1月8日,由中国电力科技网、北京中盛国策新能源技术院主办,国网山东省电力公司泰安供电公司协办,东南大学电气工程学院、浙江大学电气工程学院、山东大学数智化支撑研究院技术支持的“第二届虚拟电厂建设与运营发展交流会”在泰安顺利召开。中国南方电网原党组副书记、副总经理毕亚雄担任会议主席,22位专家演讲、交流、答疑,共探虚拟电厂赋能电力行业新热点和新生态。9日,全体与会嘉宾实地参观考察泰开虚拟电厂及绿色低碳多场景柔性智慧园区电网。
【开幕式】
中国南方电网原党组副书记、副总经理毕亚雄主持开幕式,并致主持词。
尊敬的各位专家、与会嘉宾:
大家上午好!非常荣幸主持会议,与大家一同分享、交流、探讨虚拟电厂建设与运营发展!
我国电力发展经过“有没有”、“够不够”、“好不好”、“绿不绿”四个阶段矛盾转变,直至构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统,对虚拟电厂应用提出迫切需求,也为其推广奠定重要基础。2025年是“十四五”规划收官之年,《2024—2025年节能降碳行动方案》加大节能降碳攻坚力度,提出大力发展微电网、虚拟电厂、车网互动等新技术新模式。在国家和地方政府的大力扶持下,虚拟电厂呈现蓬勃发展态势。
本届会议旨在搭建高效、务实的交流平台,汇聚行业智慧,权威专家将通过精彩演讲、专业答疑的形式,分享最新研究成果、技术进展和应用案例,共议虚拟电厂发展新的机遇与挑战,还将参观山东省首家电网友好型虚拟电厂。在此,感谢主办单位、支持单位、协办单位、参观单位和各位专家的辛勤筹备、组织、协助和分享。
国网山东省电力公司泰安供电公司总经理尹超,代表协办单位致欢迎词。
尹超指出,党的十八大以来,习近平总书记对新型电力系统建设作出系列重要指示批示。虚拟电厂是新型电力系统建设的重要内容,对清洁能源消纳和绿色低碳转型具有重要意义。
尹超强调,2025年是泰安绿色低碳高质量发展加力提速之年,写好“虚拟电厂”文章,答好“能源转型”答卷,面临重大节点、宝贵机遇。国网泰安供电公司将深入落实市委市政府和山东省电力公司决策部署,与行业企业、各界朋友携手一道,探索虚拟电厂示范之路,赋能助力新型电力系统建设。一是期望更多市场主体参与。将积极配合各级能源主管部门,联合各类市场主体,推动政策机制完善和商业模式创新,为虚拟电厂发展厚植“丰润沃土”。二是期待更多创新成果涌现。将充分发挥虚拟电厂创新服务中心作用,强化核心技术攻关,为虚拟电厂发展贡献泰电经验。三是期盼更多合作共赢力量。将在社会各界朋友关心支持下,携手更多科研机构和市场主体,凝聚更大的政企合力、行业合力、科技合力,共同推动虚拟电厂规模化、市场化发展。
中国电力科技网专家委员会主任、东南大学硕士研究生导师魏毓璞,代表主办单位致主题辞。
尊敬的会议主席联合国-国际生态生命安全科学院院士、中国南方电网原副总经理毕亚雄,国网山东省电力公司泰安供电公司总经理尹超,山东大学数智化支撑研究院直属党支部书记张恒旭;
尊敬的山东省电力行业协会执行会长徐震,各位专家、与会嘉宾,国内外收看视频直播的女士们、先生们:
新年伊始,岱宗脚下,群贤毕至,“第二届虚拟电厂建设与运营发展交流会”万象更迭之际隆重开幕了!产电无厂,销电无网,等效可控,现货交易,这是学术与实践的智慧碰撞,更是链接过去与未来的技术桥梁。
随着分布式电源、储能、电动汽车、智能家居等大量接入,“云大物移智链边”先进数字信息技术广泛应用,虚拟电厂作为一种新型电业形态,不仅推动能源结构的优化和转型,提升电力系统的稳定性和可靠性,更为实现碳中和目标注入了强大动力,成为智能电网与分布式能源融合发展的新型模式,和推动能源革命、实现双碳目标的关键力量。
本届会议以“聚能逐新,虚拟电厂赋能电力行业新热点和新生态”为主题,旨在深入探讨虚拟电厂在技术创新、市场机制、政策支持等方面的最新进展与未来趋势。共同打造清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系,携手共创能源领域新纪元!
