储能系统——虚拟电厂的电力储备来源

随着全球能源转型的加速推进，可再生能源的占比日益增加，大规模的风电、光伏等可再生能源的间歇性和不稳定性，给电力系统的安全稳定运行造成了巨大的冲击，为了应对这些挑战，储能技术和虚拟电厂已经成为如何消纳广泛的清洁能源领域的研究热点。

虚拟电厂是什么——分布式资源的聚合与优化

虚拟电厂概念最早基于Shimon Awerbuch博士在其1997年《虚拟公共设施：新兴产业的描述、技术及竞争力》一书中对“虚拟公共设施”的定义， 即通过独立且以市场为驱动的实体间开展灵活合作，参与合作的实体无需拥有相应资产便可为消费者提供所需服务，虚拟电厂便是在此概念基础上进行拓展延伸。

通俗来说，虚拟电厂就是虚拟化的发电厂，是一种智能电网技术，应用分布式电力管理系统参与电网运行调度，将分散的源、网、荷、储等元素进行集成调控。是既可以有计划地消纳电力系统的电力，又可以向电力系统反向输出电力，更灵活高效地进行“削峰填谷”等作业，并获得可观的经济收益。

储能系统——虚拟电厂的电力储备来源

虚拟电厂发展以来，虽然在欧美发达国家发展较为成熟，形成一些可供借鉴的小规模示范项目，在国内目前也仍旧以试点示范为主。这主要是因为源侧调节潜力发掘进入瓶颈期，而虚拟电厂技术提升灵活性的关键离不开成熟的电力储备设施。

为解决这一问题，通常考虑通过旋转备用，柔性负荷与储能的应用来解决。旋转备用与柔性负荷的电能量，难以满足长时间大量储能需求，也因此业内已经达成了共识，储能技术成熟将是电力系统变革的关键节点，形成“源-网-荷-储”一体化，才可以建设出“多能互补、多态融合、多元互动”的电力系统。

因此，“虚拟电厂+储能系统”作为一种创新的技术路径，为应对大规模可再生能源并网带来的挑战提供了新的解决方案：

首先，通过引入储能系统，可以平抑可再生能源（如光伏、风力发电）的间歇性和波动性，提高可再生能源发电的并网运行能力。这有助于扩大风光发电在能源结构中的占比，同时应对新能源并网带来的电力安全问题；

虚拟电厂可以借助储能系统提升电能质量。虚拟电厂中的分布式能源虽然具备节能环保的优势，但广泛部署可能会引入大量谐波，对电网的稳定性和效率构成挑战。通过储能系统中的逆变器可以配备有源滤波功能，与谐波电流相抵消的反向电流，这种补偿操作有助于减少谐波干扰，从而提升虚拟电厂的电能质量；

储能在虚拟电厂中还具有平衡系统频率、稳定运行的作用。当发电侧的供给和负荷需求不平衡时，系统频率会产生偏差，借助储能系统，可以在系统频率偏低时储存能量，在系统频率偏高时释放能量，平衡这种频率偏差，保证系统稳定运行；

虚拟电厂可以借助储能系统来降低运行成本。例如在系统运行对负荷需求量较小、系统频率增高、频率偏差为正数的时候，可以借助储能装置来确保系统供电平衡，降低偏差，从而节约能源。

随着能源变革和新型电力系统的快速发展，新型储能是虚拟电厂的重要资源，可有效缩小负荷峰谷差，提高设备利用率，降低成本，通过储能技术，虚拟电厂可以更好地解决可再生能源的间歇性问题。随着技术的进一步发展，“源-网-荷-储”的交流互动也逐步成为常态化，“虚拟电厂+储能系统”也将成为探索破解电力需求侧响应难题的重要技术路径。

产品系列：
全钒液流电池-储能系统/BMS
液流电池-电极/隔膜
LAB系列研发示范装置

储能系统度电成本计算器NeLCOS^®

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文章修改日期：2024-09-06 15:29:42