Virtual Power Plant, VPP 什么是虚拟电厂

三分钟带你看懂“虚拟电厂”的应用与展望
虚拟电厂技术现状及展望
泛在电力物联网下虚拟电厂的研究现状与展望
马斯克看好的虚拟电厂能解决缺电难题吗？
【Virtual Power Plant, VPP什么是虚拟电厂】什么是“虚拟电厂”？
虚拟电厂
虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。虚拟电厂概念的核心可以总结为“通信”和“聚合” 。虚拟电厂的关键技术主要包括协调控制技术、智能计量技术以及信息通信技术。虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够聚合DER参与电力市场和辅助服务市场运行，为配电网和输电网提供管理和辅助服务。“虚拟电厂”的解决思路在我国有着非常大的市场潜力，对于面临“电力紧张和能效偏低矛盾”的中国来说，无疑是一种好的选择。
虚拟电厂的提出是为了整合各种分布式能源,包括分布式电源、可控负荷和储能装置等。其基本概念是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,协调智能电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益。虚拟电厂主要由发电系统、储能设备、通信系统构成。
虚拟电厂和传统电厂的不同之处：首先，它没有实体，所有的电都来自已有的电力资源；其次，所谓“电厂”其实相当于一个调度控制平台，其核心功能是聚合分散的电力资源，并进行优化控制与分配。浙达能源创始人兼CEO蒋雪冬打了一个形象的比方：“虚拟电厂就像能源领域的网约车平台” 。电网就相当于道路网络，以前路上只有火电、水电、核电这种“传统出租车”，虚拟电厂将风光等分布式电源、储能、用户侧发电等“社会车辆”都纳入到平台，不仅满足了更多人“打车”的需求，且通过算法匹配供需，提高了整个道网的运营效率。
东南大学电气工程学院教授高赐威对《中国新闻周刊》指出，传统电力系统中，电网根据用户侧的电力需求对发电进行统一、集中调控，且主要针对容量几十万兆瓦的大型机组。但在“双碳”目标和能源转型背景下，风光等新能源在整个电力系统中的占比越来越高，新能源发电“靠天吃饭”，具有随机性、间歇性和波动性特点，因此对电网稳定性提出了更高要求。
与此同时，对电网负荷的预测和平衡也变得更加困难。蒋雪冬表示，随着更多用户接入屋顶光伏和储能等设施，电力传输“潮流”由单向变为双向，让负荷更难预测。此外，电动车、充电桩等分散用户侧资源不受整个电网统一的管理和调控，也会带来局部电力的不平衡。这些都让传统电网调度愈发力不从心。
根据主体资源的差异，虚拟电厂可分为负荷型、电源型和混合型。负荷型重点聚合用户侧的可调节负荷，即在基本不影响用户用电的前提下，聚合一定时间内可灵活参与调节的负荷，包括工业企业、商业和居民用户、建筑楼宇、空调、充电桩等。电源型则主要调度分布式电源，如小型光伏、风电和燃机、水电、储能等。混合型则两者兼而有之。
作为一种电网灵活性资源，虚拟电厂和新型储能、抽水蓄能、火电机组改造相比，具有经济上的优势。国家电网此前曾公布过一组测算数据：火电厂如果要满足5％的峰值负荷，需要投资4000亿元；而采用虚拟电厂模式，在建设、运营等环节的总投资仅需500亿~600亿元，是火电厂投资的1/8 。