虚拟电厂系统截图。
中国宁波网见习记者沈莉 赵煜 通讯员薛之良 唐瑾瑾
电厂,也有虚拟的了。
今年迎峰度夏期间,宁波全社会用电负荷快速增长,电网面临用电高峰挑战。市民“无感”的背后,还有虚拟电厂默默发力。
什么是虚拟电厂?
在弄懂什么是虚拟电厂前,不妨先来弄懂另一个问题:宁波,到底缺不缺电?
“缺电,并不是说宁波一整年电不够用,其实就是每年夏季最热、冬季最冷的一段时间,当制冷负荷、制热负荷与常规的生产负荷同时运行的时候,一天中有几个小时用电紧张。”国网宁波供电公司市场营销部专职闻铭举例,就如同上下班高峰期的时候,常规车流加上上下班的车流就会形成交通拥堵,高峰期之外交通就相对畅通。
如果仅仅为了这10天的用电紧张,新建一个实体发电厂,“性价比”低。在业内人士看来,以尖峰时刻负荷为标准来扩张电网建设规模,缺乏经济性。
既然新建实体电厂不划算,那不如尝试建一个虚拟电厂,以求缓解极端缺电的问题。
除了能“复刻”实体电厂的大部分功能,虚拟电厂无需占用土地资源,也无需新建输电通道,大大降低成本。
2021年,宁波便开始着手建立虚拟电厂,2023年即实现常态化运行。
然而,在虚拟电厂的发展过程中,始终缺少规范性文件,宁波虽然起步早,但也一直是“摸着石头过河”。
2023年9月,国家发展改革委等部门印发《电力需求侧管理办法(2023年版)》,才明确了虚拟电厂的概念。即依托负荷聚合商、售电公司等机构,通过新一代信息通信、系统集成等技术,实现需求侧资源的聚合、协调、优化,形成规模化调节能力支撑电力系统安全运行。
简单来说,虚拟电厂并不生产电,更像是一名电力的智慧“搬运工”,通过调节用电客户的用电负荷时间分布,帮助电网实现发用电平衡。
虚拟电厂有什么用?
“电网电力供需是瞬时平衡的,就像一个天平,一端是用户,一端是电厂,让它平衡的支架就是电网。电网一旦出现严重不平衡,将面临电网运行风险。”国网宁波供电公司市场营销部副主任钟永颉介绍。
电网检修。
所以,虚拟电厂和实体电厂的最终目标是相同的:保持电网电力供需实时相对平衡。
虚拟电厂可以实现需求侧资源的聚合、协调、优化。这里的需求侧资源,如工业企业、光伏、公共空调、充电桩等。
目前,宁波的虚拟电厂已接入如工商业用户、公共充电站、工商业储能、商业楼宇的中央空调等用户,接入用户总容量2450兆瓦,最大聚合调节能力达到280兆瓦。
而实现电网实时相对平衡的关键,就在于“削峰”和“填谷”。通俗来讲,“削峰”指在用电高峰时段控制用电,这部分用电需求调整到用电低谷时段使用,以实现电网动态平衡;而“填谷”指在电网低谷时段增加用户的电力电量需求,解决新能源发电大规模并网带来的电网平衡问题。
8月初,高温不退,宁波用电负荷持续攀升,个别时段出现用电高峰。宁波虚拟电厂随即向万华化学(宁波)热电有限公司等多家签约企业发出调节负荷的邀约。
收到邀约后,短短1小时内,万华化学等企业便通过降低生产负荷、调节储能设备充放电行为等方式,共削峰11.84万千瓦时电量。
高温和订单之下,工业企业为何愿意配合虚拟电厂“削峰填谷”的计划呢?“直接的现金奖励。”闻铭介绍,虚拟电厂是电力市场的一部分,企业参与“削峰填谷”就可以通过市场获得相应的补贴收益。
截至目前,宁波虚拟电厂累计参与削峰填谷辅助服务56次,发放补贴金额258万元。
“订单+响应”,是虚拟电厂常态化运行后,闻铭和团队成员总结出来的经验。
具体来说,根据企业一月或者一周的订单排期情况,更有针对性响应电力需求。特别是企业的一些日常检修,检修期内用电量大大下降,下降的这部分就可由虚拟电厂调节至其余需要用电的地方。”闻铭说。
此外,当虚拟电厂和储能电站“接上头”,更能发挥“1+1>2”的效果。
凯波蓄能站。
以慈溪的凯波蓄能站为例。“在前期企业用能需求调研中,我们根据实际需求为凯波集团建设总装机容量7MW/14MWh储能电站,并将其作为储能资源接入虚拟电厂平台。”国网慈溪市供电公司客户服务中心副主任郑思航介绍,储能电站可在用电低谷时利用低电价充电,在用电高峰期放电供给企业生产,达到削峰填谷的作用。
凯波储能电站具备3000千瓦/小时的放电能力。在8月初的需求响应负荷管理中,该储能电站每日将放电计划调整到17:00-19:00,平均响应负荷达1500千瓦,获得补贴1.5万元。
未来怎么走?
党的二十届三中全会指出,要加快规划建设新型能源体系,完善新能源消纳和调控政策措施。
8月初,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》,其中明确提出利用源荷储资源建设一批虚拟电厂,建立健全标准体系,完善相关规则,提升电力保供和新能源就地消纳能力。
在钟永颉看来,虚拟电厂是新型电力系统建设不可或缺的一部分。
“新能源发电受自然条件影响大,直接影响电网稳定,这种时候就需要虚拟电网聚合、协调各方资源。”钟永颉说,宁波虚拟电厂将接入越来越多、各种类型的资源。预计到2025年,宁波虚拟电厂的日调峰能力将超过30万千瓦。
今年6月1日起施行的《电力市场监管办法》,明确新增虚拟电厂为电力交易主体。这将为可控负荷、新型储能、分布式新能源等灵活性资源提供进入市场的机会。
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