协同发展!源网荷储、虚拟电厂、微电网三者关系解析
发布日期:2025/2/18
随着双碳战略和新型电力系统的建设进程,电力领域正经历着一场深刻的变革,源网荷储一体化、虚拟电厂和微电网这三个概念逐渐走进大众的视野,但这三种业务放在一起乍眼一看,好像差不多,又大不相同,接下来我们从以下几个方面来剖析下三者之间的关系。
一、名词解释(定义)
为了能更深入地了解它们之间的关系,我们先来逐一剖析这三个概念。
1、源网荷储一体化
源网荷储一体化,是一种将电源、电网、负荷、储能整体考虑的运营模式和系统解决方案。简单来说,就是把发电的源头(像太阳能电站、风力发电场等)、传输电力的电网、使用电力的各种用户(工厂、家庭、商业场所等)以及储存电力的储能设备(比如大型电池储能站)看作一个有机的整体。
源网荷储一体化是一种围绕新型电力系统构建的运行模式,旨在实现电源、电网、负荷和储能的深度协同与优化整合。通过对各类能源资源的合理规划、协调控制和高效利用,以提高电力系统的稳定性、可靠性和可持续性, 其强调的是在宏观层面上对整个电力系统的资源进行整合和优化,以适应能源转型和电力市场改革的需求。
2、虚拟电厂
虚拟电厂,虽然名字里有“电厂”,但它并不是传统意义上拥有实际发电设备的电厂,而是一个通过先进的信息技术和智能控制手段,将分布式电源(如分布式光伏发电、小型风力发电等)、储能系统(各种电池储能装置)、可控负荷(可调节用电的工业设备、智能家电等)以及电动汽车等分布式能源资源整合起来的虚拟集合体。
虚拟电厂侧重于通过软件和通信技术实现对分散资源的虚拟整合,以提高电力系统的灵活性和效率,而不涉及实体的电力生产设施建设。
3、微电网
微电网,是一个相对独立的小型电力系统,通常由分布式电源(如太阳能板、小型风力发电机、微型燃气轮机等)、储能装置(蓄电池、超级电容等)、电力电子变换装置(实现交直流转换、电压调节等功能)以及各种类型的负荷(家庭用电、商业用电、工业用电等)组成。它可以在与大电网相连的情况下协同运行,也可以在大电网出现故障或者特定情况下,独立运行,像一个自给自足的 “电力小岛”,为特定区域(如一个社区、一个工业园区、一座偏远岛屿等)的用户提供稳定可靠的电力供应。
微电网主要着眼于局部区域的电力自给自足和可靠供电,具有明确的物理边界和相对独立的运行管理体系。
二 、三者的内在关系
1、产生的背景、目标一样
都是为了适应能源转型和新型电力系统的发展需求而产生的,都致力于将分布式能源更好地融入电力系统,提高其在能源结构中的占比,减少对传统化石能源的依赖。
都把优化电力资源配置作为重要目标,实现电力资源在源、网、荷、储各个环节的合理分配和高效利用。通过精准的负荷预测和电源调度,使电力的生产与消费在时间和空间上更加匹配,提高电力系统的整体运行效率。
都致力于提升能源利用效率,旨在减少能源在生产、传输和使用过程中的损耗,提高能源的转化效率和利用价值。
2、相互协同发展
源网荷储一体化作为一种宏观的运行模式和理念,为虚拟电厂和微电网的发展提供了方向和政策环境,以及系统优化思路。虚拟电厂可以作为源网荷储一体化的一种具体实现形式,通过整合分散的分布式能源资源和可调节负荷,参与电力市场交易和电网运行管理,实现源网荷储的协同优化。微电网则是源网荷储一体化在局部区域的具体实践,通过构建小型自治的电力系统,实现本地能源的高效利用和可靠供电,同时也可以与虚拟电厂进行互动,为虚拟电厂提供资源支持或接受虚拟电厂的调度管理。
3、相互技术融合
源网荷储一体化、虚拟电厂和微电网就像是三个紧密合作的技术伙伴,它们相互借鉴、相互融合,共同推动着电力技术的创新发展。三者都需要先进的信息技术、通信技术和智能控制技术来实现对分布式能源资源的监测、控制和管理;都涉及到储能技术的应用,以提高电力系统的灵活性和可靠性;都需要参与电力市场的互动机制,以实现经济高效的运行。
三、三者的区别
1、范围与形态不同
源网荷储一体化的规模和范围具有极大的弹性,大到可以覆盖一个城市、一个地区甚至一个国家的电力系统层面,小到一个工业园区、一个商业综合体或者一个独立的大型用户,都可以进行源网荷储一体化项目的规划和实施。源网荷储一体化是一种系统层面的运行模式和理念,它没有明确的、具体的形态,通过统筹协调各类电源、电网设施、负荷以及储能设施之间的关系,实现电力系统的整体优化运行。
虚拟电厂可以跨越不同的地理位置,虽然虚拟电厂实际控制的单个物理设备规模相对较小,但其整合的资源数量众多,分布广泛,能够在更广阔的区域内发挥作用。例如:它可以将城市中不同区域的分布式光伏发电、分散的小型风力发电以及各类可调节负荷(如商业楼宇的空调系统、工业企业的可中断设备等)聚合起来,形成一个庞大的虚拟电力集合体,参与电力市场交易和电网运行管理。
微电网主要服务于特定的局部区域,如一个工业园区、一个社区、一座偏远的海岛或者一个军事基地等。它具有明确的物理边界,是一个相对独立的小型电力系统。
2、重点功能不同
源网荷储一体化从宏观层面实现电力系统的整体优化,它需要综合考虑能源资源的合理配置,确保各类能源在不同的时间和空间条件下都能得到充分利用。
虚拟电厂的主要功能是参与电力市场交易和提供辅助服务。在电力市场交易中,虚拟电厂凭借其对分布式能源资源和可调节负荷的聚合能力,根据市场价格信号和电网需求,灵活调整电力的输出和输入。
微电网则主要聚焦于保障局部区域的可靠供电。
四、发展前景
随着能源转型的加速和新型电力系统建设的深入推进,未来源网荷储一体化将在更大范围、更高层次上实现电力系统的优化整合,引领能源发展的新潮流;虚拟电厂将凭借其灵活的资源整合能力和强大的市场参与能力,在电力市场中发挥更加重要的作用,成为电力系统调节的关键力量;微电网将在更多的局部区域落地生根,为各类用户提供更加稳定、可靠、清洁的电力供应,成为分布式能源利用的重要载体。
来源:风氢储能量站 作者:丁工