北京青年报
西部首座虚拟电厂 如何当好“电力搬运工”?
成都商报 2024-03-18 13:07

“你看这些区域,颜色越深表示当前的用电负荷越高。”近日,在成都倍特数字能源科技有限公司(以下简称“倍特数能”),副总经理邓霄博利用监测平台,向成都商报-红星新闻记者展示了成都高新西区虚拟电厂运行情况。

这是西部首座虚拟电厂,上线半年多以来,已经聚合了成都高新西区IC设计产业园,以及京东方、德州仪器、华为等169家企业,形成了0.1万千瓦电源侧、5.68万千瓦负荷侧的灵活可调能力,能填补成都高新西区约60%的供电缺口,城市能源安全有了可靠保障。

什么是虚拟电厂?它将怎样助力构建城市级新型电力系统?又是如何体现新质生产力?带着这些疑问,记者走进倍特数能,探寻这个“电力搬运工”的智能密码。

智慧系统

助力实现“双碳”目标

之所以叫“电力搬运工”,是指相对于传统电厂而言,虚拟电厂并不发电,而是一套智慧能源管理系统。它以物联网为基础,通过先进的信息通信和智能控制技术,将相对分散的电源、电网、负荷和储能等进行集成调控,实现“源网荷储”协调互动,形成一个特殊的“电厂”,参与电力市场和电网运行的协调管理,是现代能源行业中的一项重要创新。

那么,既然传统电网本身已经形成了一套完备的调控体系,为何还需要另起炉灶大力建设虚拟电厂?

这就要从当前发电和用电的新形势说起。邓霄博介绍,在传统电力系统中,电网根据用电侧的电力需求,会下发相应指令,对供给侧的发电进行调控。例如需要增加供电量时,火力发电厂在收到指令后,会增加烧锅炉的火力;若是水力发电,就会增大水流量来提高转速,反之亦然。“电网的指令可直接控制阀门,不需要人为干预。”邓霄博说。

近年来,随着新型电力系统建设的推进,无论是供给侧的电力生产,还是用电侧的电力需求,都面临越来越大的随机性,对电力保供工作带来极大挑战。

据介绍,在供给侧,随着 “双碳”战略的推进,风光发电在能源结构中的占比持续扩大,而这些能源都是“靠天吃饭”,具有很强的随机性和波动性,不像传统发电方式那样便于控制;在用电侧,空调、充电桩等负荷不断涌现,不仅使得电力需求上升,对用电负荷的预测也更加困难。

虚拟电厂的出现,可以通过智慧算法,提高新能源利用效率,打破供给侧和用电侧之间的物理界限。得益于“源网荷储”一体化,虚拟电厂既能作为“正电厂”向系统供电,增强保供能力,也能作为“负电厂”消纳系统的电力,减少资源浪费,达到“削峰填谷”的作用。

虚拟电厂

入选国家级示范名单

去年初,成都高新区正式启动了高新西区虚拟电厂试点建设工作。作为一家定位为“绿色智慧能源解决方案供应商、能源数字化运营服务商”的年轻企业,倍特数能成为了成都高新西区虚拟电厂承建商。

邓霄博介绍,去年1月,公司就开始了相关基础调研工作,并随即走访了大量企业,“我们当时分了四个实施小组,深入企业了解用电情况,讲解虚拟电厂应用场景。”在走访中,倍特数能工作人员随身携带着电力数据终端,向各个企业进行直观展示。

“扫街”式走访收到实效,不少企业愿意尝试。随后,第二批工作人员接力行动,上门安装采集终端。硬件安装完毕,接下来就是软件调试、账号开通、系统使用培训等一系列流程。

在正式上线之前,为验证虚拟电厂功能,去年7月21日开展了弹性负荷管理试运行工作。

邓霄博介绍,试运行当天,成都高新西区存在3MW的电力负荷缺口,前一日通过邀约7家企业通过自主申报的方式参与,最终实际最大响应量为3.2MW,所有企业响应达标率100%,有效填补了模拟的负荷缺口。

