4月9日,中國電力蕪湖綜合智慧零碳電廠項(xiàng)目虛擬電廠系統(tǒng)清晰呈現(xiàn)聚合總?cè)萘?、可調(diào)容量以及谷值和峰值功率等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)聚合了光伏、儲能、充電樁、工業(yè)企業(yè)、樓宇空調(diào)等多種資源類型,通過優(yōu)化算法智能調(diào)度和平衡能源供需,提高能源利用效率。
業(yè)內(nèi)人士表示,近期國家電網(wǎng)推動唐山電動重卡參與電網(wǎng)峰谷調(diào)節(jié)引發(fā)市場高度關(guān)注。虛擬電廠可以聚合各類資源,隨著電力市場改革持續(xù)推進(jìn),虛擬電廠建設(shè)有望提速。
提高能源利用效率
沒有大鍋爐、沒有高聳的煙囪,不直接發(fā)電的“虛擬電廠”實(shí)際上是一套能源管理系統(tǒng)。
“虛擬電廠依靠聰明的算法支撐,通常安裝在工廠、樓宇、園區(qū)等用電大戶的控制終端,通過精準(zhǔn)的調(diào)控保證發(fā)電、用電供需平衡。”國能日新子公司日新鴻晟智慧能源有限公司副總經(jīng)理汪付星告訴中國證券報記者,虛擬電廠主要功能之一是平抑新能源發(fā)電的波動性。
“在西北地區(qū),我們協(xié)調(diào)水泥廠把生產(chǎn)更多安排在中午,在聚合可調(diào)資源的同時,相應(yīng)可以從電網(wǎng)拿到補(bǔ)貼;而在華東地區(qū),我們主要投資工商業(yè)儲能電站,通過調(diào)整充放電對應(yīng)的時間段和功率,參與電網(wǎng)的削峰填谷。”汪付星說。
汪付星介紹,虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈由上游基礎(chǔ)資源、中游數(shù)字平臺和下游虛擬電廠聚合商三者共同組成。其中,上游基礎(chǔ)資源分為可控負(fù)荷、分布式能源以及儲能系統(tǒng),如工廠車間、商場樓宇等;中游的數(shù)字平臺是虛擬電廠的核心組成部分,可與電力調(diào)度中心、電力交易中心互動。下游可以為用戶提供配電、電網(wǎng)接入等服務(wù)。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出,開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲能、新能源汽車與電網(wǎng)能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。
在中國電力蕪湖零碳電廠項(xiàng)目的系統(tǒng)上,中國證券報記者看到精確到秒的谷值和峰值功率數(shù)據(jù),零碳電廠內(nèi)的聚合總?cè)萘?、可調(diào)容量等數(shù)據(jù)清晰呈現(xiàn)。
中國電力蕪湖發(fā)電工程部主任李秀平向記者介紹,該系統(tǒng)聚合了光伏、儲能、充電樁、工業(yè)企業(yè)、樓宇空調(diào)等多種資源類型,頂峰能力高達(dá)67MW,通過優(yōu)化算法,零碳電廠能夠智能調(diào)度和平衡能源供需,減少浪費(fèi),提高能源利用效率。同時,該平臺支持與電網(wǎng)系統(tǒng)無縫對接,為電網(wǎng)提供決策支持,確保電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性。
電動汽車參與電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)
目前,國家電網(wǎng)正在探索推進(jìn)電動汽車參與電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)。4月3日,國家電網(wǎng)消息,作為重卡電動化示范試點(diǎn)城市,河北唐山建成了我國首個電動重卡型虛擬電廠。
“電網(wǎng)負(fù)荷低谷時段通常是新能源發(fā)電高峰時段。從電力供需平衡的角度看,重卡每多充一度電就可以讓新能源多發(fā)一度電。目前,我們聚合了11座重卡充換電站電池儲能資源,調(diào)節(jié)能力最大可達(dá)2.23萬千瓦,相當(dāng)于多讓4臺大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行發(fā)電。如果把唐山所有重卡充換電站電池資源全都聚合,調(diào)節(jié)能力預(yù)計(jì)最大可達(dá)50萬千瓦,單月可增發(fā)新能源電量約500萬千瓦時。”國家電網(wǎng)冀北唐山供電公司副總經(jīng)理孟祥來說。
