中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：第十二屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)演講速記如下：
我是國(guó)網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院的左娟。我們國(guó)網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院是中國(guó)電科院的控股公司，是國(guó)網(wǎng)的科改示范單位。我主要的研究方向是虛擬電廠(chǎng)與電力市場(chǎng)。
今天，我們召開(kāi)的是儲(chǔ)能大會(huì)，所以我報(bào)告的題目叫：儲(chǔ)能型虛擬電廠(chǎng)的建設(shè)與思考。
我主要從事虛擬電廠(chǎng)需求響應(yīng)、電力市場(chǎng)與經(jīng)濟(jì)、綜合能源系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域研究，歡迎各位同仁與我一起交流探討。
我今天分四方面給大家做介紹：第一部分，虛擬電廠(chǎng)介紹；第二部分，儲(chǔ)能資源在虛擬電廠(chǎng)中的應(yīng)用；第三，儲(chǔ)能型虛擬電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式與核心技術(shù)；第四，上海院虛擬電廠(chǎng)建設(shè)實(shí)踐。
首先，我做一下虛擬電廠(chǎng)定義的介紹。大家對(duì)虛擬電廠(chǎng)應(yīng)該不陌生，但是為什么還要強(qiáng)調(diào)這個(gè)定義呢？因?yàn)榭赡茉诟餍懈鳂I(yè)的領(lǐng)域，大家對(duì)這個(gè)定義還是有一些不同的理解，這個(gè)定義是我們正在編寫(xiě)的標(biāo)準(zhǔn)摘抄，還未對(duì)外發(fā)布，但是基本上就是這樣的框架：通過(guò)先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)、控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息通信技術(shù)，將分布式電源、儲(chǔ)能與可調(diào)負(fù)荷等分布式資源進(jìn)行聚合管理與優(yōu)化控制，并參與電網(wǎng)運(yùn)行及電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)實(shí)體。
可能我們?cè)诤芏鄨?chǎng)景下都可以提到源網(wǎng)荷儲(chǔ)類(lèi)型的微網(wǎng)型的虛擬電廠(chǎng)，或者虛擬電站，或者負(fù)荷聚合商，這些定義都很多，但是虛擬電廠(chǎng)其實(shí)一定是要有電廠(chǎng)的特質(zhì)，這個(gè)特質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的特性就是一定要參與到電網(wǎng)的運(yùn)行，并且現(xiàn)在它要有收益，那就是我們主要的價(jià)值兌現(xiàn)的地方就是電力市場(chǎng)。
虛擬電廠(chǎng)定義提出應(yīng)該是1997年，我們國(guó)內(nèi)做示范大概從2018年開(kāi)始，基本上是2015年電力市場(chǎng)化改革以后，虛擬電廠(chǎng)得到了一個(gè)快速發(fā)展。這兩年很明顯，虛擬電廠(chǎng)發(fā)展的態(tài)勢(shì)非常猛，一方面原因是我們建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的需要，就是我們大量的新能源的電源接入到電網(wǎng)，還有一方面就是電力市場(chǎng)的不斷推進(jìn)。所以虛擬電廠(chǎng)主要是要解決我們這么多的新能源接入到電網(wǎng)以后一些備用不足的問(wèn)題，可以說(shuō)它是在用戶(hù)側(cè)來(lái)聚集很多的靈活資源，為電網(wǎng)緩解運(yùn)行壓力，給用戶(hù)帶來(lái)高質(zhì)量的用電，同時(shí)將新能源消納達(dá)到一個(gè)比較好的水平的一個(gè)技術(shù)。
