虛擬電廠（Virtal Power Plant, VPP)這一詞來(lái)源于1997年Awerbuch博士在其著作《虛擬公共設(shè)施：新興產(chǎn)業(yè)的描述、技術(shù)及競(jìng)爭(zhēng)力》中對(duì)虛擬公共設(shè)施的定義：

虛擬公共設(shè)施是獨(dú)立且以市場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)的實(shí)體之間的一種靈活合作，這些實(shí)體不必?fù)碛邢鄳?yīng)的資產(chǎn)而能夠?yàn)橄M(fèi)者提供其所需要的高效能電能服務(wù)。

虛擬電廠將多種分布式能源聚合在一起，實(shí)現(xiàn)其整體處理的穩(wěn)定可靠性，為電網(wǎng)提供高效的電能，從而保證其并網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。

稍等，我們之前不是在講需求側(cè)響應(yīng)么，怎么一下子從需求端切到了供給端？

不急，因?yàn)樘摂M電廠既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷；既可快速響應(yīng)指令配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類(lèi)電力市場(chǎng)獲得經(jīng)濟(jì)收益。

簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，就是虛擬電廠即可以提供電力，也可以消納電力。感覺(jué)像不像蝸牛——雌雄同體。

虛擬電廠之前在德國(guó)、英國(guó)、西班牙、法國(guó)等歐洲國(guó)家開(kāi)始興起，同期北美推進(jìn)相同內(nèi)涵的“電力需求響應(yīng)”。我國(guó)同時(shí)采用這兩個(gè)概念，一般認(rèn)為虛擬電廠的概念包含需求響應(yīng)。

那么虛擬電廠是怎么做到，嗯，雌雄同體呢？

虛擬電廠通過(guò)將控制、計(jì)算、通信等技術(shù)，把分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)等不同類(lèi)型的分布式能源聚合起來(lái)，通過(guò)軟件架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)分布式能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行，更利于資源的合理優(yōu)化配置及利用。虛擬電廠的概念更多強(qiáng)調(diào)的是對(duì)外呈現(xiàn)的功能和效果，其基本應(yīng)用場(chǎng)景是電力市場(chǎng)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，虛擬電廠是把可控機(jī)組、不可控機(jī)組（風(fēng)、光等分布式能源）、儲(chǔ)能設(shè)備、負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)、通信設(shè)備等聚合一起，通過(guò)與控制中心、云中心、電力交易中心等進(jìn)行信息通信、實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的能力交互。

聽(tīng)起來(lái)是不是很酷？如果覺(jué)得太高大上，那我們講個(gè)實(shí)例。

2017年7月，江蘇電力試點(diǎn)“居民虛擬電廠”，以“負(fù)荷眾籌”形式邀請(qǐng)居民參與負(fù)荷響應(yīng)互動(dòng)，并對(duì)參與響應(yīng)的居民給予單次5元電費(fèi)紅包的獎(jiǎng)勵(lì)。家住江蘇常州武進(jìn)區(qū)星河國(guó)際花園小區(qū)的居民阮文俊，在7月14接到常州供電公司發(fā)出的電力需求響應(yīng)邀約，要他在7月17日中午10點(diǎn)到12點(diǎn)，把家里能關(guān)的電器關(guān)掉，空調(diào)要調(diào)到27℃以上。這個(gè)小小的舉動(dòng)，使電網(wǎng)負(fù)荷降低了0.35千瓦，當(dāng)天跟他一樣接到邀請(qǐng)的常州居民，一共有500個(gè)，節(jié)省出來(lái)的負(fù)荷有175千瓦。這些數(shù)據(jù)都被國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司的后臺(tái)系統(tǒng)接收到了，完成這數(shù)據(jù)傳遞指令的是裝在居民電表箱外面的智能裝置。

“別小看這似乎不高的數(shù)字。聚沙成塔，一臺(tái)空調(diào)溫度調(diào)高一度，就可以節(jié)約電量0.06度，如果江蘇省3800萬(wàn)戶(hù)用戶(hù)同時(shí)將空調(diào)調(diào)高一度，讓出的負(fù)荷就是228萬(wàn)千瓦，等于一個(gè)大型縣級(jí)市的用電，兩座百萬(wàn)千瓦級(jí)電廠的發(fā)電功率。”國(guó)網(wǎng)江蘇電力營(yíng)銷(xiāo)部市場(chǎng)處副處長(zhǎng)楊斌說(shuō)，“所以海量居民在一個(gè)集中時(shí)間段省出來(lái)的負(fù)荷是驚人的，不但可以降低電網(wǎng)用電高峰時(shí)段的負(fù)荷，為電網(wǎng)可能出現(xiàn)的‘缺口’補(bǔ)漏，還可以將這部分負(fù)荷讓給需要用電的企業(yè)，相當(dāng)于一個(gè)‘虛擬發(fā)電廠’。”

從以上的介紹可以看出，虛擬電廠不僅僅一種“發(fā)電廠“，其角色可以有很多，虛擬電廠參與需求側(cè)響應(yīng)時(shí)可以作為負(fù)荷聚合商，且當(dāng)負(fù)荷聚合商達(dá)到一定規(guī)模時(shí)可以作為獨(dú)立的輔助服務(wù)提供商。同樣的，既然虛擬電廠能匯聚負(fù)荷，就可以如同售電公司一樣參與到電力批發(fā)和零售市場(chǎng)。

其實(shí)虛擬電廠的概念在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域早有運(yùn)用。筆者記得很多年前下載過(guò)一款NASA開(kāi)發(fā)的屏保軟件，目的是在每臺(tái)電腦不使用時(shí)幫NASA處理一部分計(jì)算量，通過(guò)將一個(gè)龐大的計(jì)算分解打包成一個(gè)個(gè)小的計(jì)算包，讓一臺(tái)臺(tái)家用電腦都能參與一部分計(jì)算，匯總一起相當(dāng)于整合起一個(gè)龐大的計(jì)算機(jī)。

同樣的，這種方式和技術(shù)也被用于能源領(lǐng)域，就引出了下一個(gè)概念，能源互聯(lián)網(wǎng)。

從2015年電改以來(lái)，和改革同時(shí)興起的是能源互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)和新業(yè)態(tài)的推進(jìn)。能源互聯(lián)網(wǎng)和需求響應(yīng)、虛擬電廠有非常高度的重疊。從局域能源互聯(lián)網(wǎng)角度來(lái)看，其實(shí)就是需求響應(yīng)進(jìn)化的一種形式，我們講需求響應(yīng)首先更多的是狹義地講可調(diào)負(fù)荷，但接下來(lái)分布式能源的納入，使得整個(gè)需求側(cè)資源內(nèi)涵又發(fā)生質(zhì)的提升，更多以微網(wǎng)、局域能源互聯(lián)網(wǎng)的形式來(lái)做需求側(cè)資源。再往下發(fā)展就是一種廣域能源互聯(lián)網(wǎng)的形式，形成跨空間的源網(wǎng)荷儲(chǔ)的集成和協(xié)同。
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