借势双碳东风:干“实事”的“虚拟”电厂( 二 )


借势双碳东风:干“实事”的“虚拟”电厂
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相较于真实的电厂来说 , 虚拟电厂可以理解其为一个电力服务的“管家”角色 , 不仅具备电厂的功能 , 甚至远超实体的电厂 。 虚拟电厂的系统对外既可以作为“正电厂”向系统供电 , 也可以作为“负电厂”消纳系统的电力 , 可以灵活地削峰填谷 , 打破传统电力系统中发电厂之间、发电侧和用电侧之间的物理界限 。
发展虚拟电厂意义重大 。 对于前文中所提的传统能源电力中的挑战 , 虚拟电厂可以应对 。 虚拟电厂的价值总结来看 , 也主要包含以下几点 。
一是提高电网安全保障水平 。 风光水等可再生新能源的发展与并网 , 带给电网的随机性和波动性 , 影响电网的稳定安全 。 虚拟电厂可以将需求侧的分散资源聚沙成塔 , 与电网进行灵活、精准、智能化互动响应 , 有助于平抑电网峰谷差 , 提升电网安全保障水平 。 比如在用电高峰期 , 工业园区可以调节用电高峰时段的工作 , 少开机甚至不开机 , 在夜间低谷时段争取满负荷生产 。 用户也可以在用电低谷期 , 主动给电动汽车充电 。
二是可以降低能源的浪费 。 虚拟电厂可以促进新能源消纳 , 通过智能的调控平抑电网的峰谷差 , 灵活有效地利用电力 。 对于新能源的间歇性特点造成的弃风弃光弃水现象 , 发展虚拟电厂 , 将大大提升系统调节能力 , 降低“三弃”能源电量的浪费 。
借势双碳东风:干“实事”的“虚拟”电厂
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深圳上线试运行的虚拟电厂管理平台
三是可以降低电网的成本 , 节约电厂和电网的投资 。 据国家电网测算 , 若通过建设煤电机组满足其经营区5%的峰值负荷 , 需要投资4000亿的电厂和配套电网;而通过虚拟电厂 , 建设、运营、激励等环节的投资只需要500-600亿元 。 几乎只需要十分之一的资源就可以支撑以往火电厂削峰填谷的效用 。
对于企业来说 , 在虚拟电厂的调节下 , 耗能多的企业可以降低用能成本 。 从江苏试点的收益来看 , 参与虚拟电厂后用户用能效率大幅提升 , 在降低电费的同时 , 还可以获取需求响应收益 。 如无锡试点项目提高园区整体综合能源利用率约3个百分点 , 降低用能成本2% , 年收益约300万元 。
国网湖北电力调控中心此前表示 , 假如武汉市有5%的用电负荷可以通过虚拟电厂进行调节 , 实际效果“相当于少建一座60万千瓦的传统电厂” 。
从某种意义上讲 , 虚拟电厂是一个中心化的“大电厂” , 将各种分布式的能源通过各种储能装置组织起来 , 通过双向控制 , 将各种配电网单位联合起来 , 以智能算法和科学调度 , 盘活了以前那些对于社会来说是沉淀的资源 。
借势“双碳东风”崛起虚拟电厂在欧美国家发展的较为成熟 , 在国内 , 作为一个新兴技术领域 , 其发展还在探索阶段 。 此前国内的储能技术 , 可再生新能源的装机量有限 , 对于科学的调度技术来说 , 控制和调度的策略与资源有限 , 这些虚拟电厂需要的背景条件并不具备 。 而随着近年来 , 可再生新能源的兴起 , 双碳战略的要求 , 相关政策的支持与引导 , 配套技术的更迭 , 都让虚拟电厂的发展提速 。
国内首个虚拟电厂“国网冀北虚拟电厂示范工程”在2019年12月11日投入运行 。 该示范工程一期实时接入与控制蓄热式电采暖、可调节工商业、智能楼宇、智能家居、储能、电动汽车充电站、分布式光伏等11类19家泛在可调资源 , 容量约16万千瓦 , 涵盖张家口、秦皇岛、廊坊三个地市 。 而在“十三五”期间 , 江苏、上海、河北、广东等地也相继开展电力需求响应和虚拟电厂试点 。