虚拟电厂是电力数字化的一个应用方向，准确的说，是负荷侧数字化的发展方向。所以负荷侧数字化的水平，以及今后的发展方向，决定了虚拟电厂的应用未来。

一、负荷侧数字化水平很低

从电力的专业环节上，我们分为“发电、输电、配电、用电”几个环节（还包括调度、市场等）。

这里有个概念是交叉的，即物理的配电网，和配电专业，并不完全一致。

对电网来说，配电专业管辖的是公共配电网，而公共配电网只是物理配电网络的一部分。

对物理配电网来说，用电环节包含对用户配电网（微电网）、以及连接在电网*末端的各类资源（比如负荷、分布式发电、分布式储能）的管理。

从电力数字化的水平来看，电网数字化的水平*高，国网从2006年的SG186“智能电网”工程开始，每年在自动化、信息化领域百亿级别的投资，大幅度提升了数字化水平，南网也不遑多让。

发电数字化水平其次，这些年各大发电集团在“智慧电厂”的趋势下，也大幅提升了发电领域的数字化水平。

但是电力用户的负荷侧数字化，一直处于非常低的水平。管理的基础是数字化，负荷侧低水平的数字化，已经成为虚拟电厂发展的*大制约之一。虚拟电厂是对分散式电力资源管理，这些管理包括：汇聚、抽象、调控、交互。

虚拟电厂所管理的，绝大多数是负荷侧的资源，这些资源分布在配电网的*末端。当用户配电（微）网的数字化和管理水平很低时，自然对末端资源的管理水平也很低。

大多数用户配电网（在很多用户意识里，那都不是配电网）的管理和数字化水平，落后于上一级（公共配电网）20年以上。

虽然都是配电网，差距就是这么大。这种差距，对公共配电网的管理也带来很多困扰，比如用户内部故障，继电保护装置越级跳（用户配电保护装置不动作，电网保护装置动作）。

二、目前不能靠虚拟电厂提升负荷侧数字化水平

紧接着的问题就是，谁来提升用户配电网的数字化水平，是不是靠虚拟电厂的这些第三方就可以？

但是这里又带来另一个悖论：虚拟电厂目前是无法持续盈利的，甚至虚拟电厂目前的这些盈利，无法弥补负荷侧数字化的投入。

如果财务上单独核算，目前绝大多数虚拟电厂项目是亏损运行的。

这些项目之所以能成立，有的是因为电网企业作为试点项目，不计成本的投入（当然，其实也计，一部分计入了输配电价，另一部分是电力交易中心的交易盈余）；有的是发电企业在光伏、储能投资中，包含了负荷侧数字化部分投资；有的是售电业务前期承担了负荷侧数字化投入，然后把需求响应补贴作为边际收益等。

虚拟电厂大规模推广之前，需要建立负荷侧数字化的商业模式，而不是等着虚拟电厂这个商业逻辑成立，再去做负荷侧的数字化。

虚拟电厂在国外已经有比较成熟的运行机制，但是现阶段国内虚拟电厂真正落地的项目很少，且大多为试点项目，如俞庆先生所说一方面是虚拟电厂目前无法持续盈利；另一方面虚拟电厂的基础设施，也就是数量众多的企业微电网数字化程度太低，前期需要投入较多的资源先实现企业微电网的数字化。企业微电网侧低水平的数字化，已经成为虚拟电厂发展的制约之一。

三、如何建设多形态微电网新型电力系统

台区组共享储能微电网

台区灵活互济负荷高峰有保障

今年春节，受村民“返乡潮”的影响，泉州南安市翔云镇出现多次负荷阶段性突增现象，却并未发生停电和低电压情况，这得益于2022年6月在南安投运的全省首个台区共享储能型微电网，该镇中心台区通过储能光伏能源弹性增容14.3%，实现电压合格率100%，在负荷高峰时段满足周边居民的供应需求。

翔云镇地处南安市西部，海拔高、光照资源丰富，在政策驱动下，35千伏翔云变电站有超过2/3的10千伏馈线有分布式光伏接入。然而，高比例的分布式光伏并网后，会产生白天过电压、晚上低电压的电压双向越限、三相不平衡等问题。