会议主席毕亚雄在接下来的致辞中提到:构建新型电力系统是电力行业落实“碳达峰碳中和”目标的重要任务。未来,电力系统发输配用各环节的功能定位和特性将发生重大调整,系统的发展也将面临诸多挑战和需要研究解决的问题,虚拟电厂正是在这个趋势下产生发展,也必将为新型电力系统建设,实现源网荷友好互动、多源特性互补、负荷侧灵活响应,特别是为促进新能源高效消纳提供一种新的解决方案。必须推动虚拟电厂与源(储)网荷“一体化”,提升电力系统的灵活性、可靠性与经济性。
【技术演讲】
华北电力大学能源互联网研究中心副主任王永利,发表“基于电力市场的虚拟电厂资源聚合优化方法研究”演讲。从虚拟电厂参与市场交易的主要形态、虚拟电厂内部资源关键技术特征提取、考虑多类型资源聚合的虚拟电厂建模方法研究三方面阐述“基于电力市场的虚拟电厂资源聚合优化方法研究”,将各类灵活性资源聚合在一起,充分利用各类资源的出力互补关系,实现聚合体内部的统一管理和统一调度,是挖掘灵活资源能耗-出力互补潜力的最佳路径。
山东泰开直流技术有限公司总经理李伟,发表“电力市场环境下泰开虚拟电厂与柔性微电网协同发展研究与探索”演讲。虚拟电厂未来发展趋势:技术进步——物联网、大数据、人工智能技术提升,微电网新技术、新装备的升级。市场机遇——作为独立市场主体参与电力交易,通过调节和辅助服务获取收益。政策支持——完善准入机制、交易规则、微电网建设政策。
中国电力科学研究院电力自动化所高级工程师潘玲玲,发表“虚拟电厂调度与交易的思考”演讲。我国已初步构建覆盖电能量、辅助服务和需求侧响应等交易品种的虚拟电厂参与电力市场体系框架。目前,各省普遍推动虚拟电厂参与中长期交易,山东、山西、福建等省探索虚拟电厂参与现货市场,京津唐、浙江、河北南网等地将虚拟电厂纳入调峰辅助服务,上海、江苏、四川等省市虚拟电厂主要参与需求侧响应。虚拟电厂参与市场交易在注册准入标准、市场衔接机制、结算机制等方面尚需完善。
茶歇间隙,泰安供电公司播放宣传视频,2023年11月15日,电网友好型虚拟电厂管理平台全省首家上线运行,接入商业客户10户、可调节容量规模3.5兆瓦。按照“聚沙成丘”工作思路,开展资源聚合工作。在不影响客户正常生产生活基础上,整合市县区域各类楼宇、工业企业、园区、充电桩、分布式光伏和储能等柔性可调节资源,参与电网削峰、填谷、现货交易、能效管理工作。电网友好型虚拟电厂既能作为有灵活性调节资源的新型售电公司进入市场,还能让电网、政府和客户多方受益,并对地区降碳减排工作贡献巨大。
浙江大学电气工程学院教授、先进电气国际研究中心主任杨强,发表“新型电力系统下虚拟电厂关键技术与案例”演讲。将不同空间可调柔性负荷、多类型储能、多能微网、电动汽车、分布式电源多种可控资源聚合,实现自主协调优化控制,参与电力系统运行和电力市场交易智慧能源系统。通过通信技术与智能计量技术,对资源进行有效聚合、优化控制和管理,形成稳定、可控的“大电厂”,为电网提供源网荷储售一体化服务。这些可控资源不受电网运行调度中心直接调度,而是通过资源聚合商参与到电网的运行和调度中。
国网山东省电力公司泰安供电公司市场营销部主任张虓,发表“以客户价值为导向的虚拟电厂服务体系实践与探索”演讲。介绍了泰安聚合式电网友好型虚拟电厂项目背景,具有高效实现多场景交互、具备数据分层处理能力、完成高质量通信保障、实现自主优化控制的创新点。自主研发的智慧用能终端,通过边缘计算、高效通信、全形态数据采集、自主优化控制,弥补了市面上终端产品的各种不足,提升虚拟电厂的可观可测可调可控能力。
