全球首批“虛擬電廠”標準花落中國

IEC副主席、國家電網(wǎng)有限公司董事長舒印彪在論壇發(fā)表主旨演講時表示，“虛擬電廠”相關(guān)標準建設(shè)，對于以清潔低碳為方向的能源轉(zhuǎn)型意義重大，中國將以標準建設(shè)助推能源轉(zhuǎn)型。資料照片

來自北京“能源轉(zhuǎn)型”高端論壇暨國際標準創(chuàng)新基地授牌儀式消息，由國家電網(wǎng)主導(dǎo)發(fā)起的兩項“虛擬電廠”標準獲得國際電工委員會（IEC）批準立項，成為全球該領(lǐng)域首批國際標準。

“每次重大能源轉(zhuǎn)型都以技術(shù)進步為先導(dǎo)。”IEC副主席、國家電網(wǎng)有限公司董事長舒印彪表示，在全球能源轉(zhuǎn)型中，標準建設(shè)將發(fā)揮重要作用。而“虛擬電廠”相關(guān)標準建設(shè)，對于以清潔低碳為方向的能源轉(zhuǎn)型意義重大。

國網(wǎng)“虛擬電廠”標準獲國際認可

9月21日，由國家電網(wǎng)有限公司和國際電工委員會主辦、冀北電力公司承辦、多位工程院院士出席的“能源轉(zhuǎn)型”高端論壇暨國際標準創(chuàng)新基地授牌儀式在北京舉行。國家電網(wǎng)宣布，其兩項“虛擬電廠”標準獲得IEC批準立項。

IEC即國際電工委員會1906年在倫敦成立，是世界上成立最早、影響力最大的國際性電工標準化機構(gòu)，在推動全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著重要作用。一個多世紀以來，IEC在電工領(lǐng)域累計發(fā)布國際標準7713項，為促進電力及能源可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻。

據(jù)了解，由于虛擬電廠應(yīng)用前景廣泛，全球都在搶占先機，爭取戰(zhàn)略主動，標準制定成為主導(dǎo)國際話語權(quán)的必爭之地。2017年10月，國家電網(wǎng)公司組織冀北電力公司和中國電科院專家團隊，代表中國向IEC提交了“虛擬電廠”《用例》和《架構(gòu)與功能要求》提案，經(jīng)過激烈競爭，于2018年3月獲批正式立項。這意味著IEC在“虛擬電廠”領(lǐng)域確立的首批國際標準花落中國。

何謂“虛擬電廠”？出席論壇的中國工程院院士杜祥琬解釋說，“虛擬電廠”不是傳統(tǒng)意義上的電廠，其相當于一個電力“智能管家”。其站在電網(wǎng)角度，在光伏發(fā)電、風(fēng)電等分布式能源出現(xiàn)間歇性時，通過儲能裝置把它們組織起來，形成穩(wěn)定、可控的“大電廠”，便于處理與大電網(wǎng)之間的各種關(guān)系。

英國布魯內(nèi)爾大學(xué)電氣工程博士、森德里克公司全球技術(shù)與產(chǎn)品部副總裁王興接受新華社《經(jīng)濟參考報》記者采訪時說，虛擬電廠是一個看不見的電廠，是一個分散的能源聚合體。在這個聚合體中，電力用戶是消費者，也可能是生產(chǎn)者。比如一個擁有電動汽車的用戶，晚上電力相對富余、電價也較低時給汽車充電，白天電力相對緊張、電價也較高時可以賣到電網(wǎng)。在這樣一個聚合體內(nèi)，發(fā)電和用電通過自我調(diào)節(jié)保持平衡。

“簡單來說，虛擬電廠就是互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源環(huán)境下，以用戶為中心，以商業(yè)化市場為平臺的‘源網(wǎng)荷’聚合管理模式。”冀北電力交易中心有限公司黨委書記、副總經(jīng)理王宣文說，虛擬電廠在分布式電源、北方清潔供暖、用戶側(cè)需求響應(yīng)、電動汽車等方面都將具有廣闊的應(yīng)用前景。虛擬電廠可以“串聯(lián)”起分布式光伏、儲能設(shè)備、蓄熱鍋爐和可控負荷，實現(xiàn)冷、熱、電整體能源供應(yīng)效益最大化。在繁華的城市樓宇群，虛擬電廠可以實時監(jiān)測中央空調(diào)、電動汽車等柔性可控負荷，環(huán)境參數(shù)以及分布式能源出力，圍繞用戶和系統(tǒng)需求，自動調(diào)節(jié)并優(yōu)化響應(yīng)質(zhì)量，減少電源和電網(wǎng)建設(shè)的投資，在創(chuàng)造良好舒適的生活環(huán)境的同時，實現(xiàn)用戶和系統(tǒng)、技術(shù)和商業(yè)模式的雙贏。

