深入剖析安科瑞储能系统设计理念在虚拟电厂中的应用

前 言：在新型电力系统之中，虚拟电厂是未来重要的新型电厂形式之一。虚拟电厂在破解清洁能源消纳难题、绿色能源转型方面发挥重要作用，能够提升能源服务，实现对分布式能源的负荷预测、响应分配、实时协调控制和储能安全健康充放电管理，参与电力交易市场和需求响应。

一、什么是虚拟电厂

虚拟电厂是一种基于信息技术和电力电子技术的新型电力生产方式，它可以将分散的可再生能源发电单元、储能装置、负荷等整合起来，形成一个统一的、可控的电力供应网络。虚拟电厂的核心理念在于，通过对分布式电源、负荷、储能等多种资源进行集中管理和优化调度，实现电力供需平衡，提高电网运行效率和可靠性，同时减少对传统化石燃料的依赖。

通俗来讲，虚拟电厂不是真正的实体电厂，没厂房也没机组，自己也不发电。它是依托能源算力平台，将分散的充电桩、储能、分布式光伏、空调、通信基站、商业楼宇等电力负荷资源统合起来，代理参与电力市场运行，提供公平的电力交易路径，更像是一个“电力搬运工”。再简单来说，它就比如像滴滴平台，滴滴自己不拥有车，却能随时调用车辆资源，满足乘客们的用车需求。同理，虚拟电厂不拥有电，但能够调用各类电力资源，为用户供电，满足用电需求。

二、虚拟电厂的特点

（1）集成化管理：虚拟电厂利用先进的通信技术和智能控制系统，实现了对各种分布式能源资源的实时监控和动态调整，从而提高了整个电力系统的灵活性和响应速度。

（2）可再生能源利用率高：虚拟电厂能够有效地消纳风、光等间歇性的可再生能源，减少了弃水、弃风、弃光现象，提高了可再生能源的利用率。

（3）削峰填谷效果显著：虚拟电厂可以通过调节需求侧资源来平抑负荷波动，缓解高峰时段供电压力，同时也能够利用低价时段的过剩产能，实现经济效益最大化。

（4）促进清洁能源发展：虚拟电厂的发展有助于推动清洁能源产业的快速发展，加速能源结构调整，提高清洁能源占比。

（5）投资运营模式创新：虚拟电厂采用“投资+运营”双轮驱动模式，既保证了项目的收益率，又降低了政/府补贴退坡带来的风险。

三、虚拟电厂产业链

（1）上游资源侧：“正/负”资源、储能电站。“正/负”资源中“正”指发电侧，含分布式光伏、小型水电站与少数集中式发电厂；“负”指用电侧，包括居民、工业、充电桩、换电站与商业不等。

（2）中游负荷聚合商：通过专业技术评估用户的需求响应潜力，整合分散的需求，响应资源来参与电力系统运营。可为客户提供需求侧响应、参与电力市场进行价差套利、降低偏差考核费用三项服务。

（3）下游客户：主要含电网调度、用电用户、售电公司与新能源电站四类客户。

四、当前虚拟电厂典型应用

储能+虚拟电厂

储能项目是虚拟电厂的重要资源。在接入虚拟电厂之后，虚拟电厂通过更准确的信息调度，帮助储能项目方进一步拉开了峰谷价差，降低了储能充电成本，进而增加收益率。另外，对于一些闲置的储能资源，自身本来就无法实现盈利。接入虚拟电厂后，会盘活这一部分的资源，带来相应收益。

以5G通讯站为例，由于5G基站储能系统平时多为闲置，通过聚合后接入虚拟电厂管理平台，在不影响基站正常运行的情况下增加或降低储能功率，既可参与电网电力电量的调节，辅助解决局部地区电力阻塞问题，又有助于降低电力投资建设成本，提高电力系统的资源利用率，促进社会资源绿色发展。

五、连接平台

Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工业商业储能电站研制的本地化能量管理系统，可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、预警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理，支持多种控制策略选择，包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理，还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互，既能接受上级调度指令，又可以满足远程监控与运维，确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。

六、实现功能

实时监管：对微电网的运行进行实时监管，包含市电、光伏、风电、储能、充电桩及用电负荷，同时也包括收益数据、天气状况、节能减排等信息。

优化控制：通过分析历史用电数据、天气条件对负荷进行功率预测，并结合分布式电源出力与储能状态，实现经济优化调度，以降低尖峰或者高峰时刻的用电量，降低企业综合用电成本。

收益分析：用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据，同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。

能源分析：通过分析光伏、风电、储能设备的发电效率、转化效率，用于评估设备性能与状态。

策略配置：微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。

七、配套硬件

八、结语

以集中式储能为主体,聚合周边分布式资源形成的虚拟电厂,通过资源的整合和调控,促进电网从“源随荷动”转化为“源荷互动”。以集中式储能为主体的虚拟电厂可以直接接收电网调度或者作为三方主体参与辅助服务。大规模储能可以提供大量实时可调的平稳出力,有效缓解电力供应短缺问题,提供电网调峰、调频、紧急功率支撑等服务,并增强新能源消纳能力,为高比例新能源的接入提供安全保障,为实现“碳达峰·碳中和”战略目标提供支撑。针对虚拟电厂集中式储能电站的集成设计,可以通过综合分析,选择交直流电压等级、电池系统热管理方式和厂站结构,使得储能系统集成设计满足项目定位和应用场景要求。