大连理工大学能动学院碳中和研究院院长姜孝谟,发表“人工智能在低碳燃机虚拟电厂中的应用及展望”演讲。从“源-网-荷-储”四个维度开展科研中试多流耦合综合能源系统架构设计,构建“多能互补、数据驱动、网储一体、源荷交互、区域平衡、极限能效”智慧能源系统。以可再生能源开发、清洁能源多能互补优化传统能源结构,以数据驱动和需求侧响应能力提升增强源荷互动能力……
国网上海市电力公司经济技术研究院能源中心工程师吕冉,发表“上海虚拟电厂建设运营实践”演讲。上海作为最早的虚拟电厂试点,在建设运营、政策支持、技术攻关方面持续发展,充分发挥城市资源特色,积累丰富实践经验。持续开展虚拟电厂建设及运营,2024年组织调用40次,包括参与全网供需平衡、热点区域精准、长三角省间互济、竞价竞量多样化应用场景;支撑上海市政府发布虚拟电厂政策文件,编制并出台《上海市虚拟电厂运营管理规范(试行)》《上海市虚拟电厂注册指引(试行)》等文件;开展技术-标准-工程互动发展,实现虚拟电厂国际、国家、行业标准全覆盖。
重庆大学电气工程学院研究员、怀柔国家实验室研发工程师崔秋实,发表“虚拟电厂电力物理信息系统仿真技术研究与软件开发”演讲。工业软件国产自主可控的国家战略需求,智能电网对通信的需求日益增长,通信性能与电力系统控制相关研究需求显著,新能源的接入给电网安全带来新的挑战,电力系统网络安全相关研究迫切。提供一个用于信息物理混合仿真和电力安全攻防的仿真平台,可实现电力CPS和电力安全攻防的快速验证。
国家电投集团山东电力工程咨询院有限公司技术研发中心设计总工程师国新毅,发表“用户侧综合智慧能源与虚拟电厂的融合开发与思考”演讲。提出虚拟电厂是用户侧综合智慧能源未来发展的高阶形态,强调推动技术融合,在现有机制下进一步丰富商业模式,转变开发思维,坚持客户需求导向,以发展思维探索对传统需求侧管理认知边界、电力用户的物理限制、供电主体的责权边界突破;要依托示范项目,助推顶层设计和产业的统筹发展;虚拟电厂标准体系在构建过程中还需进一步增加并完善体现用户侧“源荷互动、产消融合、供需一体”特征的相关技术和管理标准及要求。
中国电力科学研究院用能所虚拟电厂资源运行调控技术专责董家伟,发表“虚拟电厂发展模式与技术形态思考”演讲。现阶段虚拟电厂接入电网侧系统的技术架构主要分为两类:一是通过新型电力负荷管理系统接入,并与交易、营销、调度系统进行交互;二是电动汽车换电站等资源聚合为虚拟电厂,参与调频时,该类虚拟电厂需具备秒级响应能力,应直接接入调度技术支持系统。第三加强虚拟电厂技术支撑,第四强化虚拟电厂宣传引导。
清华大学山西清洁能源研究院碳中和研究所副所长郑忠海,发表“虚拟电厂热电协同技术路径探讨”演讲。从目前国内虚拟电厂热电协同发展现状看,针对电力交易市场和供热市场,新型能源体系下,从“源网荷储”综合能源系统资源整合角度,主要以热电协同式热电联产、新型分布式电力热泵供热系统为热源端整合,在辅助服务端,主要以柔性建筑和工业用热负荷为虚拟电厂聚合用户,贯穿“电源热源端”、“电网和热网输配端”、“储电储热”和“负荷端”。
