全球首批“虚拟电厂”国际标准花落中国

【观察者网综合报道】

《经济参考报》9月26日报道，来自北京“能源转型”高端论坛暨国际标准创新基地授牌仪式消息，由国家电网主导发起的两项“虚拟电厂”标准获得国际电工委员会（IEC）批准立项，成为全球该领域首批国际标准。

“每次重大能源转型都以技术进步为先导。”IEC副主席、国家电网有限公司董事长舒印彪表示，在全球能源转型中，标准建设将发挥重要作用。而“虚拟电厂”相关标准建设，对于以清洁低碳为方向的能源转型意义重大。

IEC副主席、国家电网有限公司董事长舒印彪在论坛发表主旨演讲时表示，“虚拟电厂”相关标准建设，对于以清洁低碳为方向的能源转型意义重大，中国将以标准建设助推能源转型。资料照片

国网“虚拟电厂”标准获国际认可

9月21日，由国家电网有限公司和国际电工委员会主办、冀北电力公司承办、多位工程院院士出席的“能源转型”高端论坛暨国际标准创新基地授牌仪式在北京举行。国家电网宣布，其两项“虚拟电厂”标准获得IEC批准立项。

IEC即国际电工委员会1906年在伦敦成立，是世界上成立最早、影响力最大的国际性电工标准化机构，在推动全球能源转型中发挥着重要作用。一个多世纪以来，IEC在电工领域累计发布国际标准7713项，为促进电力及能源可持续发展做出了重要贡献。

据了解，由于虚拟电厂应用前景广泛，全球都在抢占先机，争取战略主动，标准制定成为主导国际话语权的必争之地。2017年10月，国家电网公司组织冀北电力公司和中国电科院专家团队，代表中国向IEC提交了“虚拟电厂”《用例》和《架构与功能要求》提案，经过激烈竞争，于2018年3月获批正式立项。这意味着IEC在“虚拟电厂”领域确立的首批国际标准花落中国。

何谓“虚拟电厂”？出席论坛的中国工程院院士杜祥琬解释说，“虚拟电厂”不是传统意义上的电厂，其相当于一个电力“智能管家”。其站在电网角度，在光伏发电、风电等分布式能源出现间歇性时，通过储能装置把它们组织起来，形成稳定、可控的“大电厂”，便于处理与大电网之间的各种关系。

英国布鲁内尔大学电气工程博士、森德里克公司全球技术与产品部副总裁王兴接受新华社《经济参考报》记者采访时说，虚拟电厂是一个看不见的电厂，是一个分散的能源聚合体。在这个聚合体中，电力用户是消费者，也可能是生产者。比如一个拥有电动汽车的用户，晚上电力相对富余、电价也较低时给汽车充电，白天电力相对紧张、电价也较高时可以卖到电网。在这样一个聚合体内，发电和用电通过自我调节保持平衡。

“简单来说，虚拟电厂就是互联网+智慧能源环境下，以用户为中心，以商业化市场为平台的‘源网荷’聚合管理模式。”冀北电力交易中心有限公司党委书记、副总经理王宣文说，虚拟电厂在分布式电源、北方清洁供暖、用户侧需求响应、电动汽车等方面都将具有广阔的应用前景。虚拟电厂可以“串联”起分布式光伏、储能设备、蓄热锅炉和可控负荷，实现冷、热、电整体能源供应效益最大化。在繁华的城市楼宇群，虚拟电厂可以实时监测中央空调、电动汽车等柔性可控负荷，环境参数以及分布式能源出力，围绕用户和系统需求，自动调节并优化响应质量，减少电源和电网建设的投资，在创造良好舒适的生活环境的同时，实现用户和系统、技术和商业模式的双赢。

IEC副主席、国家电网有限公司董事长舒印彪表示，分布式能源使得并网主体既是发电方、又是用电方，电网运行的复杂性、不确定性显著增加。“虚拟电厂”实质上是新一代电力系统的升级，将为破解清洁能源消纳和绿色能源转型提供解决方案。

对中国能源清洁转型意义重大

与会专家认为，作为破解清洁能源消纳和绿色能源转型的一种解决方案，“虚拟电厂”两项国际标准花落中国，这标志着国际社会对中国在能源转型和绿色发展的充分认可，对中国乃至全球能源清洁转型意义重大。

舒印彪在主旨演讲中对能源转型做出三个基本判断。一是清洁低碳是能源转型的基本方向。在持续推进化石能源清洁利用和提高能效的基础上，大力开发利用非化石能源，特别是风电、太阳能发电等新型可再生能源，成为各国的普遍选择。二是再电气化是能源转型的根本路径。从生产环节来看，体现为电能越来越多的由非化石能源转换而来，最终将主要来自非化石能源特别是可再生能源。从终端消费环节来看，体现为电能的利用范围前所未有的拓展，交通运输等传统的化石能源消费市场出现明显的电能替代趋势，电力将成为支撑现代信息社会和数字经济的主要能源品种。未来的美好社会，必将是高度电气化的社会。三是打造新一代电力系统是能源转型的基础保障。新一代电力系统，将是具有广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控、开放共享特征的新型电力系统。

