虚拟电厂如何解决调频难题？深圳的答案是5G网络切片

虚拟电厂可以实时调剂漫衍式资源，但介入电网调频一直都是手艺上的难点，近期深圳虚拟电厂治理中央通过5G专用切片手艺突破了这一手艺瓶颈，这是海内首次验证虚拟电厂调频手艺。

这意味着虚拟电厂在支持电网调治方面的能力大大提升。这也为日后虚拟电厂介入辅助市场服务获取更多收入奠基了手艺基础。

01 实现调峰调频，虚拟电厂变“实体电厂”

5月19日至30日，深圳供电局团结南网科研院运用5G专用切片手艺，在海内首次验证了虚拟电厂调频手艺。此次手艺验证以蔚来换电站作为试点，10秒内完成调频，调频功率到达200千瓦。

这标志着深圳虚拟电厂基本具备了实体电厂功效，将有助于提升深圳供电可靠性、稳固性以及新能源消纳能力。

调频手艺时延要求很高，需要到达秒级的响应速率。调频的时延要求是虚拟电厂所有响应控制中要求最高的。例如虚拟电厂介入大电网调频时要求传输时延小于100 ms甚至是50ms以内。突破调频的挑战，一直是虚拟电厂产业界所期盼的事情。

图片泉源：CNKI

为了知足虚拟电厂介入电网调频时的通讯时延要求。集中式的新能源电站和储能电站一样平常通过光纤直连的方式实现精准时延控制，400 V 以下电压品级的户用能源及电动汽车还需要通过5G网络毗邻。

此次，深圳供电局运用了5G专用切片手艺，相当于在虚拟电厂介入调频时，开拓了一条信息传输的专用通道，可以知足调频所需的响应要求。

据深圳虚拟电厂治理中央总司理程韧俐先容，深圳虚拟电厂已启动常态化削峰填谷事情，此次针对深圳整体尖峰负荷、变压器过载、配网馈线过载等场景开展负荷调控历程中，吸引到特来电、泛美能源、小桔能源等13家负荷侧用户自动降低其充电桩、修建楼宇等用电负荷，*有用调治电力约5.6万千瓦，累计调治电量5.8万千瓦时。

02 高天真性、低成本是虚拟电厂介入电网调剂的优势

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虚拟电厂是通过数字手艺对各种漫衍式电源、漫衍式储能系统、工商业可控负荷、电动汽车等漫衍式能源资源举行聚合协同，作为一个“虚拟化”的、无实体的电厂介入电力系统运行和电力市场生意。

随着新能源接入电网比例越来越高，电网频率和电压的颠簸加剧，电力系统稳固性受到的挑战越来越大。传统的火力发电机组越来越难以针对电网的瞬时转变举行实时响应，且响应成本也异常高昂。

相较于火电、抽水蓄能、新型储能等其他天真性调治资源，虚拟电厂可以对局限内的可调治资源举行自由组合，调治容量小大由之，响应速率甚至更快。而且虚拟电厂的调治可以更贴近用电负荷的转变曲线，更快实现电力供应的供需平衡。

调治成本低是虚拟电厂的另一个主要优势。凭证国家电网测算，通偏激电厂实现电力系统削峰填谷，知足5%的峰值负荷需要投资4000亿；而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节的总投资成本仅为400-570亿元，成本仅为火电调治的1/7至1/10。

因此，虚拟电厂作为新型电力系统中主要的调治方式，依附其天真性、经济性正在获得产业界越来越多的关注。

作为海内首家虚拟电厂治理中央，深圳虚拟电厂一直起劲探索虚拟电厂的生长模式，包罗多种资源接入、增强电网互动能力、完善商业模式等措施。

深圳供电局研究团队曾在分享深圳虚拟电厂建设履历时示意，以新能源汽车为代表具有可调剂潜力新增大容量负荷的快速生长，在给电网平稳运行带来挑战的同时，也为虚拟电厂这类综合能源手艺的生长提供了土壤。

2022年12月，深圳虚拟电厂治理中央与36家虚拟电厂聚合商企业签约，其中就包罗南网电动、特来电、星星充电、普天新能源、奥特迅、小桔新能源和蔚蓝快充、小蓝快充等充电企业。

据领会，港华能源也在起劲响应深圳市加速虚拟电厂建设的要求，在宝安区佳利工业园周围结构建设沙井充电站。沙井充电站总装机规模8MW，可调治负荷约400千瓦。

据港华智慧能源副总裁胡武华博士先容，沙井充电站作为新建充电基础设施，依托港华智慧能源生态平台“碳汭星云TeraPlanet”及其所提供的虚拟电厂服务，可实现有序充电能力，提高电网对新能源的消纳能力。

苹果Vision Pro不是「救世主」

苹果VisionPro不是「救世主」,在苹果发布VisionPro之前，有很多从业者期盼着苹果的入局，甚至把苹果看作最后的“救世主”。不过，从业者们都统一表现地相当理性。