需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室博士宫飞翔,发表“挖掘工业需求侧灵活性的技术与市场视角”演讲。构建新型电力系统,亟需从源网荷储等多方面挖掘灵活性资源,加强电力负荷管理、挖掘需求侧灵活性是构建新型系统的迫切任务。开发工业需求侧灵活性有助于提高工业产品绿色竞争力,主要生产负荷、辅助生产负荷和非生产性负荷为灵活性的主要来源,不同工业和艺环节分别适用于负荷中断、转移削减等响应策略。
国网山西省电力公司电力科学研究院电力负荷实验室副主任张敏,发表“虚拟电厂参与电力市场响应能力评价与优化调度技术研究”演讲。随着电力市场的深化改革,未来可进一步在增量红利的实现、资金来源和费用疏导、负荷侧交易特性等方面进一步深入研究和实践。加强可调节资源参与电力市场的顶层设计,科学评估虚拟电厂可调节能力提升竞争力,推进可调节资源参与多类性电力市场交易,持续优化多类性可调节资源间的协同调控,逐步推进可调节资源的技术监督服务。
天津大学副教授侯恺,发表“钢铁、电解铝等工业企业的节能与供需互动技术探讨”演讲。阐述工业用户节能和供需互动的历史性需求和挑战,剖析工业用户节能与供需互动研究内容,并对技术实现路径和可行性进行研讨分析,最后针对其他种类用户侧调控资源挖掘和利用进一步延展说明。
国网山西电科院虚拟电厂评估测试专工王腾鑫,发表“虚拟电厂运行能力测试技术研究及示范应用”演讲。虚拟电厂参与电网互动可缩小峰谷差,帮助电网平稳运行;帮助市场主体减轻偏差考核压力;以低成本替代传统机组提供调峰辅助服务等。"可参与多时间尺度的需求响应、!辅助服务、现货市场交易。目前可参与的交易品种主要以单边形式组织,未来可拓展双边协商、双边集中竞价、挂牌交易等交易品种。
东南大学电气工程学院副教授喻洁,发表“虚拟电厂概念、现实应用及发展前景”演讲。报告详细解析了虚拟电厂与需求响应的概念,区分了调整量模型与绝对量模型及其适用场景,总结了当前虚拟电厂的标准体系,对未来标准体系进行了展望与预期;总结分析了国内典型省市虚拟电厂的运营模式和特点,并对比了国外虚拟电厂的运行情况和收益模式。针对当前虚拟电厂运营亟待解决的问题进行了解析和思考,从电力供需互动生态搭建、用户主体动力挖掘、虚拟电厂能力建设、电网运行管理提升等几个方面进行了分析和展望。提出虚拟电厂的关键在于“数据”,核心竞争力在于资源数据、市场数据的分析和处理,核心业务在于市场中的供需匹配和风险把控。
中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司设计咨询工程师李震,发表“虚拟电厂在区域能源规划中的应用研究”演讲。虚拟电厂政策及市场机制需要持续完善,不同省份的发展定位需要明确,项目整体收益稳定性有待提升,资源智能化调控能力有待加强。
山东大学电气工程学院教授、数智化支撑研究院直属党支部书记张恒旭(电气工程学院副教授施啸寒替讲),发表“稳定控制体系主网与配网的协同——电网友好型虚拟电厂的耦合作用”演讲。(1)高比例新能源导致电网结构形态发生变化,需要推动运行形态发展;(2)以虚拟电厂为聚合形态,是将大规模分散式资源纳入大电网调控体系的有益探索;(3)虚拟电厂控制的可靠性、外特性的精准获取是前提和关键;(4)在大规模分散式资源参与下,电网调控体系趋于更加柔性、更加灵活、更加连续。
武汉大学电气与自动化学院副教授廖思阳,发表“面向新型电力系统稳定支撑的大容量工业负荷虚拟电厂互动控制与工程实践”演讲。工业负荷参与控制有容量占比大、调节速度快、改造成本低的优势。实验室可搭建与现场1:1比例RTDS实时数字仿真硬件在环仿真试验平台,包含工业级PMU、调度主站、控制终端、被控设备等,进行控制方法验证、软硬件调试,工程实用性强。
