虛擬電廠 需要什么樣的控制?
發(fā)布時(shí)間:
2025-03-11 09:30
這是一個(gè)公眾號(hào)讀者的提問(wèn)。
最近和做虛擬電廠的朋友角度,他們也有類似的問(wèn)題,因?yàn)檫@涉及到對(duì)虛擬電廠業(yè)務(wù)的定位,以及對(duì)數(shù)字化架構(gòu)的未來(lái)規(guī)劃。
控制什么?如何控制?控制系統(tǒng)的架構(gòu)是什么?
這些問(wèn)題背后實(shí)際上蘊(yùn)含著對(duì)虛擬電廠業(yè)務(wù)的一些思考,這里分享如下:
我們可以把虛擬電廠的控制,分為三種不同模型。
(來(lái)源:微信公眾號(hào)“魚(yú)眼看電改” 作者:俞慶)
模型一、類似火電機(jī)組的控制
在這個(gè)模型視角中,虛擬電廠機(jī)組和傳統(tǒng)火電機(jī)組,是一樣的。
某個(gè)發(fā)電公司的虛擬電廠,聚合一些大型工商業(yè)儲(chǔ)能電站,形成虛擬機(jī)組,選擇價(jià)格最高,門(mén)檻最高的交易品種——調(diào)頻服務(wù)。
大概是這樣的(僅供參考)。
為了保證調(diào)頻服務(wù)的可靠性和性能,和源側(cè)、網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能一樣,每個(gè)工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目都必須通過(guò)光纖鏈路,直接接入調(diào)度自動(dòng)化主站。
每個(gè)項(xiàng)目都必須要由電科院進(jìn)行測(cè)試,滿足調(diào)度自動(dòng)化接入的接口、加密、安全防護(hù)、通信協(xié)議、性能測(cè)試。這一套下來(lái),僅接入和校核部分的總投資可能超過(guò)百萬(wàn)。
這種“類火電機(jī)組”的直調(diào)模式,存在三個(gè)主要問(wèn)題:
1、運(yùn)營(yíng)模式過(guò)于復(fù)雜。
對(duì)工商儲(chǔ)來(lái)說(shuō),峰谷套利是主要盈利模式,在峰谷充放的基礎(chǔ)上,把部分資源和時(shí)段用于調(diào)頻收入,理論上可行,但實(shí)際上對(duì)運(yùn)營(yíng)要求很高,比如每個(gè)工商儲(chǔ)的負(fù)荷曲線、生產(chǎn)特性、變壓器需量曲線都不一樣,并且會(huì)發(fā)生不受控制的變化,而調(diào)度需要的是穩(wěn)定調(diào)節(jié)資源。
作為投資方和設(shè)備方,都喜歡盡量簡(jiǎn)單的產(chǎn)品形態(tài),有穩(wěn)定的現(xiàn)金流。
所以目前這類項(xiàng)目只是極少數(shù)發(fā)電企業(yè)的示范而已。
2、投資過(guò)大
要滿足調(diào)度自動(dòng)化需求,尤其是二次調(diào)頻的 15~30 秒爬坡響應(yīng)能力,對(duì)工商儲(chǔ)+VPP主站的要求很高。
從已有的測(cè)試來(lái)看,如果不是直調(diào)模式,而是調(diào)度EMS~VPP 主站~工商儲(chǔ)本地EMS~PCS 這個(gè)路徑,從命令下發(fā)到達(dá)到約定出力,一個(gè)來(lái)回超過(guò) 30 秒的可能性很大,也就是達(dá)不到性能要求。
所以要賺調(diào)頻的錢,對(duì)技術(shù)上傾向于保守的調(diào)度來(lái)說(shuō),必須采用直連直調(diào)模式,那一整套入網(wǎng)接入的校驗(yàn)評(píng)估的投資不菲,何時(shí)能從調(diào)頻收入中賺回來(lái),實(shí)未可知。
3、競(jìng)爭(zhēng)激烈
調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用這些輔助服務(wù)市場(chǎng)的主流產(chǎn)品,在現(xiàn)貨的條件下,一方面是客觀上存在需求,另一方面是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,無(wú)論是具備靈活深調(diào)能力的火電機(jī)組,還是抽蓄、調(diào)頻水電、乃至源側(cè)大儲(chǔ)、網(wǎng)側(cè)大儲(chǔ),在性能、可靠性、容量、成本方面,都比工商儲(chǔ)VPP有優(yōu)勢(shì)。
所以在目前一級(jí)市場(chǎng)中,工商儲(chǔ) VPP 參與調(diào)頻服務(wù),理論上很美好,實(shí)際上障礙非常多,在可遇見(jiàn)的未來(lái),個(gè)人認(rèn)為也不太可能成為一種主流的盈利模式。
模型二、基于 VPP 平臺(tái)的資源聚合模式
如果我們用兩個(gè)軸劃分四個(gè)象限,大概是這樣的:
