虛擬電廠系列3——?dú)W洲和美國(guó)虛擬電廠發(fā)展歷程
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虛擬電廠專家交流:把資產(chǎn)通過(guò)通信手段來(lái)調(diào)節(jié),國(guó)內(nèi)剛起步
昨天和大家分享了虛擬電廠系列的第二部分:虛擬電廠的技術(shù)
今天和大家分享第三部分:歐洲和美國(guó)虛擬電廠發(fā)展歷程

1、歐洲為虛擬電廠發(fā)源地,以發(fā)電資源的聚合為主要目標(biāo)。
全球首個(gè)虛擬電廠項(xiàng)目誕生于 2000 年,德國(guó)、荷蘭、西班牙等 5 國(guó) 11 家公司共同啟動(dòng)虛擬電廠項(xiàng)目 VFCPP,以中央控制系統(tǒng)通信為核心,搭建了由 31 個(gè)分散且獨(dú)立的居民燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn) (CHP)系統(tǒng)構(gòu)成的虛擬電廠。
2005 年,英、法等 8 國(guó) 20 家機(jī)構(gòu)啟動(dòng)了 FENIX 項(xiàng)目, 以 FENIX 盒、商業(yè)型虛擬電廠和技術(shù)性虛擬電廠為創(chuàng)新點(diǎn),分別在英國(guó)和西班牙實(shí)施,該項(xiàng)目為接下來(lái)虛擬電廠的設(shè)計(jì)奠定了框架基礎(chǔ)。隨后,丹麥、波蘭、比利時(shí)等國(guó)家也開展了虛擬電廠項(xiàng)目的嘗試,運(yùn)用智能計(jì)量、智能能量管理和智能配電自動(dòng)化等支柱技術(shù),先后在虛擬電廠中引入電動(dòng)汽車充電站平臺(tái)、氧化還原電池、鋰 電池、光伏電站、風(fēng)電場(chǎng)、小型水電站等資源,虛擬電廠規(guī)模逐漸擴(kuò)大。
標(biāo)桿項(xiàng)目——“FENIX”:在電力運(yùn)營(yíng)商、電力市場(chǎng)及用戶之間建立鏈接,實(shí)現(xiàn)各 機(jī)組設(shè)備的全息感知和高效調(diào)配。
FENIX 項(xiàng)目在探索適合歐洲電力系統(tǒng)的虛擬電廠這一目標(biāo)上實(shí)現(xiàn)了重大突破,因此我們以 FENIX 項(xiàng)目為例,解讀虛擬電廠的通用架構(gòu)。
FENIX 項(xiàng)目虛擬電廠結(jié)構(gòu):

FENIX 將分布式能源(DER)整合入大型虛擬電廠(LSVPP),并對(duì)其進(jìn)行分 級(jí)管理,由代理系統(tǒng)提供分布式能源的成本曲線和其他運(yùn)行特性(發(fā)電和負(fù)荷容量、爬坡率、啟停時(shí)間等),并形成競(jìng)標(biāo)曲線,進(jìn)一步發(fā)送至電力交易系統(tǒng)并參與市場(chǎng)交易。
FENIX 包括 3 個(gè)核心元素:FENIX 盒(FENIX box)、商業(yè)型虛擬電廠(CVPP) 以及技術(shù)性虛擬電廠(TVPP)。
? FENIX box:與 DER 控制系統(tǒng)相連接,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。
? TVPP:在配電管理系統(tǒng)(DMS)中運(yùn)行,主要功能包括實(shí)施發(fā)電調(diào)度、管理 DER,并控制電壓和緩解電網(wǎng)阻塞。TVPP 主要為所在地區(qū)的配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 (DSO)和輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商(TSO)提供平衡服務(wù)和其他配套服務(wù),其功能包括 為 VPP 運(yùn)營(yíng)者提供可視化的 DER 信息,優(yōu)化 DER 運(yùn)行,并根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的運(yùn) 行約束提供配套服務(wù)。
? CVPP:負(fù)責(zé) DER 的調(diào)度和能源優(yōu)化,提供的服務(wù)包括在電力批發(fā)市場(chǎng)中進(jìn)行交易,平衡交易組合,以及通過(guò)提交出價(jià)和要價(jià),為 TSO 提供輔助服務(wù),其功 能包括對(duì)用戶需求和發(fā)電潛力進(jìn)行預(yù)測(cè),以優(yōu)化和調(diào)度用電量。?
FENIX 是全球首個(gè)集成了技術(shù)目標(biāo)和市場(chǎng)目標(biāo)的虛擬電廠項(xiàng)目,開發(fā)了可擴(kuò)展和分層流動(dòng)的信息和通信架構(gòu),提供了成本收益分析,量化了 VPP 的經(jīng)濟(jì)效益,證明了歐洲應(yīng)用 VPP 的可行性,為完善現(xiàn)行的大型虛擬電廠提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
2012 年, 挪威國(guó)家電力公司 Statkraft 在德國(guó)建立了第一個(gè)商業(yè)化虛擬發(fā)電廠,并向英國(guó)提供 1GW 靈活燃?xì)獍l(fā)電。
2013 年,德國(guó) Next Kraftwerke 公司研發(fā)的虛擬電廠 Next Pool 開始為德國(guó) 4 大輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商(TSO)提供控制儲(chǔ)備服務(wù)。Statkraft 和 Next Kraftwerke 的案例標(biāo)志著歐洲的虛擬電廠產(chǎn)業(yè)全面進(jìn)入商業(yè)化階段。
2、與歐洲模式略有不同,美國(guó)模式偏重需求測(cè)。
美國(guó)虛擬電廠是在需求響應(yīng)(DR)的基礎(chǔ)上建立的,即通過(guò)控制電力價(jià)格、電力政策的動(dòng)態(tài)變化來(lái)引導(dǎo)電力用戶暫時(shí)改變其固有的習(xí)慣用電模式,從而降低用電負(fù)荷或獲取電力用戶手中的儲(chǔ)能來(lái)保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
2005 年,美國(guó)頒發(fā)《能源政策法案》,大力支持對(duì)需求響應(yīng)的建設(shè),將需求響應(yīng)上升到國(guó)家發(fā)展層面,逐步建立了完善的需求響應(yīng)管理系統(tǒng)。
2016 年, 美國(guó)紐約州 Con Edison 公司啟動(dòng) CEVPP 計(jì)劃,該項(xiàng)目是美國(guó)首個(gè)虛擬電廠計(jì)劃, 斥資 1500 萬(wàn)美元為布魯克林和皇后區(qū)的約 300 戶家庭配備租賃的高效太陽(yáng)能電池板和鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并參與虛擬電廠計(jì)劃,該虛擬電廠參與輸配電延遲、調(diào)峰、頻率調(diào)節(jié)、容量市場(chǎng)和批發(fā)市場(chǎng)等應(yīng)用,探索了通過(guò)虛擬電廠平臺(tái)支持能量存儲(chǔ)聚 合的盈利能力。
2017 年至今,美國(guó)佛蒙特州、紐約州、德克薩斯州及加利福尼亞州的公共事業(yè)公司相繼開展虛擬電廠計(jì)劃,邀請(qǐng)業(yè)主參與計(jì)劃并給予補(bǔ)償費(fèi)用。
虛擬電廠系列的第三部分的內(nèi)容就分享到這里,明天和大家分享第四部分的內(nèi)容:歐洲虛擬電廠商業(yè)模式
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