【代表提问·专家答疑】
本届会议专家层次高、内容丰富——背景回顾、经验总结、创新成果和预期与展望,让与会嘉宾深感视野开阔、收获满满,相互启发、氛围浓厚。为更好的多维度探讨虚拟电厂建设与运营发展。“代表提问·专家答疑”环节,学习效果显著,与会嘉宾同专家就技术热点,政策标准,行业趋势等展开讨论,有机融合,全方位、多角度剖析、解读。交流探讨,拓展思路,衍伸技术,多面沟通、教学相长,集聚各方智慧,把脉会诊、建言献策,为我国虚拟电厂发展拓宽思路、提供借鉴。
【技术小结】
首先,重庆大学电气工程学院研究员、怀柔国家实验室研发工程师崔秋实做技术小结:
本次大会围绕虚拟电厂展开了多维度、深层次的技术探讨,汇聚了来自各大高校、科研机构以及企业的专家学者,共同为虚拟电厂的发展提供了丰富的思路与方向。
一、资源聚合与协同发展
华电王永利研究的基于电力市场的虚拟电厂资源聚合优化方法,为虚拟电厂资源的高效整合提供了理论支持与实践路径。山东泰开李伟探讨的虚拟电厂与柔性微电网协同发展,强调了在电力市场环境下不同电力系统之间的协同配合,有助于提升电力系统的整体稳定性与效率。
二、关键技术与应用案例
浙大杨强分享的新型电力系统下虚拟电厂关键技术与案例,通过实际案例展示了虚拟电厂在新型电力系统中的重要作用与技术实现方式。泰安供电局以客户价值为导向的虚拟电厂探索与实践,从用户需求角度出发,为虚拟电厂的发展提供了新的商业模式和运营思路。
三、人工智能与融合开发
大连理工姜教授提出的人工智能在低碳燃机虚拟电厂中的应用及展望,揭示了人工智能技术在虚拟电厂中的广阔应用前景,有助于提升虚拟电厂的智能化水平与低碳运行能力。国电投国总阐述的用户侧综合智慧能源与虚拟电厂的融合开发,强调了能源综合利用与虚拟电厂发展的紧密联系,为未来能源系统的优化提供了新的方向。
四、需求侧灵活性与电网稳定控制
国网宫总从技术与市场视角挖掘工业需求侧灵活性,为虚拟电厂的发展提供了更广泛的资源基础。山东大学张恒旭对虚拟电厂参与电网稳定控制机制的探索,以及武汉大学廖思阳面向新型电力系统稳定支撑的大容量工业负荷虚拟电厂互动控制与工程实践,都强调了虚拟电厂在电网稳定运行中的关键作用,通过互动控制技术保障电网的安全稳定运行。
五、发展模式与技术形态
中国电科院用能所董总关于虚拟电厂发展模式与技术形态的思考,为虚拟电厂的长远发展提供了宏观层面的战略指导。清华大学郑教授对虚拟电厂热电协同技术路径的探讨,进一步拓展了虚拟电厂在能源综合利用领域的技术范畴,提升了能源利用效率。东南大学喻洁教授代高赐威教授做了虚拟电厂概念、显示应用及发展前景的分享,对虚拟电厂未来做了全面展望。
综上所述,本次大会涵盖了虚拟电厂从资源聚合、技术应用、融合发展到电网稳定控制等多个方面的内容,为虚拟电厂在新型电力系统中的发展提供了全面的技术支撑和发展思路。未来,虚拟电厂有望在人工智能、能源融合等新技术的推动下,实现更高效、更智能、更稳定的发展,为电力行业的转型升级注入新的活力。
接下来,浙江大学电气工程学院教授、先进电气国际研究中心主任杨强,做技术小结:
