中國儲能網(wǎng)訊：多國電力市場改革方興未艾，打破垂直一體化壟斷格局、引入更多市場主體、建立競爭的市場機(jī)制是各國電改追求的共同目標(biāo)。在這個大背景下，分布式能源作為受鼓勵對象，成為市場的寵兒，取得了長足的發(fā)展。截止2010年，美國已有分布式能源站6000多座，總裝機(jī)9200多萬千瓦，發(fā)電量占比14%。
分布式發(fā)電可以實現(xiàn)局部的供需平衡，減少輸配損耗、提高能源利用率，具有很多優(yōu)點。但同時，其規(guī)模小、分布廣、種類多的特點也給電網(wǎng)調(diào)度和穩(wěn)定運(yùn)行帶來了一定的困擾。
虛擬電廠作為解決這一問題的有效手段，順理成章地受到了各方的重視。自2001年起歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發(fā)電單元為主要目標(biāo)的虛擬發(fā)電廠研究項目，參與的國家包括德國、英國、西班牙、法國、丹麥等?，F(xiàn)已實施的虛擬電廠項目包括：德國卡塞爾大學(xué)太陽能供應(yīng)技術(shù)研究所的試點項目、歐盟虛擬燃料電池電廠項目、歐盟FENIX項目等。
現(xiàn)在的情況相比以前，又有了很大的不同，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、可再生能源消納、減排壓力成為世界范圍的新問題、大課題。分布式電源形式也從當(dāng)時的熱電聯(lián)產(chǎn)為主向以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源轉(zhuǎn)變。同時，儲能、可控負(fù)荷、電動汽車也以“產(chǎn)消者”的新角色進(jìn)入了電力市場，成為不可忽視的市場主體。新形勢下的新問題，給電力系統(tǒng)調(diào)度和交易帶來了新挑戰(zhàn)，虛擬電廠必將發(fā)揮更大的作用。
日本就是即將加大投資虛擬電廠的國家之一。為解決電力供應(yīng)穩(wěn)定問題，日本政府及企業(yè)早已著手研究太陽能發(fā)電這一相對安全的可再生能源發(fā)電模式。現(xiàn)如今，為了因地制宜地解決不同地區(qū)發(fā)電量不均衡的問題，日本近期更加快了推廣“光伏+儲能”的腳步。
虛擬電廠(Virtual Power Plant，下稱“VPP”)試驗，是日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(下稱“經(jīng)產(chǎn)省”)選擇的方式之一。虛擬電廠就像是一個能源收集平臺，將一定區(qū)域內(nèi)的光伏電池板、蓄電池等電源系統(tǒng)結(jié)合起來統(tǒng)一管理，根據(jù)不同的電力需求供應(yīng)相應(yīng)的電力。雖然每個電力規(guī)模很小，但積少成多，收集起來就能夠像一個發(fā)電站一樣輸出電力。
日本政府計劃到2030年，將可再生能源比率從目前的16%，提高到22-24%，但受限于氣候等不確定因素，可再生能源發(fā)電量無法確定。如果使用火力發(fā)電進(jìn)行電力調(diào)配，設(shè)備利用率會下降，投資資金也無法回收。對于大型電力公司而言，虛擬電廠的優(yōu)勢是可降低對發(fā)電設(shè)備的初期投資金額，并提高日后靈活購買太陽能電力的能力。
京瓷、羅森等日本多個行業(yè)企業(yè)已紛紛“出手”投資虛擬電廠。根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省相關(guān)數(shù)據(jù)，可供虛擬電廠收集的太陽能電力等電力規(guī)模，預(yù)計將在30年內(nèi)增加到37.7GW，相當(dāng)于37個大型火力發(fā)電站的發(fā)電量，可見作為電力調(diào)配的虛擬電廠勢必將有大發(fā)展。
儲能時代已經(jīng)開啟，正像一位行業(yè)資深人士所說，日本的儲能市場并不是最近“很火”而是已經(jīng)火了很多年，而全球范圍內(nèi)的儲能市場，正在迎接一場爆炸式的增長。此外，日本利用虛擬電廠進(jìn)行電力協(xié)調(diào)與調(diào)配的先例，也值得國內(nèi)電力市場借鑒一二。
現(xiàn)在，中國還正在進(jìn)行新一輪電改，電力市場也在緊鑼密鼓建設(shè)過程中。老問題疊加新問題，加上根深蒂固的壟斷、計劃思維模式，給中國的電改之路帶來了太多的難度和不確定性?；蛟S，虛擬電廠將會在未來發(fā)揮重要作用，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電力市場的高效運(yùn)營保駕護(hù)航。
通過先進(jìn)的人工智能方式和遠(yuǎn)程控制方式，建一個“虛擬電廠”，將周邊樓宇中的充電樁的充電模式由快充變成慢充；在不影響人體舒適度的情況下，調(diào)節(jié)空調(diào)溫度；在不影響樓宇安全的情況下，調(diào)節(jié)電梯的運(yùn)行方式；調(diào)節(jié)樓宇中的儲能設(shè)備、三聯(lián)供機(jī)組等等，從通過虛擬電廠將閑散電能集中起來，從而緩解部分地區(qū)的用電緊張。而這些提供電能的樓宇，以出售電價的形式獲得補(bǔ)償。目前，現(xiàn)在上海有3000多棟類似的商業(yè)樓宇，如果將這些電能都集中起來，相當(dāng)于上海新增了一個100千瓦的火電機(jī)組。這樣一個商業(yè)建筑虛擬電廠，能夠減少占地2000公頃，每年減少二氧化碳排放300噸，并可以減少電廠建設(shè)投資110億元。
虛擬電廠在保障城市能源安全的基礎(chǔ)上，打造能源價值共享新業(yè)態(tài)，構(gòu)筑綠色發(fā)電新引擎，服務(wù)城市綠色低碳發(fā)展。目前，國網(wǎng)公司在上海市黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠的成果基礎(chǔ)上，正緊鑼密鼓開展下一階段試點研發(fā)工作。
