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“嘉兴电力储能管理平台,当前电网出现500千瓦的负荷缺口,请你平台调整储能充放电策略,调节用电负荷。”“收到,立即执行。”5分钟后,在虚拟电厂管理平台负荷监测页面上,负荷缺口已经被填满。
10月16日上午,嘉兴市电力负荷管理中心正在开展虚拟电厂管理平台与各负荷聚合商平台的智能化调控演练,以确保在今年迎峰度冬等有电力负荷调节需要的时候能够“顶得住”。
今年8月,嘉兴市虚拟电厂管理平台正式上线运行。截至目前,该平台已接入6家市级负荷聚合商平台和3家县级虚拟电厂管理平台,已接入储能、空调、充电桩、5G基站、光伏等可调资源470万千瓦,预计最高削峰能力24.51万千瓦、填谷能力24.08万千瓦。
作为一座“看不见的电厂”,虚拟电厂并不是真正意义上的发电厂,而是一种智能电网技术。其核心理念就是通过先进技术将各类分散、可调节的电源和负荷汇聚起来,进行统一的管理和调度,实现分布式电源、储能、可调负荷等多种分布式资源的聚合和协同优化,与电力系统和电力市场进行互动。
虚拟电厂和咱们有啥关系?
作为现代社会最基本的能源,我们的日常出行、吃饭、学习、工作乃至全社会经济运转都离不开电力的保障。
而当“缺电”发生时,最基本的解决公式就是多供电或者少用电。
多供电指的是加大电力基础设施建设,如建设火电厂、变电站,少用电则和我们寻常百姓日常生活息息相关。
比如在夏季使用空调时调高1℃,或利用夜间谷电为新能源车充电等,都能减少高峰时段用能负荷。国网嘉兴供电公司相关负责人告诉记者:“迎峰度夏期间,空调负荷占全社会用电负荷的40%左右。根据科学测算,如果每台空调调高1℃,就可以减少用电负荷7%至8%。”
截至9月30日,全市已有855栋商务楼宇、5483台中央空调接入了虚拟电厂管理平台,接入装机容量达72.94万千瓦,完成空调可控负荷建设超过15万千瓦。
在海宁体育馆附近的一家新能源汽车快充站门前,下午1点,大量新能源营运车辆在此排队充电。由于中午午休时段用电处于低谷,平台将电价降到每千瓦时0.6元,不到高峰时段的一半,吸引了很多新能源汽车前来充电,有效引导车主避峰充电,帮助电网削峰填谷。
让“碎片”资源集腋成裘
除了和寻常百姓息息相关的生活用电,以风电和光伏为代表的新能源、被称作“巨型充电宝”的新型储能、广泛布点的5G基站的备用电池等都能成为虚拟电厂的可调资源。
中午时分,在嘉兴市区一5G基站内,分布式光伏设备正在供电输出,另一边,光储一体装置正在进行充电。据悉,该5G基站已经接入到嘉兴市虚拟电厂管理平台,实现用电低谷时充电、高峰时放电,不仅能利用电的峰谷价差回收投资、节约生产成本,还可通过参与需求响应、参与调峰获得额外收益。
在嘉兴,5G基站数量达到了8000多座,其中,可接入虚拟电厂的5G基站已达到7892座,可调总容量达7.15万千瓦。
“只要是符合虚拟电厂接入条件的,我们都应接尽接,目前,全市4896座5G基站已经接入虚拟电厂管理平台,日可调控用电量相当于1.3万户居民日用电量。”嘉兴铁塔股份有限公司能源经营部经理卢勇表示,“5G基站的用电成本占到我们运营成本的30%,通过接入虚拟电厂,一方面是盘活闲置资源,另一方面也有助于我们降低基站用电成本支出。”
卢勇告诉记者,为了更好地实现5G基站规模接入虚拟电厂,今年3月,国网嘉兴供电公司与中国移动嘉兴分公司、中国铁塔嘉兴公司在平湖签署共同推进嘉兴市“三位一体”综合示范项目暨5G基站精细化用能管理战略合作协议,推动全市基站精细化能效管理。
合作协议签订后,今年6月,嘉兴铁塔股份有限公司在全国率先开发运用了中国铁塔综合能源服务控制平台,通过该系统和嘉兴市虚拟电厂管理平台实现了数据互通,成为嘉兴市虚拟电厂的负荷聚合商。
“每一次响应虚拟电厂管理平台的调配指令,都会产生上万元的经济效益。此外,通过利用峰谷电,每年可节省几十万元的费用支出。”卢勇介绍。
