一、概述

在探索新型電力系統(tǒng)的道路上，源網(wǎng)荷儲聯(lián)動成為了一種必然選擇。這種新型電力系統(tǒng)的構建，旨在解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中存在的諸多問題和挑戰(zhàn)，如能源結構單一、環(huán)境污染嚴重、電力供需不平衡等。而虛擬電廠作為一種創(chuàng)新的解決方案，正逐漸受到業(yè)界的關注和認可。

虛擬電廠的概念早由歐美國家提出，它是一種通過信息通信技術和軟件系統(tǒng)，聚合和協(xié)調分布式能源資源，參與電力市場和電網(wǎng)運行的電源協(xié)調管理系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電廠不同，虛擬電廠并不擁有實體發(fā)電廠，而是通過技術手段將分散在不同地理位置的分布式能源資源（如風能、太陽能、生物質能等）進行整合，形成一個虛擬的“電廠”。這個虛擬電廠可以像實體電廠一樣，響應電網(wǎng)的需求，提供調峰、調頻等服務。

在當前全球能源緊缺、環(huán)境污染日益嚴重的背景下，分布式電源以其可靠、經(jīng)濟、靈活、環(huán)保的特點被越來越多的國家所采用。然而，盡管分布式電源具有諸多優(yōu)點，但仍存在一些問題和挑戰(zhàn)。例如，由于分布電源通常規(guī)模較小，單個電源難以獨立滿足大規(guī)模電力需求；此外，分布式電源的穩(wěn)定性較差，受天氣、季節(jié)等因素影響較大。為了解決這些問題，虛擬電廠應運而生。

虛擬電廠的核心在于其先進的信息通信技術和軟件架構。通過這些技術手段，虛擬電廠可以實現(xiàn)對各種DER的聚合和協(xié)調優(yōu)化。具體來說，虛擬電廠可以通過智能傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術等手段，實時監(jiān)測各個分布式電源的運行狀態(tài)和輸出功率；同時，通過大數(shù)據(jù)分析、云計算等技術手段，對各個分布式電源的數(shù)據(jù)進行處理和分析，以實現(xiàn)優(yōu)的資源調度和管理。

在商業(yè)模式上，虛擬電廠也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。一方面，虛擬電廠可以為電網(wǎng)公司提供服務，如調峰、調頻、備用等；另一方面，虛擬電廠也可以為商業(yè)用戶提供服務，如需求響應、能效管理等。此外，隨著電力市場的逐步開放和完善，虛擬電廠還可以作為獨立的市場主體參與電力交易。

二、虛擬電廠如何創(chuàng)造收益

虛擬電廠如何創(chuàng)造收益：需求側響應

虛擬電廠的三個收益來源：需求側響應、輔助服務市場、電力現(xiàn)貨市場 。當前我國虛擬電廠處于邀約型向市場型過渡階段。邀約型階段主要由或調度機構牽頭組織，發(fā)出邀約信號，虛擬電廠組織資源進行響應，并獲得容量/電量補貼。我國多個省份出臺了需求響應細則，其中以江蘇、上海、廣東等省市開展得較好。需求側響應補貼單價高但頻率低，市場化程度低。需求響應以削峰為主，主要發(fā)生在迎峰度夏期間，主要目的在于保供。以廣東省為例，2022年全年開展9次日前邀約型市場化需求響應（均發(fā)生在7月和8月）；*大削峰負荷277萬千瓦，*大響應申報量609萬千瓦；有效響應調用收益1.63億元?？梢钥吹?，雖然補貼*高達到5元/千瓦時（可中斷負荷），但需求響應并非常態(tài)化進行，發(fā)生頻率較低，有很強的計劃色彩。因此隨著我國電力市場體制建設逐漸完善，虛擬電廠也正從邀約型階段向市場型階段過渡。