崔老师已经把我们从昨天到结束的所有报告内容做了一个非常高度的概况和提炼,我是全程参与这个会议,个人感受来讲收获很大。这次的会议集合了国内在虚拟电厂建设运营领域的专家学者,高校的老师,包括企业相关领域的专家,通过思想上的碰撞,确实给大家带来非常多的启发。我有两个感受,还有一个期待。
两个感受,第一个就是通过这次会议,我们注意到,专家把目前对虚拟电厂探索的一些最新成果进行分享,从虚拟电厂基本的内涵理解到建设、规划、运营过程当中的方方面面,事实上都有所涉及,所以说我觉得虚拟电厂的内涵之深,影响之广,可能是参与到这个领域研究和实践的同仁们都有共同的感受。
第二个,通过这两天的研讨,包括讨论,大家踊跃的交流,让我们也发现了一些未来继续探索下去的动力。因为从目前来看,虚拟电厂整体的发展仍然处于一个早期的状态,我们在现在这个时候,一方面要去借鉴欧美国家的一些优秀案例,成功范例,实践经验,反过头来讲呢,要建设适应我们国家国情的,适应我们国家电力市场的、企业发展的这样一个新型的、有自己特色的虚拟电厂路径,所以这带来很多压力。那么,未来在这样一个快速发展的时代,我们必须要抓住这个机会,所以说从虚拟电厂规划与运营的方方面面,从技术上到市场到商业模式等等,其实提出了新的要求,所以我在想对我个人来讲,包括我们的研究团队,也感到很大的紧迫性。
最后,我想一个期待就是,希望通过这次会议,我们加强联系,企业和高校的同仁们大家一起在这个方向上深入探索,共享研究探索的成果,未来我们能把这个方向走深走远,然后共同来见证我们国家虚拟电厂发展的美好的前景。
我个人是保持比较乐观的态度,谢谢大家!
【参观考察】
9日下午,部分与会嘉宾前往山东泰开直流技术有限公司,参观虚拟电厂及绿色低碳多场景柔性智慧园。一楼展厅,工作人员向大家介绍泰开虚拟工业园概况和运行情况。泰开研制了全国产碳化硅电能路由器、柔性互联装置、新型相变储冷储热系统、光储充系统,新建全直流办公室和零碳活动中心。山东泰开直流技术有限公司于2024年11月通过虚拟电厂调节能力测试,虚拟电厂聚合容量23.825MW,最大可调节容量15.65MW,实测可调节量7.05MW。虚拟电厂聚合了光伏、储能、充电桩、相变、微电网等多种元素。与会嘉宾之后参观了电能路由器、全直流光储超充、零碳活动中心和新型相变储冷储热系统。山东泰开直流技术有限公司总经理李伟、市场支持部主任孙利军等,对与会嘉宾提出的问题细心做出解答,对泰开在虚拟电厂等低碳方面技术创新给与高度评价。
9日下午,浙江大学先进电气国际研究中心主任杨强、东南大学副教授喻洁、怀柔国家实验室研发工程师崔秋实、大连理工大学能动学院碳中和研究院院长姜孝谟等专家参加虚拟电厂“揭榜挂帅”科技项目启动会,泰安公司相关专家汇报揭榜挂帅项目汇报——现货市场环境下虚拟电厂运行可靠性提升及调度运行关键技术研究与应用,并对6个子课题进行逐一阐述。
7日晚上主办、协办、技术支持及成都昱风能源有限公司等相关单位进行座谈,就会议筹备、流程对接,特别是虚拟电厂前沿发展、创新应用以及未来趋势等方面深度交流;8日晚,与会嘉宾还充分利用晚餐、晚间短暂会期,互访、交友、深度交流、增进友谊。
中国电力科技网对本次会议进行全程实况录像,供国家能源局、电网、各大发电集团主管部门交流学习;关注中国电力科技网相关栏目、电力月刊和公众号,更多资料供广大电力科技工作者免费下载和在线浏览,保存、共享,传播先进技术和经验,为我国电力发展贡献绵薄之力。
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