试运行成功,成都高新西区虚拟电厂随即正式上线,这也是西部首座上线运营的虚拟电厂。京东方、德州仪器、华为等169家企业,以及成都高新西区IC设计产业园等园区纷纷接入。据介绍,大部分接入企业年均用电量在300万度以上,基本上囊括了该区域的高耗电量企业。

邓霄博告诉记者,成都高新西区虚拟电厂核心终端,打通了云端平台与电力用户数据通道,可满足需求响应毫秒级监测、分钟级传输时效性的要求,这融合了倍特数能的自主技术,在虚拟电厂领域具有领先优势。在工信部发布的2023年大数据产业发展示范公示名单中,由倍特数能打造的城市区域级数字能源(虚拟电厂)平台成功入选。

相关政策也在助推虚拟电厂的推广。据了解,成都高新区先后出台《弹性负荷管理办法》以及《成都高新区弹性负荷管理工作专班工作方案(试行)》,引导企业积极参与区域弹性负荷管理,降低用电负荷,获取响应积分。

《成都市虚拟电厂建设实施方案 (2023—2025年)》也已正式印发。根据方案,2025年,成都市虚拟电厂市场化运作模式基本形成,基本实现对分布式电源、储能设施、可调用电负荷等能源资源的“应接尽接”,可调节能力130万千瓦以上,达到成都电网最大用电负荷的5%,构建形成以虚拟电厂为主导的新型电力系统。

柔性管理

加快形成新质生产力

接入虚拟电厂平台之后,使用体验如何?

近日,记者跟随工作人员进入IC设计产业园高压配电室。打开进线柜,只见一个黑色盒子安装在测量回路上——这就是虚拟电厂的电力数据采集终端。对于接入企业来说,虚拟电厂平台相关操作非常简单,它让电力监测和需求响应都变得更加方便快捷。

成都高新西区IC设计产业园的能源服务单位负责人打开笔记本电脑,向记者展示了虚拟电厂的用户系统。只见页面有“智慧用能”和“弹性负荷”两个入口,其中智慧用能入口可以查看园区综合能耗智能监测情况,而弹性负荷入口可以提供弹性负荷申报、中标情况查询、认定结果查询等服务。

该负责人表示,此前如果想知道园区详细用电情况,需要去供电公司查询,现在点击进入“智慧用能”就能一清二楚。

而他更看重的,是“弹性负荷”的灵活操作。在传统电力管理中,遇到电力供应不足的情况,通常应对办法是有序用电,而具体用电安排一般来得比较急,一旦准备不足就容易被动。现在有了“弹性负荷”管理,虚拟电厂将提前一天下发通知,企业有了更加充足的准备时间,变被动为主动。

他举例,比如在用电高峰期,后台发出100度电的减量需求,企业如果有调配空间,积极响应该需求,不仅可以降低能耗、节约成本,这100度电还可以获得补贴。

除了少用电“削峰”,虚拟电厂还可以输电“填谷”。倍特数能在IC设计产业园里承建了光储(充)智慧能源项目,其中光伏系统装机总容量360.8kWp,储能系统装机容量500kW/1000kWh。不仅光伏系统可以发电,储能系统也相当于一个大型“充电宝”,可以为园区提供电力。

据介绍,按照虚拟电厂提示的电量负荷情况,储能系统会在每天不同时段进行不同操作:低谷低价时充电,高峰高价时放电,实现园区源网荷储的优化调度与柔性互动,既能调节园区电量,也能节约成本。他测算,目前在天气良好的状况下,“光伏+储能”已经可以满足园区相当一部分用电量。

“我们想要打造的,是一种灵活、柔性的管理模式。”邓霄博表示,希望借助虚拟电厂平台,让企业主动参与各种调节手段。通过弹性负荷管理,企业可以在负荷高峰时段主动减少用电量,在降低企业用能成本的同时,获取响应激励积分;对能源使用情况进行监测和分析,可以帮助企业找出能源浪费的地方,进一步优化能源利用效率,加快形成新质生产力。

文/叶燕 王俊峰

摄影/王效

编辑/倪家宁

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