新能源|借势双碳东风:干“实事”的“虚拟”电厂

新能源|借势双碳东风:干“实事”的“虚拟”电厂

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新能源|借势双碳东风:干“实事”的“虚拟”电厂

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谈及“虚拟”这个词 , 我们头脑的第一反应是当下大火的虚拟现实技术(VR)和虚拟人 。 在科技圈 , 虚拟现实在火热的元宇宙概念中回春 , 资本将一波热钱撒向了VR厂商 。 虚拟人在近两年的AI技术的推波助澜下 , 崛起的势头迅猛 。 清冷古风气质的虚拟偶像LING翎、虚拟美妆达人柳夜熙 , 冬奥会中虚拟手语主播、谷爱凌运动员的数字人分身等 , 在冬奥会的世界窗口中虚拟人出尽了风头 。
科技圈有盛事 , 在能源圈也不会缺乏风口 。 在双碳战略的目标下 , 能源领域中的虚拟电厂也成为产业界的香饽饽 , 虚拟电厂频频出现在大众视野中 , 虚拟电厂的相关领域也被许多圈内人圈外人热捧 。
虚拟电厂倒也不是个新概念 , 在20世纪90年代国外已经被广泛使用 。 欧美国家的虚拟电厂业务发展比较成熟 , 国内也是近十年才开始了虚拟电厂的建设 。 对于许多能源圈外的读者来说 , 虚拟电厂与真实电厂的区别是什么 , 虚拟电厂为什么近两年发展火热了起来 , 这些问题的答案都比较模糊 。 如果对能源圈火热的虚拟电厂感兴趣 , 脑极体和大家一起捋一下有关虚拟电厂的干货 , 聊聊虚拟电厂的价值与发展 , 应用与挑战 。
传统电网的“阻滞”
在梳理虚拟电厂的概念前 , 我们先来了解下 , 现下电网系统与能源领域面临的发展卡点 。 人类进入工业化时代 , 给无数人带来了丰富的生产资料 , 也提高了人们的生活质量 , 但以二氧化碳为主的温室气体排放量也超出了地球的承受范围 , 在气候危机和能源危机的限制下 , 全球建立了双碳目标的战略共识 。
在碳达峰、碳中和的目标背景下 , 可再生能源风、光、水等在电力系统中的重要性逐渐提高 。 电源端大量接入可再生能源 , 使得供应侧呈现复合多元化的特点 。 但这些可再生能源有个特点 , 以风能和太阳能为代表的新能源具有显著的间歇性和强随机波动性 , 这些能源的获得依赖外界自然条件的变化 , 阴天和无风的条件和晴空万里无云、持续强风的状况 , 这些不同的气候条件带来的新能源发电机组的能源波动 , 接入大电网后 , 给系统带来了强烈的波动 , 影响电网的稳定与安全 。

而随着双碳战略目标的大势发展 , 风力、光能、水能等新能源成为机遇巨大的能源候补 。 据南方电网2021年的预测 , 到2030和2060年 , 中国风光新能源的发电量占比将分别达到25%和60% 。 这也意味着接入大电网中的新能源电力越来越多 。 新能源在不同季节和气候阶段带来的巨大波动扰动着电网的安全 。 同时 , 应对扰动的弃能现象严重 , 部分地区的弃光、弃风、弃水等现象频发 , 造成了能源的浪费 。
与此同时 , 东西部电力的供需关系也越来越紧张 。 我们知道东部的经济发达地区是用电大户 。 东部沿海地区集结了无数的高新技术产业和工厂 , 承载着超过全国一大半的GDP输出任务 。 而随着东部地区用电比例的不断上升 , 电力电子装备增加 , 对电力系统平衡、调节和支撑能力形成巨大压力 。 电力峰谷差矛盾也日益突出 , 各地年最高负荷95%以上峰值负荷累计不足50小时 。
这些电网电力系统集中的挑战亟需可靠的解决方案来应对 , 而虚拟电厂在这样背景中火热了起来 。
虚拟电厂价值几何?
虚拟电厂 , 望文生义 , 是个在物理世界不存在的电厂 。 它是一种通过能源互联网技术 , 把散落在用户端的充电桩、空调、储能等电力负荷整合起来并实现协调优化 , 以作为特殊电厂参与电网运行和电力市场的电源协调管理系统 。