一、 什么是虛擬電廠？

虛擬電廠不是一個物理上的實體電廠，而是一個基于先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)構(gòu)建的“智能能源網(wǎng)絡(luò)聚合平臺"。它的核心在于“聚合"與“協(xié)調(diào)"。

1.聚合分散資源： 通過數(shù)字化手段，將地理上分散的、不同類型的分布式能源資源聚合起來，形成一個邏輯上的、可統(tǒng)一管理和調(diào)度的“虛擬"電廠。這些資源通常包括：

• 分布式發(fā)電： 屋頂光伏、小型風(fēng)電、沼氣發(fā)電、小型水電站等。

• 儲能系統(tǒng)： 電池儲能、電動汽車（V2G）、抽水蓄能（小規(guī)模）、儲熱/冷裝置等。

• 可控負(fù)荷： 具備靈活調(diào)節(jié)能力的用電設(shè)備，如中央空調(diào)、冷庫、電鍋爐、智能充電樁、工業(yè)生產(chǎn)中的可中斷/可調(diào)節(jié)產(chǎn)線等（即需求響應(yīng)資源）。

• 其他靈活性資源： 如虛擬儲能（利用負(fù)荷特性模擬儲能行為）等。

2.協(xié)調(diào)優(yōu)化運行： 虛擬電廠的核心功能是通過中央智能控制系統(tǒng)（通常是基于云平臺），利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)：

• 實時監(jiān)測： 收集所有聚合資源的運行狀態(tài)（發(fā)電功率、用電功率、儲能狀態(tài)、可調(diào)潛力等）。

• 預(yù)測分析： 預(yù)測可再生能源出力、負(fù)荷需求、市場價格波動等。

• 優(yōu)化調(diào)度： 根據(jù)電網(wǎng)運行需求（如調(diào)峰、調(diào)頻、備用）、電力市場價格信號、或參與輔助服務(wù)市場的規(guī)則，計算出的運行策略。

• 遠(yuǎn)程控制： 向聚合的分布式資源發(fā)出指令，控制其發(fā)電、用電或充放電行為（在用戶授權(quán)和合同約定范圍內(nèi)），實現(xiàn)整個虛擬電廠對外呈現(xiàn)為一個可控的、穩(wěn)定的、可預(yù)測的“電源"或“負(fù)荷"實體。

簡單來說，虛擬電廠就像是這些分散資源的“指揮官"和“經(jīng)紀(jì)人"，把它們組織起來，作為一個整體去參與電力市場和電網(wǎng)服務(wù)，發(fā)揮出遠(yuǎn)大于單個資源的價值。

二、 為什么需要虛擬電廠？

虛擬電廠的興起是為了應(yīng)對能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型面臨的巨大挑戰(zhàn)，其必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.應(yīng)對高比例可再生能源并網(wǎng)的挑戰(zhàn)：

• 波動性與間歇性： 風(fēng)電、光伏發(fā)電受天氣影響大，出力不穩(wěn)定，給電網(wǎng)的實時平衡帶來巨大壓力。

• 需要靈活性資源： 傳統(tǒng)電網(wǎng)主要依靠大型火電、水電進(jìn)行調(diào)節(jié)。VPP通過聚合海量的、靈活的分布式資源（儲能、可控負(fù)荷），為電網(wǎng)提供了大量、快速、低成本的調(diào)節(jié)能力，有效“熨平"可再生能源的波動，提高電網(wǎng)消納能力。

2.提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性和運行效率：

• 緩解輸配電擁堵： 分布式資源本地化聚合和響應(yīng)，可以減少高峰時段對主電網(wǎng)的依賴和長距離輸電需求，緩解線路擁堵。

• 提供輔助服務(wù)： VPP可以快速響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令，提供調(diào)頻（一次、二次）、備用、電壓支撐等關(guān)鍵輔助服務(wù)，提升電網(wǎng)韌性和穩(wěn)定性。

• 優(yōu)化資源配置： 在更大范圍內(nèi)優(yōu)化分布式資源的運行，減少不必要的發(fā)電和浪費，提高整個能源系統(tǒng)的效率。

3.挖掘分布式資源的價值，促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型：

• 釋放用戶側(cè)潛力： 讓擁有屋頂光伏、儲能、電動汽車的用戶和工商業(yè)企業(yè)，從單純的消費者轉(zhuǎn)變?yōu)椤爱a(chǎn)消者"，通過參與VPP獲得經(jīng)濟(jì)收益（如電費節(jié)省、市場分成、補(bǔ)貼獎勵）。

• 降低轉(zhuǎn)型成本： 相比大規(guī)模新建傳統(tǒng)調(diào)峰電站或升級電網(wǎng)線路，利用現(xiàn)有和新增的分布式資源形成VPP提供靈活性，通常是成本更低、更可持續(xù)的解決方案。

• 促進(jìn)市場公平競爭： VPP為分布式小資源提供了參與電力批發(fā)市場和輔助服務(wù)市場的通道，打破了傳統(tǒng)大型發(fā)電企業(yè)的壟斷。

4.實現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)的關(guān)鍵支撐：

• 推動可再生能源大規(guī)模應(yīng)用，減少化石能源依賴。

• 提高能源利用效率，減少碳排放。

三、 安科瑞智慧能源管理平臺助力虛擬電廠快速發(fā)展

1.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(shè)施以及各類交直流負(fù)荷的運行狀態(tài)實時監(jiān)視、智能預(yù)測、動態(tài)調(diào)配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調(diào)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(diào)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(jì)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(diào)度指令和需求響應(yīng)，是虛擬電廠平臺的企業(yè)級子系統(tǒng)。

2.平臺結(jié)構(gòu)

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(guān)采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、

常規(guī)負(fù)荷數(shù)據(jù)，根據(jù)負(fù)荷變化和電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化控制，促進(jìn)新能源消納的同時降低對電網(wǎng)的至大需量，使之運行安全。

3.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(fēng)電、儲能、充電樁以及其它負(fù)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(fù)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）碳排管理

企業(yè)、部門、區(qū)域碳排監(jiān)控；碳排統(tǒng)計、同環(huán)比分析；支持月、年碳排報表；碳盤查報告

四、設(shè)備選型

五、總結(jié)

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(zhì)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)，打造準(zhǔn)確感知、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)。