当年4月，泉州供电公司在翔云镇的翔云台区5号变、6号变和金安台区2号变、4号变4个配变建设台区共享储能型微电网，在每个台区配置一套PCS（储能供电系统）、BMS（电池管理系统）等先进装置组成储能子系统，实现台区电能自由储存、释放的灵活互济功能。

该系统投运后，在日常运行中可将分布式光伏设备多余电量自动存储至储能柜，在负荷高峰时自动释放，及时满足供需平衡，有效解决了台区阶段性负荷高峰超、过载问题。

在保障电能质量方面，当系统监测到台区过电压时，可以自动将一部分光伏用户出力进行跨台区消纳；当夜间负荷升高时，储能系统将电能进行释放，及时补充负荷缺口，解决台区双向越限、电压波动、闪变、三项不平衡等电能质量问题，为客户提供优质的电能。

馈线组柔直互联微电网

馈线柔性互联光伏余量好消纳

2月4日，国网福建电力“双满意”（泉州海丝之光）党员服务队队员吴西湖、傅聪敏来到石材之都南安水头的环球石材加工厂，为客户送来用能分析报告，该企业项目负责人凌辉看着数据，露出了满意的笑容。

“中国建材之乡”福建南安市是我国最大的石材循环经济绿色产业基地，环球石材加工厂是其中一家大型石材加工企业，2021年在厂区屋顶建设了一座5兆瓦的光伏发电站，每年可提供493万千瓦时电量，但工厂并不能完全就地消纳，还有近340万千瓦时的余量倒送电网，且随着后续其他分布式光伏的陆续接入，功率倒送线路问题日益加剧，10千伏线路出现功率过载情况。若余量电能无法全部消纳，就会造成绿色能源的“浪费”。

为解决这一问题，助力石材企业节能减排，2022年6月，泉州供电公司在南安水头镇试点建设了一套3兆瓦的柔直系统，让就近两条10千伏白莲线和垢坑线线路进行低压柔直互联，形成了馈线组柔直互联微电网。运行后，当系统检测到白莲线因光伏出力增加即将倒送时，柔直变流器开始工作，将光伏盈余功率转移至垢坑线消纳，保持线路负载均衡。

项目投运后，环球石材厂全消纳天数从每年的240天提升到330天，每年可提供493万度绿色电力，厂区自用150万度电，向电网倒送343万度电，不仅帮助企业降低用电成效，也增加了经济收益。

台区组交直流混合微电网

减少电能损耗助力零碳旅游

春节期间，福建石狮永宁镇沙堤村“十里黄金海岸”景区迎来旅游高峰。在景区里，全部民宿、路灯、充电桩使用的电能都来自交直流混合微电网输出的清洁光伏能源，让游客们享受了“全绿电”旅游。

沙堤村太阳能资源丰富，年利用小时数超1300小时，全村2000余户居民均建有屋顶分布式光伏。为实现全景区清洁能源的全利用，泉州供电公司借助5G、光纤、HPLC等通信设备实时信息交互的优势，依托高效变流技术和柔性控制技术，建设整村光伏台区组交直流混合微电网，通过智能融合终端实现电能主动治理，减少各环节电能损耗，在满足光伏消纳的同时提升电能质量。

该项目在沙堤村的11号、13号、14号三个台区建设一套3×630千瓦集中式柔直互联装置，使台区柔直互联并连接交流大电网，同时在柔直系统直流侧母线接入储能、充电桩、光伏等直流负荷，实现台区组功率灵活互济、微电网全息感知和协同运行，解决多样性源荷大规模接入带来的消纳和电压波动问题。

台区组交直流混合微电网有效减少了交直流变换环节，降低了电能损耗，构建了“全直流”“全绿色”用电生态圈，满足了景区全部场景绿色用电的需求，为当地经济发展注入绿色动力，助力政府打造全省首个“零碳旅游村”。

文章来源： 中国能源报，鱼眼看电改