虛擬電廠如何創(chuàng)造收益：輔助服務市場

新型電力系統(tǒng)持續(xù)催生對輔助服務的需求。傳統(tǒng)電源（火電、水電等）具備一定的調節(jié)能力，而新能源存在出力波動、無功缺失等特性，導致高比例新能源裝機電力系統(tǒng)對電力輔助服務的需求提升。根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)，2019H1我國輔助服務費用占總電費比例為1.47%；根據(jù)中國能源報，這一比例在近兩年上升至2.5%；根據(jù)國際經(jīng)驗，輔助服務費用一般占社會總電費的3%以上，隨著新能源大規(guī)模接入還將不斷增加。因此，預計輔助服務市場規(guī)模將以高于用電量增速的速度增長。

虛擬電廠主要發(fā)揮調峰、調頻作用。2021年12月，國家能源局修訂發(fā)布《電力輔助服務管理辦法》，確指出電力用戶可通過委托虛擬電廠代理的形式參與電力輔助服務市場，此后多地在電力輔助服務細則中對虛擬電廠/負荷聚合商參與輔助服務的條件、補償方式予以明確。當前，虛擬電廠主要功能是電能量的時間轉移，對應調峰服務；未來隨著工商業(yè)儲能滲透率提升，虛擬電廠有望在調頻服務取得更大突破。從2023H1全國輔助服務運行數(shù)據(jù)看，調峰、調頻是輔助服 務費用的主體，費用合計占比達到80%。

三、安科瑞智慧能源管理平臺助力虛擬電廠快速發(fā)展

安科瑞智慧能源管理平臺

AcrelEMS 智慧能源管理平臺是針對企業(yè)微電網(wǎng)的能效管理平臺，對企業(yè)微電網(wǎng)分布式電源、市政電源、儲能系統(tǒng)、充電設施以及各類交直流負荷的運行狀態(tài)實時監(jiān)視、智能預測、動態(tài)調配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟運行，為用戶降低能源成本，提高微電網(wǎng)運行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平臺可以接受虛擬電廠的調度指令和需求響應，是虛擬電廠平臺的企業(yè)級子系統(tǒng)。

3.1平臺結構

系統(tǒng)覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲-充”各環(huán)節(jié)，通過智能網(wǎng)關采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、

常規(guī)負荷數(shù)據(jù)，根據(jù)負荷變化和電網(wǎng)調度進行優(yōu)化控制，促進新能源消納的同時降低對電網(wǎng)的*大需量，使之運行安全、高效。

3.2平臺功能

1.能源數(shù)字化展示

通過展示大屏實時顯示市電、光伏、風電、儲能、充電樁以及其它負荷數(shù)據(jù)，快速了解能源運行情況。

2、優(yōu)化控制

直觀顯示能源生產(chǎn)及流向，包括市電、光伏、儲能充電及消耗過程，通過優(yōu)化控制儲能和可控負載提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力，并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線對比等。

3、智能預測

結合氣象數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)對光伏、風力發(fā)電功率和負荷功率進行預測，并與實際功率進行對比分析，通過儲能系統(tǒng)和負荷控制實現(xiàn)優(yōu)化調度，降低需量和用電成本。

4、能耗分析

采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質消耗量，進行同環(huán)比比較，顯示能源流向，能耗對標，并折算標煤或碳排放等。

5、有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據(jù)企業(yè)負荷和變壓器容量，并和變壓器負荷率進行聯(lián)動控制，引導用戶有序充電，保障企業(yè)微電網(wǎng)運行安全。

6、運維巡檢

系統(tǒng)支持任務管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過北斗定位跟蹤運維人員軌跡，實現(xiàn)運維流程閉環(huán)管理。

7、設備選型

除了智慧能源管理平臺外，還具備現(xiàn)場傳感器、智能網(wǎng)關等設備，組成了完整的“云-邊-端”能源數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質量在線監(jiān)測裝置、電能質量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為虛擬電廠企業(yè)級的能源管理系統(tǒng)提供一站式服務能力。

安科瑞系統(tǒng)解決方案還包含電力運維云平臺、能源綜合計費管理平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁運營管理云平臺、智慧消防云平臺、電力監(jiān)控系統(tǒng)、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、電能質量治理系統(tǒng)、電氣消防系統(tǒng)、隔離電源絕緣監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)解決方案，覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)，打造感知、邊緣智能、智慧運行的企業(yè)微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)。