這是我們對(duì)虛擬電廠(chǎng)的一個(gè)分類(lèi)。在最早的時(shí)候，我們分成了商業(yè)型和技術(shù)型，其中在實(shí)際工程應(yīng)用的時(shí)候，不會(huì)完全區(qū)分的這么清楚，但是在我們做研究的時(shí)候會(huì)區(qū)分，就是從技術(shù)調(diào)用或者技術(shù)優(yōu)化上研究的虛擬電廠(chǎng)，以及商業(yè)上怎么盈利的虛擬電廠(chǎng)，做了一個(gè)劃分。按照主體資源分，我們就分為需求響應(yīng)型虛擬電廠(chǎng)，其實(shí)我們大部分看到的是負(fù)荷型的虛擬電廠(chǎng)，這也是我們現(xiàn)階段運(yùn)行的普遍的虛擬電廠(chǎng)都屬于負(fù)荷型。還有電源型虛擬電廠(chǎng)以及混合型虛擬電廠(chǎng)。電源型的包含我們接入了分布式的新能源以及一些儲(chǔ)能，都可以叫做電源型的虛擬電廠(chǎng)?；旌闲途褪嵌呒娑兄?，這些兼而有之的虛擬電廠(chǎng)很可能是未來(lái)發(fā)展的主要方向。
現(xiàn)在國(guó)外的主要研究現(xiàn)狀，我們所聽(tīng)到的做的比較好的德國(guó)的、歐盟的、美國(guó)的和日本的，特別是歐洲有比較好的發(fā)展和應(yīng)用，在德國(guó)或者歐洲的電力市場(chǎng)，美國(guó)的電力市場(chǎng)，和我們國(guó)家還是有一些區(qū)別的。
下面，我們重點(diǎn)講兩個(gè)比較先進(jìn)的虛擬電廠(chǎng)實(shí)例。德國(guó)平衡基團(tuán)的設(shè)計(jì)，其實(shí)它就是我們這邊理解的虛擬電廠(chǎng)，只不過(guò)各自的翻譯不同，有人翻譯成平衡基團(tuán)，就是在配網(wǎng)這一層形成一個(gè)個(gè)的組織，這里面的源荷是可以自平衡的，所以我剛才說(shuō)混合型的虛擬電廠(chǎng)是未來(lái)比較好的發(fā)展方向，就是在配網(wǎng)這一層，因?yàn)榻尤肓朔植际诫娫匆院?，可以為組網(wǎng)的能量平衡減壓，也同時(shí)提高了我們建設(shè)在用戶(hù)側(cè)的新能源的消納比例。
這是美國(guó)的，就是我們經(jīng)常看到的新聞，前一段時(shí)間也特別火的，因?yàn)樘厮估隽艘粋€(gè)Powerwall項(xiàng)目，它其實(shí)很早就在做，但是因?yàn)樽罱鼌⑴c了運(yùn)營(yíng)，并且有收益，從開(kāi)始邀請(qǐng)用戶(hù)參與到現(xiàn)在用戶(hù)自愿加入到這個(gè)計(jì)劃中，原因就是它運(yùn)營(yíng)的虛擬電廠(chǎng)已經(jīng)獲得較好的收益。這個(gè)Powerwall已經(jīng)迭代了三代，這里面就是基于用戶(hù)的光儲(chǔ)系統(tǒng)，包含屋頂光伏、戶(hù)用儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)等一系列平衡裝置，同時(shí)參與了就地的需求響應(yīng)以及區(qū)域的電力市場(chǎng)，所以收益也是比較可觀(guān)的。也是因?yàn)檫@個(gè)新聞發(fā)布了以后，我們國(guó)家股票市場(chǎng)含虛擬電廠(chǎng)技術(shù)概念的公司都有一個(gè)股價(jià)上漲的階段，就是大家看到這個(gè)技術(shù)未來(lái)是有很大潛力的。
這是國(guó)內(nèi)對(duì)虛擬電廠(chǎng)發(fā)展的三個(gè)階段的評(píng)判，第一階段就是邀約型階段，第二階段是市場(chǎng)型階段，第三個(gè)階段就是跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠(chǎng)。我們判斷現(xiàn)在我們國(guó)內(nèi)的虛擬電廠(chǎng)屬于邀約型和市場(chǎng)型中間的階段，有一部分區(qū)間實(shí)現(xiàn)了完全參與市場(chǎng)，但是大部分是停留在邀約型，就是各地需求響應(yīng)的階段。
