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源網荷儲、虛擬電廠、微電網：功能差異與聯動機制

文章更新時間：2025-02-21　點擊量：795

　　背景

　　隨著全球對氣候變化的重視以及傳統化石能源的日益稀缺，能源轉型成為必然趨勢。大規模可再生能源如太陽能、風能的接入，雖為可持續發展帶來希望，但因其固有的間歇性與波動性，給電力系統穩定運行帶來巨大挑戰。源網荷儲一體化旨在通過整合電源、電網、負荷和儲能環節，提升新能源消納能力，保障能源可持續供應；虛擬電廠聚合分布式能源等資源，為平衡電力供需、促進新能源消納提供靈活手段；微電網則可利用當地可再生能源，實現能源就地生產與消費，推動能源轉型在局部區域的落地。

　　一、區別

　　源網荷儲：指電力系統中的電源、電網、負荷、儲能四個核心環節，強調通過協調優化這四個環節實現電力系統的靈活互動和高效運行，是一種綜合性能源系統構建理念和運行模式。

　　虛擬電廠：通過物聯網、大數據等技術，將分散的分布式電源、儲能系統、可控負荷等資源聚合成一個虛擬的 “電廠”，統一參與電力市場交易和電網調度，是一種電源協調管理系統。

　　微電網：一種本地化的小型電力系統，包含電源、負荷、儲能和控制系統，可獨立運行或與大電網并網運行，有明確的物理邊界和相對獨立的運行管理體系。

　　二、系統規模

　　源網荷儲：應用于較大規模區域，如城市、地區甚至國家的電力系統層面，也可小到一個園區。涵蓋多種集中式與分布式電源，電壓等級多樣，連接大量不同類型負荷，配置大規模儲能系統。

　　虛擬電廠：規模和范圍相對靈活，可跨越不同地理位置整合資源，實際控制的物理設備規模相對較小，但整合的資源數量可能眾多。

　　微電網：規模相對較小，多服務于小型社區、偏遠海島、校園等局部區域，以低壓或中壓為主，由小型分布式電源、小型儲能裝置和本地負荷組成。

　　三、功能重點

　　源網荷儲：側重于從宏觀層面實現電力系統的整體優化，包括能源資源的合理配置、電網的穩定運行、負荷的靈活管理和儲能的高效利用等，解決新能源波動性等問題，促進能源低碳化。

　　虛擬電廠：主要功能是參與電力市場交易，提供輔助服務，通過對分散資源的聚合和協調控制，實現對電網的靈活響應和支持，獲取經濟價值。

　　微電網：側重于為特定局部區域提供可靠電力保障，實現本地能源自給自足，在主電網故障時保障重要負荷供電，提高供電可靠性和能源利用效率。

　　四、運行控制

　　源網荷儲：強調集中式與分布式協同控制，通過先進的能量管理系統進行全網統一的優化調度，統籌安排各類電源發電計劃、儲能充放電策略以及負荷需求響應。

　　虛擬電廠：依賴智能調度系統，實時調整各分布式能源的輸出功率，以實現資源的優化分配和電網的穩定運行，通常需要與電網進行密切的信息交互和協同。

　　微電網：注重本地自治與并網協調控制，孤島運行時，內部控制器快速響應負荷變化和電源波動；并網運行時，遵循并網協議，實現電能雙向交換與功率支撐，并能在故障時迅速切換至孤島模式。

　　五、相互聯系

　　共同目標：均服務于能源轉型，致力于提高電力系統的靈活性、可靠性和可持續性，提升可再生能源消納能力，增強電網靈活性和韌性，優化電力資源配置，提升能源利用效率，為實現碳達峰、碳中和目標提供技術支持。

　　技術互補：都涉及分布式能源發電技術、儲能技術、電力電子技術、智能監控與通信技術等多種先進技術的集成。虛擬電廠可作為源網荷儲的實現手段之一，通過聚合分布式資源參與電網優化；微電網可視為源網荷儲的局部落地場景，其內部的 “源 - 荷 - 儲” 可被虛擬電廠進一步聚合。

　　實際應用結合：在實際應用中，微電網負責本地供電可靠性，保障局部區域的電力供應；虛擬電廠可將微電網內部的資源(如光伏、儲能)聚合后參與電力市場交易；源網荷儲框架則協調整個區域電網與微電網、虛擬電廠的互動，實現大系統與小系統之間的協同運行。

　　六、安科瑞智慧能源管理平臺

　　1、平臺介紹

　　Acrel-EMS3.0 智慧能源平臺是針對企業微電網的能效管理平臺，滿足江蘇省《新型電力負荷管理系統數據接入規范》的技術架構，可通過云云互聯方式接受電力平臺的調度指令和策略下發，支持作為微網調度子系統或子平臺。

2、解決方案

　　安科瑞微電網系統解決方案，通過在企業內部的源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝安科瑞自主研發的各類監測、分析、保護、治理裝置；通過先進的控制、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平臺根據最新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況，靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、逆變器等系統與設備，保證企業微電網始終安全、可靠、節約、高效、經濟、低碳的運行。