早在1997年，就有經(jīng)濟學家提出虛擬電廠的相關概念。顧名思義，虛擬電廠并非真實的電廠，既沒有廠房也沒有機組，但能夠將分散的分布式電源、儲能、電動汽車、城市樓宇等多種可調節(jié)資源有機結合，減少高峰期用電和增加電力彈性，像常規(guī)電廠一樣參與電網(wǎng)運行。

今年夏季，受異常高溫等因素影響，我國多地出現(xiàn)了缺電限電情況，虛擬電廠作為解決電力供需平衡很經(jīng)濟、很環(huán)保的手段，迅速“出圈"。根據(jù)測算，若通過建設煤電機組滿足國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)5%的峰值負荷需求，需要電廠及配套電網(wǎng)投資約4000億元；而建設虛擬電廠，建設、運維和激勵的資金規(guī)模僅為400—570 億元。

今年以來，虛擬電廠頻頻獲得政策支持。國家發(fā)改委、國家能源局3月發(fā)布的《“十四五"現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出，要大力提升電力負荷彈性，開展工業(yè)可調節(jié)負荷、樓宇空調負荷、大數(shù)據(jù)中心負荷、用戶側儲能、新能源汽車與電網(wǎng)（V2G）能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。隨后，北京、上海、山東等地密集發(fā)布虛擬電廠和需求響應實施細則，山西省更是印發(fā)了首份省級《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》，規(guī)范了虛擬電廠類型、技術要求、建設與入市流程。

今年8月26日，我國第1家虛擬電廠管理中心在深圳成立。9月22日，中石油、中石化、上汽集團、寧德時代等多家公司共同投資了一家名為捷能智電的公司，不僅入局換電，而且要構建虛擬電廠。

虛擬電廠對提升新能源消納及電力保供能力、推動新型電力系統(tǒng)建設具有重要意義，已然成為投資新高地。在日前召開的首屆中國新型儲能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展大會暨首屆全國虛擬電廠及需求側響應高層研討會上，杭州數(shù)元電力董事長俞慶指出，隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，光靠電網(wǎng)自身和電源的調節(jié)能力，已經(jīng)很難保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，需要包括虛擬電廠在內的負荷側服務與源網(wǎng)進行協(xié)調互動。

裝母線保護有什么原則

發(fā)電廠和變電所的母線是電力系統(tǒng)中的一個重要組成元件，當母線上發(fā)生故障時，將使連接在故障母線上的所有元件在修復故障故障母線期間，或轉換到另一組沒故障的母線上運行以前被迫停電。一般說來，不采用專門的母線保護，而利用供電元件的保護裝置就可以把母線故障切除。此外，在電力系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上故障時，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴重的后果。當雙母線同時運行或母線分段單母線時，供電元件的保護裝置則不能保證有選擇性地切除故障母線，因此應裝設專門的母線保護,具體情況如下：
      1、110KV及以上的單母線，固線器，重要發(fā)電廠的35KV母線或高壓側為110KV及以上的重要降壓變電所的35KV母線，按照裝設全線速動保護的要求必須快速切除母線上的故障時，應裝設專用的母線保護。為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按差動原理構成的。所以不管母線上元件有多少，實現(xiàn)差動保護的基本原則仍是適用的，即：
     （1）當母線上發(fā)生故障時，所有與電源連接元件都向故障點供給短路電流，而在供電給負荷的連接元件中電流等于零，因此，I總=Id。
     （2）在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為I總=0。
     （3）如從每個連接元件中電流的相位來看，則在正常運行以及外部故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體地說，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當母線故障時，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位的。
      2、在110KV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組（或段）母線上所發(fā)生的故障，而另一組（或段）沒故障的母線槽仍能繼續(xù)進行，應裝設專門的母線保護。

虛擬電廠主要通過參與現(xiàn)貨市場、輔助服務市場，提供需求側響應或容量服務賺取削峰填谷收入，或通過優(yōu)化管轄區(qū)內用戶用電計劃，獲取溢價分成。目前，歐洲和美國電力現(xiàn)貨市場或輔助服務市場相對成熟，虛擬電廠已實現(xiàn)商業(yè)化。我國虛擬電廠起步稍晚，但在政策帶動下，江蘇、浙江、上海等地均有虛擬電廠示范項目，主要響應資源包括儲能設施、充電樁、樓宇等，整體規(guī)模較小，主要通過政府機構或電力調度機構發(fā)出邀約信號來參與市場。

只有建立了可行的商業(yè)模式，虛擬電廠才能規(guī)模化推廣。在南瑞研究院綜合能源研發(fā)部經(jīng)理鄭濤看來，虛擬電廠有三大特征：有組織能力，聚沙成塔，將各種資源組織起來；組織起來后參與需求響應，參與調頻及功率調節(jié)等服務；企業(yè)追求收益，沒有收益的虛擬電廠不可能實現(xiàn)長遠發(fā)展。

值得一提的是，今年5月，國家電投深圳能源的虛擬電廠平臺成功完成參與電力現(xiàn)貨市場的功能試驗。此次試驗平均度電收益為0.274元，成為國內第1個虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨市場盈利的案例。

“華潤電力海豐電廠一期安裝2 臺100萬千瓦燃煤機組，電網(wǎng) AGC 調頻運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，兩臺機組的調節(jié)速率相對全省的平均標準調節(jié)速率（包含水電機組和燃氣機組）較低，調節(jié)精度較差，導致綜合調頻性能指標（Ki值）的計算結果僅為0.5—0.7。增加儲能輔助調頻系統(tǒng)后，預計可將Ki值提升至2.1以上，平均度電收益0.274元。"科陸電子總工程師劉佳璐算了一筆賬，根據(jù)2021年實際運行情況，預計前五年按照85%分成比例，該電廠收益為2546萬元，后五年按照60%分成比例收益1797萬元。

中電聯(lián)預計，2025年全社會用電量達9.5萬億千瓦時，最大負荷將達到1.63億千瓦，假設可調節(jié)能力為5%，投資成本為1000元/千瓦。預計到2025年，虛擬電廠投資規(guī)模有望達815億元。

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