這是我們整理的國(guó)內(nèi)“十三五”、“十四五”各地的示范情況，包括江蘇、上海、浙江、廣東、深圳、河北，現(xiàn)在都屬于一批、二批、三批虛擬電廠(chǎng)試點(diǎn)的省份。這些省份的虛擬電廠(chǎng)每一階段的示范，都有了很好的經(jīng)驗(yàn)，比如江蘇，江蘇需求響應(yīng)的規(guī)模就特別大，從2016年削減負(fù)荷352萬(wàn)千瓦，到2019年達(dá)到了最高負(fù)荷削峰3%-5%。2020年，我們和冀北公司一起起草了IEC的虛擬電廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并且冀北公司也是在虛擬電廠(chǎng)市場(chǎng)化的推進(jìn)上走的非?？?，算是前列，廣東、深圳、國(guó)網(wǎng)綜能、上海、安徽、浙江（兩個(gè)地區(qū)），這屬于第一到第二階段。
這是冀北虛擬電廠(chǎng)、上海虛擬電廠(chǎng)和深圳虛擬電廠(chǎng)的簡(jiǎn)單介紹。冀北虛擬電廠(chǎng)包含了分布式光伏、蓄熱式電采暖、造雪負(fù)荷，包括負(fù)荷的錯(cuò)峰使用，以及新能源和負(fù)荷之間的匹配，這是冀北的虛擬電廠(chǎng)。上海的虛擬電廠(chǎng)基本是集中在負(fù)荷以及負(fù)荷邀約的階段，但上海在政策上做了推進(jìn)，就是虛擬電廠(chǎng)作為主體參與電力市場(chǎng)這方面，為下一步虛擬電廠(chǎng)特別是儲(chǔ)能，剛才裴善鵬總也說(shuō)了，除了獨(dú)立儲(chǔ)能能夠參與到市場(chǎng)，好多的小儲(chǔ)能是參與不到市場(chǎng)的，那它獲得主體資格的這么一個(gè)手段是可以通過(guò)虛擬電廠(chǎng)這個(gè)方式，因?yàn)槲覀兛梢?jiàn)虛擬電廠(chǎng)這個(gè)主體是可以被大多數(shù)省份政策認(rèn)定為一個(gè)比較合格的市場(chǎng)主體。
這是虛擬電廠(chǎng)相關(guān)政策，剛才好多領(lǐng)導(dǎo)都說(shuō)了，我不贅述了，基本上都是一個(gè)向前不斷推進(jìn)的過(guò)程。
虛擬電廠(chǎng)的應(yīng)用，它是兩個(gè)層面，一個(gè)是運(yùn)營(yíng)層面，還有一個(gè)是市場(chǎng)層面。同時(shí)，我們?cè)谧钤绲臅r(shí)候就提出了虛擬電廠(chǎng)這個(gè)技術(shù)應(yīng)該是我們未來(lái)新型電力系統(tǒng)建設(shè)中一個(gè)比較重要的技術(shù)。
它在源網(wǎng)荷，這個(gè)形態(tài)看起來(lái)是我們?cè)谟脩?hù)這一側(cè)，但是它包含的元素是比較多的，所以它提升可再生能源的消納，以及提升用戶(hù)側(cè)的效益，是比較重要的一個(gè)角色。
第二部分，儲(chǔ)能資源在虛擬電廠(chǎng)中的應(yīng)用。
儲(chǔ)能有能量型儲(chǔ)能、功率型儲(chǔ)能、備用型儲(chǔ)能，各種各樣的技術(shù)大家都在做。還有儲(chǔ)能的這些形式，包括機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能以及其他儲(chǔ)能等等。
儲(chǔ)能技術(shù)的政策，國(guó)家能源局也是一步步在推進(jìn)，電力輔助服務(wù)管理辦法，我們的儲(chǔ)能是可以參與電力輔助服務(wù)的，其實(shí)就是給儲(chǔ)能一個(gè)收益的出口。包括2022年提出了包含新型儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠(chǎng)等都可以參與提供輔助服務(wù)。
這是儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的一些痛點(diǎn)，我們現(xiàn)在也有一些共享儲(chǔ)能，怎么樣找到它的收益，怎么樣能夠在投資和收益上做的比較好，我們現(xiàn)在大部分都是做電價(jià)的套利，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在大部分省份的電價(jià)也就是四段左右。但是未來(lái)如果參與到現(xiàn)貨，那可能電價(jià)套利的空間會(huì)更大。同時(shí)，我們不僅僅看著電價(jià)的差價(jià)，可能還有一些虛擬電廠(chǎng)平臺(tái)服務(wù)的收益，都是可以探討的。