記者從國家電網(wǎng)了解到,電網(wǎng)調(diào)度員過去只能憑借經(jīng)驗(yàn)在負(fù)荷波動產(chǎn)生后被動調(diào)配資源。現(xiàn)在,通過虛擬電廠以及大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),可以對“水光儲”進(jìn)行一體化控制,提前預(yù)測并生成調(diào)度策略表。
近年來,新能源持續(xù)快速發(fā)展,新能源高比例接入電力系統(tǒng)后,增加了系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力。數(shù)據(jù)顯示,2023年我國新能源發(fā)電量1.47萬億千瓦時,其中風(fēng)電發(fā)電量8858億千瓦時,光伏發(fā)電量5833億千瓦時。隨著新能源裝機(jī)占比不斷提高,其間歇性、隨機(jī)性、波動性特點(diǎn)使得電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)更加困難,系統(tǒng)的平衡和安全問題更加突出。
中電聯(lián)規(guī)劃發(fā)展部主任張琳在接受中國證券報記者采訪時表示,電動汽車作為一種靈活性用電負(fù)荷,應(yīng)正確引導(dǎo)其參與用戶側(cè)與電網(wǎng)間的能量雙向互動。“一般情況下,電網(wǎng)在上午和夜間負(fù)荷較低,在中午和傍晚負(fù)荷較高,可以利用電動汽車的儲能作用,通過‘互聯(lián)網(wǎng)+充電基礎(chǔ)設(shè)施’,根據(jù)電網(wǎng)需求在電力供應(yīng)充足的時候調(diào)整電動汽車充電,在電力短缺時段調(diào)控電動汽車放電或者暫時停止充電。”
盈利模式尚需完善
為進(jìn)一步優(yōu)化電力資源配置,近期,重慶、廣東、福建、山東等地出臺了虛擬電廠有關(guān)方案或?qū)嵤┘?xì)則,明確虛擬電廠參與需求側(cè)響應(yīng)的方式和收益結(jié)算規(guī)則。虛擬電廠建設(shè)有望提速。
《重慶市虛擬電廠建設(shè)管理實(shí)施方案(征求意見稿)》3月25日發(fā)布,提出構(gòu)建虛擬電廠市場化運(yùn)營管理機(jī)制,建設(shè)重慶市虛擬電廠運(yùn)營服務(wù)平臺,聚合分布式電源、用戶側(cè)儲能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等資源,打造虛擬電廠示范工程,并對虛擬電廠提出分步驟建設(shè)目標(biāo)。
在中信證券看來,在利好政策密集推出、需求旺盛等因素推動下,可以聚合、優(yōu)化、協(xié)調(diào)海量分布式資源的虛擬電廠迎來發(fā)展機(jī)遇,預(yù)計(jì)到2025年虛擬電廠市場空間有望達(dá)到723億元,2030年將達(dá)到1961億元。
當(dāng)前,虛擬電廠尚處于發(fā)展初期階段。廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)對記者表示,虛擬電廠在電力資源分配、提高電力系統(tǒng)運(yùn)營效率方面意義重大,應(yīng)用場景將擴(kuò)大。未來,電動汽車可以參與到虛擬電廠的價值創(chuàng)造中。不過,虛擬電廠尚未形成完善的盈利模式,行業(yè)還處于發(fā)展初期,相關(guān)規(guī)則制定有待進(jìn)一步完善。
招商證券認(rèn)為,AI賦能虛擬電廠是極佳的落地場景。虛擬電廠是一套智慧能源管理系統(tǒng),可以聚合分布式可調(diào)節(jié)資源參與電力市場交易。虛擬電廠需要聯(lián)通源網(wǎng)荷儲多個環(huán)節(jié),基于發(fā)電量、用電量、電價等數(shù)據(jù)信息制定更加經(jīng)濟(jì)合理的電力分配方案,依據(jù)實(shí)際情況與用電規(guī)律對電力生產(chǎn)進(jìn)行合理安排,同時對負(fù)荷端進(jìn)行智能控制。AI接入有望提升分析的可靠性和響應(yīng)速度。(中國證券報·中證網(wǎng) 記者劉楊)
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