嘉兴建设虚拟电厂恰逢其时
近年来,嘉兴面临着产业发展能耗指标紧缺、常规电力存在缺口、企业用电成本偏高等难题。用电有限制、价格不太稳成为嘉兴不少企业生产经营中的“烦心事”。
今年初,嘉兴召开全市电网建设工作会议,提出加快推进“光伏+储能+虚拟电厂”的“三位一体”综合示范项目建设,通过探索更具嘉兴辨识度的新型电力系统建设,以分布式光伏为增量供给主体,以新型储能为多能互补重要支撑,以虚拟电厂为系统调节枢纽平台,充分挖掘系统灵活性调节能力和需求侧资源,实现“源网荷储”更加友好协同互动,把“能源饭碗”牢牢端在手中。
事实上,虚拟电厂的建设成本相比新建电厂、增购外来电等方式要低很多。根据国家电网公司测算,如果为了满足“尖峰时刻”5%的供电需求而建设以火电厂为主的供配电设施,其投入成本需要4000多亿元,而建设运营虚拟电厂的投资额则仅需1/10至1/7。此外,无负荷缺口时,新建设的火电厂也会陷入资源浪费的困境。
对电网侧来说,虚拟电厂作为新型电力系统建设的环节,可持续提升电力系统调节能力、综合效率和安全保障能力。
近年来,以风电、光伏为代表的新能源占比提升,但这些新能源具有间歇性、不稳定性等特征。今年夏季,经济持续复苏叠加气温攀升,用电量快速上涨。迎峰度夏“大考”中,我市的虚拟电厂就发挥了重要作用。
“以往如果电网出现较大缺口,我们一般是号召客户在约定时段主动调减用电负荷,然后实施有序用电,调整企业生产计划。”国网嘉兴供电公司相关负责人介绍,如果通过调整企业生产方式进行移峰填谷,不但会影响企业的正常生产,而且也需要时间来进行准备。今年6月嘉兴市虚拟电厂试运行后,针对缺口情况,通过虚拟电厂一键下达指令进行负荷调节各类闲置资源后,能在不影响企业生产和居民用电的情况下实现电力保供效果。
“因为虚拟电厂可以有效聚合、调度分布式电力资源,通过空调温度调节、储能充放电策略调整等方式,精准控制达到供需平衡。我们现在还在进一步深化系统的智能化水平,实现更精准的调控。”该相关负责人说,对接入虚拟电厂的负荷聚合商来说,在满足供电需求的同时,还能产生经济效益。
以5G基站为例,该相关负责人为记者算了一笔账:“通过智能装置将全市5G基站数据接入虚拟电厂后,通过负荷监测、用能优化、需求响应等数字化手段,预计每年可节约费用160万元,折合标煤6.88吨。”
在新型电力系统建设过程中,嘉兴通过“光伏+储能+虚拟电厂”的“三位一体”综合示范项目建设把光伏作为电力增量供给主体,把储能作为重要技术装备支撑,发挥嘉兴虚拟电厂管理平台对光伏、储能的耦合促进作用,优化“源网荷储”之间的协调互动,实现“既保电网安全,又保经济发展”。
根据建设进度,嘉兴虚拟电厂管理平台目前仅完成了一期功能建设,在接下来的二期功能建设过程中,将会上线有序用电、辅助服务等更多功能。
以嘉兴全市夏季最高用电负荷1240万千瓦测算的话,当前,通过嘉兴市虚拟电厂管理平台还只能满足全市最大用电负荷2%的需求响应能力。因此,只有通过加快各类可调节负荷资源接入,才能实现2025年形成全市最大用电负荷5%的需求响应能力,让虚拟电厂管理平台成为保障电网安全稳定运行、助力地方经济稳进提质的关键抓手。
但要让虚拟电厂发挥更大的作用,离不开海量的可调资源汇入,以储能为例,截至9月30日,嘉兴全市累计已建成储能项目164个,容量共15.02万千瓦,目前接入容量为8.32万千瓦,需要进一步加快已建资源的平台接入。
在虚拟电厂走进现实的同时,如何让其可持续发展,不断走向未来?一方面离不开政府部门、虚拟电厂运营方、电源侧、荷储测等多方努力;另一方面,也需要不断探索市场新模式,让更多类型、更大规模资源接入平台,让虚拟电厂的功效日益凸显。
国网嘉兴供电公司供图
编辑:徐宇洁
责编:潘晓琴
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