儲(chǔ)能是虛擬電廠(chǎng)中一個(gè)非常重要的資源，表現(xiàn)為可以充放電，所以它既可以為大網(wǎng)做削峰填谷，同時(shí)也可以為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。
這是虛擬電廠(chǎng)建設(shè)的兩級(jí)體系，就是對(duì)上和對(duì)下的市場(chǎng)，這也是很多在這方面對(duì)虛擬電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)主體和虛擬電廠(chǎng)這兩個(gè)概念有一些偏差的地方。因?yàn)槲覀冎v整個(gè)虛擬電廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)，其實(shí)它建設(shè)是分很多層的，除了資源這一層，我們可以把它暫時(shí)稱(chēng)作虛擬電廠(chǎng)的機(jī)組。還有一種就是我們經(jīng)常聽(tīng)到的聚合商、運(yùn)營(yíng)商，還有再上一層，就是我們?cè)陔娋W(wǎng)這一側(cè)或者市場(chǎng)、政府這一側(cè)提供比較大的平臺(tái)，為這些聚合商接入市場(chǎng)、需求響應(yīng)或者參與電網(wǎng)互動(dòng)提供這么一個(gè)平臺(tái)，所以它應(yīng)該是分多層的。我們現(xiàn)在簡(jiǎn)單可以看出來(lái)，有對(duì)內(nèi)和對(duì)外的，所以對(duì)內(nèi)我們有很多的建設(shè)內(nèi)容，包含資源建設(shè)的內(nèi)容、聚合建設(shè)的內(nèi)容，對(duì)外仍然是參與市場(chǎng)、參與需求響應(yīng)這些建設(shè)的內(nèi)容。
這是對(duì)儲(chǔ)能收益的一些展望，剛才也有專(zhuān)家說(shuō)了，我就不贅述了。
第三部分，儲(chǔ)能型虛擬電廠(chǎng)的核心技術(shù)與發(fā)展展望。
儲(chǔ)能因?yàn)橛胁煌奶匦?，除了我們提供一些調(diào)峰的需求，還有調(diào)頻，德國(guó)的虛擬電廠(chǎng)很大部分的收益都是來(lái)自于調(diào)頻，為什么？因?yàn)樗氖袌?chǎng)中調(diào)頻的品種特別多，一次、二次、三次，而且它的收益也是很豐富的。我們國(guó)家可能現(xiàn)在還在發(fā)展過(guò)程中，從原來(lái)的兩個(gè)細(xì)則到現(xiàn)在的輔助服務(wù)市場(chǎng)，可能到未來(lái)我們現(xiàn)貨市場(chǎng)成熟以后，輔助服務(wù)市場(chǎng)都會(huì)消失，這些都是在發(fā)展變化過(guò)程中。我們根據(jù)現(xiàn)在電網(wǎng)的需求來(lái)設(shè)置這些交易品種，同時(shí)我們儲(chǔ)能的這些特性建成儲(chǔ)能以后，是滿(mǎn)足我們這些市場(chǎng)需求的，所以它自然就會(huì)有一些收益。
這是一些分類(lèi)，包含我們的一些應(yīng)用場(chǎng)景，有一些戶(hù)用的光儲(chǔ)，儲(chǔ)熱，小型的儲(chǔ)能站，數(shù)據(jù)中心，5G基站等等，市場(chǎng)上都在做，有一些儲(chǔ)能的資源都在考慮要么參加需求響應(yīng)，要么參加輔助服務(wù)市場(chǎng)，或者做一些電價(jià)的套利。
這是南澳的儲(chǔ)能電站功率曲線(xiàn)和電價(jià)曲線(xiàn)的情況。綜合來(lái)說(shuō)，運(yùn)營(yíng)虛擬電廠(chǎng)要有預(yù)測(cè)能力，同時(shí)它怎么對(duì)電網(wǎng)的需求有個(gè)很好的感知，如果說(shuō)這幾點(diǎn)做到了，肯定收益會(huì)很好的。澳洲的虛擬電廠(chǎng)在去年、前年的時(shí)候，新聞也比較多，做的也比較好，我們好多的儲(chǔ)能企業(yè)賣(mài)的電池也是到澳洲市場(chǎng)。