沙井充电站将在今年6月通过港华虚拟电厂平台介入深圳虚拟电厂的需求响应调剂，并介入辅助服务市场中的调峰服务。此举一方面可以充实行使深圳漫衍式资源的调治潜力，辅助电网削峰填谷，另一方面也可获得充电服务之外的津贴收入。

03 除了调频、调峰，虚拟电厂运行需要数字化、智能化手艺支持

虚拟电厂的运行也并非易事，除了调频、调峰，另有一些其他手艺问题需要解决。

整体上来看，运营虚拟电厂需要具备智能化的展望能力，虚拟电厂需要对电网的需求有一个很好的感知能力。

详细从展望局限来看，虚拟电厂需要综合电价展望、负荷展望、储能运行状态展望、漫衍式光伏发电功率展望等多个维度。从展望时间尺度的角度来看，虚拟电厂既需要日前、日内和实时在内的短期展望甚至是超短期的展望能力，还要具备中耐久展望能力。

除此之外，电价等界限条件会对虚拟电厂调剂效果发生主要影响，因此虚拟电厂还需要思量收益*化等目的，运用多种智能算法对多个运行调剂场景的效果举行展望。

除去对电力市场的展望手艺之外，虚拟电厂的聚合治理能力也十分要害。虚拟电厂在举行负荷调剂平衡历程中，需要综合思量差异负荷的用电特征、差异电池状态数据、差异储能的功率分配等多方面因素。

总体来说，异构资源状态感知与动态聚合、信息展望与容量估量、市场生意与优化决议、抵偿结算与效益评估等多方面的数字化、智能化手艺算法作为支持。这也是接下来产业介入方需要解决的手艺问题。

04 商业模式、政策机制仍待完善

一方面，运营好虚拟电厂需要调频调峰方面的电网手艺、智能化展望等多种手艺的支持。另一方面，虚拟电厂的优越运行更离不开商业模式的完善。

现在海内的虚拟电厂还没有完全实现电力现货生意，进入辅助服务市场赚钱也只是刚刚起步，主要收入仍然来自于用电岑岭时期需求响应服务的津贴。

以深圳虚拟电厂为例，主要是通过三个泉源获得激励：首先是广东省的市场化需求响应津贴，二是深圳市政府确立的内陆津贴，对充电设施、园区智能化刷新、虚拟电厂资源聚合平台建设提供财政津贴，三是通过南方区域两个细则划定的辅助服务的津贴。

据业内人士先容，深圳虚拟电厂中的市场主体在广东电力市场里通常是赔钱的，但在深圳的市场里可以赚到钱。

从商业模式上来看，虚拟电厂可以通过介入电能量市场、需求响应、辅助服务、电力现货生意等途径来实现商业赚钱。

虚拟电厂介入需求响应的市场吸引力较大，缘故原由在于介入需求响应获得的度电津贴额度很高。好比夏日用电岑岭时期，在电网供需关系异常主要的时刻，用户每响应一度电，海内各省政策津贴价钱基本在2-10块钱左右。这个价钱基本上靠近当地电网公司在用电岑岭期从省间电力现货市场上购电的价钱。

清能互联CTO 赖晓文示意聚合资源的虚拟电厂配合电网调剂实现一次调频、二次调频、调峰在手艺方面是异常有吸引力的。然则从电力市场生意情形来看，调频这部门的市场应用空间并不是很大。调频市场和备用市场虽然已有响应规则支持，但在现实应用中只能算是刚刚起步。

赖晓文以为若是虚拟电厂能够用一种低成本投资的方式把用户侧的负荷快速地聚合起来介入辅助服务市场，将是一个很好的应用场景。

杭州数元电力科技有限公司董事长俞庆也曾示意，虚拟电厂真正的价值是在用户侧的调剂平衡方面，能够充实行展其成本的经济性优势。

俞庆示意虚拟电厂要想实现商业化，一方面取决于电力生意市场化的推进，让资源聚合起来之后可以到现货市场上实时生意获取利润。

更主要的是，虚拟电厂首先需要将用电消费者的用户侧资源治理好，辅助用电消费者们治理好他们的负荷，辅助用户确立数字化的能源治理系统。

用户侧的配电网就相当于整个电网中的毛细血管，园区配电系统、漫衍式光伏储能、充电桩等都属于这一层级。将毛细血管里的资源治理好是虚拟电厂走向商业化的条件。

用户端能源的数字化治理本质是一种服务。通过数字化的服务才气真正掌握各种用电负荷的实时状态，这将是虚拟电厂商业模式可连续生长的产业基础，也将是虚拟电厂从邀约制模式走向市场化自主生意模式的奠基石。

现在海内虚拟电厂介入电力市场生意主要通过单独设立的调峰市场，并未完全融入电力现货市场生意，价钱出清等市场机制尚不成熟。外洋虚拟电厂则是直接通过电力现货市场举行生意的。未来海内虚拟电厂介入电力市场生意的政策机制方面，值得参考借鉴外洋的部门成熟履历。

南科大校长薛其坤曾在今年两会上建议，支持深圳试点依托虚拟电厂确立都会级电力批发市场、零售市场、漫衍式生意相融合的新型电力市场，进一步明确虚拟电厂在电力市场系统中的定位。

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