模式一是面向“右上角”市場(chǎng)的,容量大速度快的VPP 機(jī)組。
模式二,是反其道而行之的,一種非常“松耦合的”,大量小散戶組成的慢速資源。
如果硬要打個(gè)比喻,有點(diǎn)類似“反向的團(tuán)購(gòu)”,就是把很多“供應(yīng)商”聚合起來(lái),去向一個(gè)大客戶銷售。
所以面向的是左上和左下的市場(chǎng)。
可能更常見(jiàn)的是左下角市場(chǎng),也就是聚合容量在數(shù) MW,但是包含了充電樁、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、可中斷負(fù)荷、部分小儲(chǔ)能柜的VPP。
這類 VPP 機(jī)組將是市場(chǎng)80% 的主流形態(tài),未來(lái)更多的是參與能量市場(chǎng)場(chǎng)外的聯(lián)合出清,幫助平抑交易曲線的波動(dòng)性進(jìn)行套利,或者是參與電網(wǎng)公司新型負(fù)荷管理系統(tǒng)的交易,比如負(fù)荷側(cè)備用容量市場(chǎng)、需求響應(yīng)等。
對(duì)于控制來(lái)說(shuō),VPP 云主站+本地邊緣EMS+各類端設(shè)備控制
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō),由于分布廣、業(yè)主類型較多、資源形態(tài)各異,更重要的是管理功能,對(duì)控制來(lái)說(shuō),能自動(dòng)化最好,如果不能自動(dòng)化,面向日前市場(chǎng)為主(至少提前 12 小時(shí)),且實(shí)時(shí)性要求不高,
當(dāng)然,隨著新型負(fù)荷管理系統(tǒng)的建設(shè),對(duì) VPP 運(yùn)營(yíng)商的穩(wěn)定性、可靠性、及時(shí)性等要求,也會(huì)逐步提高,如果在日前、日內(nèi)市場(chǎng)中無(wú)法履約,還有可能被罰款,所以需要對(duì)“云-邊-端”設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃、升級(jí),滿足小時(shí)級(jí)響應(yīng)的要求,但總的來(lái)說(shuō),對(duì)系統(tǒng)控制的復(fù)雜性和實(shí)時(shí)性要求不會(huì)很高,依靠現(xiàn)有的采集物聯(lián)通道,和通信、控制協(xié)議是可以基本滿足的。
模型三、VPP平臺(tái)+現(xiàn)場(chǎng)實(shí)模式調(diào)度
特斯拉的 Autobidder是第三種設(shè)計(jì)思路,就是云端智能化投標(biāo)、結(jié)算、形成調(diào)度策略,分發(fā)到現(xiàn)場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)具備實(shí)時(shí)的邊緣算力和調(diào)度控制能力。
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-充”來(lái)說(shuō),形成一個(gè)可實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)調(diào)整路徑的微電網(wǎng)控制模型,并且具備云端策略響應(yīng),和本地“端到端”的自動(dòng)駕駛能力。
基本上是把“云端導(dǎo)航規(guī)劃”+“本地L3自主駕駛”的FSD 思路,沿用到了 VPP+微電網(wǎng)的運(yùn)行管理中。
這種VPP+現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度,可以適應(yīng)未來(lái)高度成熟的電力市場(chǎng)環(huán)境(更小的交易產(chǎn)品、更靈活的價(jià)格、更大的波動(dòng)性),比如資源切片,資源分發(fā),資源靈活報(bào)價(jià),動(dòng)態(tài)資源規(guī)劃,把 VPP容量和電量資源非常靈活的賣給各個(gè)需求方,形成動(dòng)態(tài)的產(chǎn)品策略,在各個(gè)市場(chǎng)中去博取最優(yōu)的交易組合。
非常接近量化交易的模式。
而 AI Agent 將在這種模式中發(fā)揮更大的作用,無(wú)論是云端的靈活交易 AI Agnet,多產(chǎn)品的交易組合管理AI Agnet,還是現(xiàn)場(chǎng)的 AI Agnet調(diào)度 等。
只是目前國(guó)內(nèi)的電力市場(chǎng),還遠(yuǎn)未到支持這種應(yīng)用的地步。
未有天才之前,需先有天才的土壤。
創(chuàng)新不易,一起共勉。
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