這是我們做的一個(gè)類(lèi)似共享儲(chǔ)能或者是儲(chǔ)能型的虛擬電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)商怎么去提供服務(wù)的架構(gòu)。它為電網(wǎng)提供平衡能力，聚合調(diào)控用戶(hù)側(cè)的資源，資源包含電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能等等。它可以運(yùn)營(yíng)商直接投資，也可以是租賃，這是一個(gè)投資的模式，收費(fèi)就是運(yùn)營(yíng)商向用戶(hù)支付服務(wù)費(fèi)，獲得儲(chǔ)能的控制權(quán)。盈利就是運(yùn)營(yíng)商利用儲(chǔ)能和負(fù)荷的時(shí)空互補(bǔ)特性，既可以獲得電網(wǎng)平衡服務(wù)的費(fèi)用，也可以在對(duì)內(nèi)管理中獲取收益，為了還可能直接獲得一些備用容量的補(bǔ)償費(fèi)用。
這是幾個(gè)技術(shù)，在儲(chǔ)能型虛擬電廠(chǎng)中，我們認(rèn)為有四大技術(shù)：一是低時(shí)延強(qiáng)互動(dòng)性的分布式儲(chǔ)能通訊技術(shù)，二是針對(duì)大量分布式資源的協(xié)調(diào)決策優(yōu)化能力，三是靈活的市場(chǎng)參與策略，四是云端協(xié)同的虛擬電廠(chǎng)管控平臺(tái)開(kāi)發(fā)。
第四部分，上海院虛擬電廠(chǎng)建設(shè)實(shí)踐。
我們上海院是牽頭“十四五”的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、規(guī)?；`活資源虛擬電廠(chǎng)聚合互動(dòng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)研究的團(tuán)隊(duì)，里面有五個(gè)課題，上海院牽頭一個(gè)，其他四個(gè)都參與。
這是我們主要“十四五”期間對(duì)虛擬電廠(chǎng)示范的架構(gòu)，最終建成就是浙江省域級(jí)的立體式的虛擬電廠(chǎng)，以及上海像針對(duì)超大城市、復(fù)合型城市的虛擬電廠(chǎng)的示范驗(yàn)證。這里面很清楚地看出我們剛才說(shuō)的三層體系，省域級(jí)的、聚合商層級(jí)的以及資源層建設(shè)，所以這里面蘊(yùn)含了很多的商機(jī)也好，產(chǎn)業(yè)也好，每一層都有大家去挖掘和做的工作。
這是我們做的幾個(gè)案例，包括河北南網(wǎng)，它是以分布式電源先接入虛擬電廠(chǎng)，應(yīng)該是國(guó)內(nèi)第一個(gè)聚合小而分散電源的虛擬電廠(chǎng)。
這是浙江的，我們也參與建設(shè)了，從一開(kāi)始參與負(fù)荷交易市場(chǎng)，到現(xiàn)在逐漸參與現(xiàn)貨交易。
這是紹興的綜合能源站形式的虛擬電廠(chǎng)，我們叫混合實(shí)時(shí)的交易系統(tǒng)，應(yīng)該是未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)的初形態(tài)，里面包含了熱、氣、電的一些買(mǎi)賣(mài)，我們以電為核心做出了多個(gè)能源站之間的互動(dòng)，并且響應(yīng)電網(wǎng)的電價(jià)，或者有一些氣價(jià)，來(lái)對(duì)它進(jìn)行一些管理和管控，這也是一種類(lèi)型的虛擬電廠(chǎng)。
這是縣級(jí)的儲(chǔ)能。我們?cè)谡憬徒K工業(yè)比較發(fā)達(dá)的省份，它有很多企業(yè)都是有很多小型的儲(chǔ)能，我們都可以把它用起來(lái)，一方面電網(wǎng)也需要，我覺(jué)得未來(lái)年年缺電的狀態(tài)會(huì)變成一種常態(tài)。新能源越來(lái)越多，我們沒(méi)有很快地建設(shè)好備用和調(diào)節(jié)的能力，包括能源雙控的壓力也在，所以未來(lái)缺電可能也是常態(tài)。因此，我們以這種現(xiàn)有的資源建設(shè)虛擬電廠(chǎng)，這是一個(gè)非常好的應(yīng)用場(chǎng)景。
以上是我的報(bào)告，感謝大家的聆聽(tīng)！謝謝！
