任耿建表示 ， “从发电容量的角度 ， 我们并不缺（电能） 。 我们真正缺的是调节能力 。 这与国家用电形势的发展 ， 新能源占比提高 ， 峰谷差越来越大有密切关系 。 ”
2019年底 ， 经国家能源局华北监管局批复 ， 冀北虚拟电厂成为全国首个以市场化方式运营的示范工程 。
“目前我们接入了11种资源种类 ， 容量16万kw ， 包括蓄热蓄冷、分布式光伏、充电桩等 ， 带有一定试验性质 。 ”冀北电力交易中心相关负责人张浩介绍 ， 今年9月 ， 冀北电力交易中心向IEC正式提交虚拟电厂《用例》国际标准委员会流转稿 ， 这也是冀北电力交易中心主导立项并提交CD稿的首个国际标准 。
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