IEC副主席、國家電網(wǎng)有限公司董事長舒印彪表示，分布式能源使得并網(wǎng)主體既是發(fā)電方、又是用電方，電網(wǎng)運行的復(fù)雜性、不確定性顯著增加。“虛擬電廠”實質(zhì)上是新一代電力系統(tǒng)的升級，將為破解清潔能源消納和綠色能源轉(zhuǎn)型提供解決方案。

對中國能源清潔轉(zhuǎn)型意義重大

與會專家認為，作為破解清潔能源消納和綠色能源轉(zhuǎn)型的一種解決方案，“虛擬電廠”兩項國際標準花落中國，這標志著國際社會對中國在能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展的充分認可，對中國乃至全球能源清潔轉(zhuǎn)型意義重大。

舒印彪在主旨演講中對能源轉(zhuǎn)型做出三個基本判斷。一是清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型的基本方向。在持續(xù)推進化石能源清潔利用和提高能效的基礎(chǔ)上，大力開發(fā)利用非化石能源，特別是風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新型可再生能源，成為各國的普遍選擇。二是再電氣化是能源轉(zhuǎn)型的根本路徑。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看，體現(xiàn)為電能越來越多的由非化石能源轉(zhuǎn)換而來，最終將主要來自非化石能源特別是可再生能源。從終端消費環(huán)節(jié)來看，體現(xiàn)為電能的利用范圍前所未有的拓展，交通運輸?shù)葌鹘y(tǒng)的化石能源消費市場出現(xiàn)明顯的電能替代趨勢，電力將成為支撐現(xiàn)代信息社會和數(shù)字經(jīng)濟的主要能源品種。未來的美好社會，必將是高度電氣化的社會。三是打造新一代電力系統(tǒng)是能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)保障。新一代電力系統(tǒng)，將是具有廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享特征的新型電力系統(tǒng)。

“作為全球最大的能源消費國，中國近年來在能源清潔轉(zhuǎn)型中走在世界前列。”舒印彪指出，在清潔能源利用上，2008年至2017年10年間，中國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機年均增長44%和191%，大大高于全球19%和46%的平均增速。截至2017年底，中國可再生能源裝機達6.5億千瓦（水3.4億、風(fēng)1.6億、光1.3億千瓦），占比36.6%，略低于（2015年）歐洲38.7%的水平，遠高于美國19.6%的水平。在再電氣化進程中，2000年以來，全球電能占終端能源消費比重由15.4%提高到目前的19%，提升了約4個百分點；中國由14.8%提高到23.5%，提升了約9個百分點。預(yù)計到2030年，全球和中國電能占終端能源消費比重將分別達到24%和30%左右。

據(jù)舒印彪介紹，隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷深入，對電網(wǎng)的功能作用、運行方式提出了前所未有的考驗。風(fēng)能、太陽能等清潔可再生能源，都具有隨機性、間歇性、波動性特征，大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)，帶來巨大調(diào)峰調(diào)頻壓力，導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量弱化，給電力系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來一系列新的挑戰(zhàn)。而且，過去一個大中型電網(wǎng)，只需要接入幾十個、幾百個電廠，從生產(chǎn)側(cè)到消費側(cè)單向送電；現(xiàn)在隨著新型能源技術(shù)發(fā)展和與數(shù)字技術(shù)的融合，電網(wǎng)將接入數(shù)以千計、甚至萬計的各類電源和大量的新型交互式用能設(shè)備，許多并網(wǎng)主體兼具生產(chǎn)者與消費者雙重身份，電網(wǎng)運行的復(fù)雜性、不確定性顯著增加。

正是在此背景下，旨在“為破解清潔能源消納和綠色能源轉(zhuǎn)型提供解決方案”的“虛擬電廠技術(shù)”應(yīng)運而生。其適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型需要，推動傳統(tǒng)電網(wǎng)從功能上向能源互聯(lián)網(wǎng)演進，從技術(shù)上向新一代電力系統(tǒng)升級，其物理特性、結(jié)構(gòu)形態(tài)、運行機理、控制方式與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)存在明顯不同，被認為是影響能源轉(zhuǎn)型持續(xù)縱深推進的關(guān)鍵。