“作为全球最大的能源消费国，中国近年来在能源清洁转型中走在世界前列。”舒印彪指出，在清洁能源利用上，2008年至2017年10年间，中国风电、太阳能发电装机年均增长44%和191%，大大高于全球19%和46%的平均增速。截至2017年底，中国可再生能源装机达6.5亿千瓦（水3.4亿、风1.6亿、光1.3亿千瓦），占比36.6%，略低于（2015年）欧洲38.7%的水平，远高于美国19.6%的水平。在再电气化进程中，2000年以来，全球电能占终端能源消费比重由15.4%提高到目前的19%，提升了约4个百分点；中国由14.8%提高到23.5%，提升了约9个百分点。预计到2030年，全球和中国电能占终端能源消费比重将分别达到24%和30%左右。

据舒印彪介绍，随着能源转型的不断深入，对电网的功能作用、运行方式提出了前所未有的考验。风能、太阳能等清洁可再生能源，都具有随机性、间歇性、波动性特征，大规模、高比例接入电网，带来巨大调峰调频压力，导致系统转动惯量弱化，给电力系统平衡调节和电网安全稳定运行带来一系列新的挑战。而且，过去一个大中型电网，只需要接入几十个、几百个电厂，从生产侧到消费侧单向送电；现在随着新型能源技术发展和与数字技术的融合，电网将接入数以千计、甚至万计的各类电源和大量的新型交互式用能设备，许多并网主体兼具生产者与消费者双重身份，电网运行的复杂性、不确定性显著增加。

正是在此背景下，旨在“为破解清洁能源消纳和绿色能源转型提供解决方案”的“虚拟电厂技术”应运而生。其适应能源转型需要，推动传统电网从功能上向能源互联网演进，从技术上向新一代电力系统升级，其物理特性、结构形态、运行机理、控制方式与传统电力系统存在明显不同，被认为是影响能源转型持续纵深推进的关键。

以标准建设助推能源清洁转型

“能源转型的浪潮中不能缺少国际标准，国际标准的制定中不能没有中国声音。”IEC全球公共事务与宣传部主任 Gabriela Ehrlich在论坛上表示，此次将“虚拟电厂”两项国际标准给予中国国家电网公司，让世界期待国际标准的中国智慧。

出席论坛的国家市场监管总局标准创新管理司司长崔钢认为，国际标准作为世界的“通用语言”，是各国间互联互通的基本规范、是技术合作的基础条件，在推动能源转型方面的作用越来越重要。一直以来，国家电网公司努力推进特高压、智能电网、清洁能源等技术发展，积极实施清洁替代和电能替代，大力推动构建全球能源互联网，走出了一条中国特色电网企业创新发展之路，为推动能源转型做出了一系列敢为人先的创新实践，为世界能源转型提供了中国方案。

崔钢说，新能源大规模开发利用是核心举措，能源生产消费全面再电气化是基本途径，互联互通、智能高效的现代化电网是基础平台。技术创新是实现能源转型的核心所在，全球能源领域都在积极探寻新技术、推动新发展。率先取得技术突破、实现技术创新，必将成为能源转型的引领者。国家电网公司通过编制、发布国际标准，不仅有利于引领能源转型升级，还将促进相关产业迈向高端，推动实现中国创造。

“没有标准化，能源转型不可能成功。” 舒印彪在谈及标准对于推动能源转型的意义时强调指出，一从各环节交互衔接方面讲，随着新设备、新用户大量接入，新技术、新方式大量涌现，亟须加强标准建设，着力填补标准空白，提高标准体系的完整性、交互性、兼容性，为各环节紧密衔接、高效耦合提供统一规范；二从保障电力系统安全质量方面讲，在推进中国能源转型中，必须把确保安全质量放在首位，不断完善标准体系，促进电网本质安全建设，实现电力系统安全“可控在控”；三从促进国际能源合作交流方面讲，随着经济全球化深入发展，能源电力基础设施互联互通与产能合作加快推进，成为“一带一路”建设的优先领域。加强国际标准合作与对接互认，对促进各国基础设施互联互通与产能合作，携手解决能源转型过程中遇到的问题，必将起到积极的促进作用。

据舒印彪介绍，国家电网公司在国家市场监督管理总局、国标委、国家能源局等有关方面的大力支持下，近年来主动适应能源生产和消费革命新形势，充分发挥电网在能源体系中的枢纽和平台作用，积极推进电网创新发展，促进标准体系建设。比如，在特高压、智能电网、可再生能源接入、电动汽车充换电等领域建立了一系列标准，推动形成行业标准1512项、国家标准701项。同时，积极参与国际标准制定，在IEC发起成立5个新技术委员会，参与IEC工作的公司专家超过600人次，推动形成国际标准59项，其中IEC标准43项、IEEE标准16项，公司成为参与国际标准制定的重要力量。

“世界需要标准协同发展，标准促进世界互联互通。”崔钢表示，虚拟电厂国际标准提案获批立项，标志着国家电网在新一代电力系统的虚拟电厂领域处于国际领跑地位，提升了我国制定能源转型国际标准的话语权，具有十分重要的现实意义和长远的战略价值。

延伸阅读：什么是“虚拟电厂”

关于“虚拟电厂”及其工作原理，《控制工程》杂志中文版微信公号“控制工程中文版”今年5月16日制作了一期图文科普：