以標準建設(shè)助推能源清潔轉(zhuǎn)型

“能源轉(zhuǎn)型的浪潮中不能缺少國際標準，國際標準的制定中不能沒有中國聲音。”IEC全球公共事務(wù)與宣傳部主任 Gabriela Ehrlich在論壇上表示，此次將“虛擬電廠”兩項國際標準給予中國國家電網(wǎng)公司，讓世界期待國際標準的中國智慧。

出席論壇的國家市場監(jiān)管總局標準創(chuàng)新管理司司長崔鋼認為，國際標準作為世界的“通用語言”，是各國間互聯(lián)互通的基本規(guī)范、是技術(shù)合作的基礎(chǔ)條件，在推動能源轉(zhuǎn)型方面的作用越來越重要。一直以來，國家電網(wǎng)公司努力推進特高壓、智能電網(wǎng)、清潔能源等技術(shù)發(fā)展，積極實施清潔替代和電能替代，大力推動構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，走出了一條中國特色電網(wǎng)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展之路，為推動能源轉(zhuǎn)型做出了一系列敢為人先的創(chuàng)新實踐，為世界能源轉(zhuǎn)型提供了中國方案。

崔鋼說，新能源大規(guī)模開發(fā)利用是核心舉措，能源生產(chǎn)消費全面再電氣化是基本途徑，互聯(lián)互通、智能高效的現(xiàn)代化電網(wǎng)是基礎(chǔ)平臺。技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的核心所在，全球能源領(lǐng)域都在積極探尋新技術(shù)、推動新發(fā)展。率先取得技術(shù)突破、實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，必將成為能源轉(zhuǎn)型的引領(lǐng)者。國家電網(wǎng)公司通過編制、發(fā)布國際標準，不僅有利于引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型升級，還將促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)邁向高端，推動實現(xiàn)中國創(chuàng)造。

“沒有標準化，能源轉(zhuǎn)型不可能成功。” 舒印彪在談及標準對于推動能源轉(zhuǎn)型的意義時強調(diào)指出，一從各環(huán)節(jié)交互銜接方面講，隨著新設(shè)備、新用戶大量接入，新技術(shù)、新方式大量涌現(xiàn)，亟須加強標準建設(shè)，著力填補標準空白，提高標準體系的完整性、交互性、兼容性，為各環(huán)節(jié)緊密銜接、高效耦合提供統(tǒng)一規(guī)范；二從保障電力系統(tǒng)安全質(zhì)量方面講，在推進中國能源轉(zhuǎn)型中，必須把確保安全質(zhì)量放在首位，不斷完善標準體系，促進電網(wǎng)本質(zhì)安全建設(shè)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全“可控在控”；三從促進國際能源合作交流方面講，隨著經(jīng)濟全球化深入發(fā)展，能源電力基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通與產(chǎn)能合作加快推進，成為“一帶一路”建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域。加強國際標準合作與對接互認，對促進各國基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通與產(chǎn)能合作，攜手解決能源轉(zhuǎn)型過程中遇到的問題，必將起到積極的促進作用。

據(jù)舒印彪介紹，國家電網(wǎng)公司在國家市場監(jiān)督管理總局、國標委、國家能源局等有關(guān)方面的大力支持下，近年來主動適應(yīng)能源生產(chǎn)和消費革命新形勢，充分發(fā)揮電網(wǎng)在能源體系中的樞紐和平臺作用，積極推進電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展，促進標準體系建設(shè)。比如，在特高壓、智能電網(wǎng)、可再生能源接入、電動汽車充換電等領(lǐng)域建立了一系列標準，推動形成行業(yè)標準1512項、國家標準701項。同時，積極參與國際標準制定，在IEC發(fā)起成立5個新技術(shù)委員會，參與IEC工作的公司專家超過600人次，推動形成國際標準59項，其中IEC標準43項、IEEE標準16項，公司成為參與國際標準制定的重要力量。

“世界需要標準協(xié)同發(fā)展，標準促進世界互聯(lián)互通。”崔鋼表示，虛擬電廠國際標準提案獲批立項，標志著國家電網(wǎng)在新一代電力系統(tǒng)的虛擬電廠領(lǐng)域處于國際領(lǐng)跑地位，提升了我國制定能源轉(zhuǎn)型國際標準的話語權(quán)，具有十分重要的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略價值。