没厂房也没烟囱,虚拟电厂究竟是个啥?为您揭秘

核心提示:华能山东发电有限公司投资建设的虚拟电厂项目在山东电力交易中心平台完成注册,标志着全省首家虚拟电厂上线运行。 虚拟电厂是什么?与传统电厂有何不同?齐鲁晚报·齐鲁壹点为您揭秘

夏侯凤超 济南报道
6月14日,华能山东发电有限公司投资建设的虚拟电厂项目在山东电力交易中心平台完成注册,标志着全省首家虚拟电厂上线运行。
虚拟电厂是什么?与传统电厂有何不同?齐鲁晚报·齐鲁壹点为您揭秘。
长啥样?
不烧煤不发电
它是个新型电力系统
在很多人的印象中,电厂的形象是冒着水蒸气的冷却塔、一座座烧煤的机器,但虚拟电厂与传统的电厂不同,它不烧煤、没有厂房,被称作“看不见的电厂”。
“虚拟电厂与传统的发电厂不同,它是一种智能电网技术,一个智慧能源管理系统。”6月12日,记者来到黄台电厂,在虚拟电厂操作室,见识到了这个“不一样的电厂”。
黄台电厂营销部主任刘昕杰告诉记者,虚拟电厂是一个智慧能源管控平台。通过先进信息通信技术和软件系统,实现分布式电源、储能系统、可控负荷、微网、电动汽车等分布式能源资源的聚合和协调协同优化,参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统,是一个“特殊电厂”。
“换句话说,就是凭借能源互联网技术,将充电桩、储能、空调等电力资源聚合,并优化控制,参与电网运行。在电力充足时进行存储,引导用户多用电;电力不充足时引导终端用户减少用电,从而确保用电高峰期间的电网平稳运行。”
刘昕杰打开虚拟电厂智慧管控平台,记者看到,在这个平台上,各设备最大可调节容量、各用电资源、用电负荷情况等一目了然,曲线、饼状图等可以直观呈现负荷运行趋势。平台还显示市场化需求电量、各服务用户用电计划等。
“建设虚拟电厂很有必要。”济南市发改委相关人士表示,一是基于缓解电力供需形势。他举了一个例子,2022年8份,受持续高温影响,全省电力负荷屡创新高,最大负荷达到1.082亿千瓦。济南电网也创出800.1万千瓦的负荷新高,同比增长约22.15%。
再就是新能源消纳能力受制约。风能、太阳能等随机性、间歇性和波动性特征,大规模、高比例接入将给电力系统平衡和电网安全运行带来一系列挑战。“2021年9月,济南市7个区县纳入国家整县光伏规模化开发试点名单,随着试点工作的推进,部分区县红色台区超过半数,变压器反向过载,导至新增的风电、光伏无法并网,制约了新能源的发展。”
如何“发电”?
“加减法”调节
相当于电力“管家”
虚拟电厂的电从哪儿来?整个过程如何运作?
刘昕杰告诉记者,虚拟电厂起到的是对电力调控的作用,也就是通过“加减法”,实现电力供需平衡。
他解释,“我们现在的发电来源,一方面是火电机组,另外就是新能源,包括太阳能,风能等。”白天尤其是中午,是风电、光伏等新能源发电量比较大的时候,火电发电量下降,促进新能源的消纳;傍晚夜间的时候,风电、光伏等新能源发电少,火电发电上升。
近年来,新能源处于高速发展阶段。国家能源局下发的《2022年能源工作指导意见》中指出,今年能源结构目标风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到12.2%左右。电力资源具有瞬时性,发电、供电、用电在同一时间内完成,而风电、光伏的发电高峰与社会用电高峰并不匹配,在风电、光伏大发展的过程中,用电发电的供需矛盾、电网的调峰调频问题也愈发严峻。而虚拟电厂在其中的作用,就类似电力调配的“管家”,实现的是“削峰填谷”的作用。
“在新能源发电量充足,发电量超过用电量时,虚拟电厂就提供了三种方式,来进一步调节电力。”刘昕杰说,一是做“减法”,与新能源资源单位沟通,减少新能源发电量;二是做“加法”,与用电单位沟通,把需要大功率用电的工程放到此时,促进消耗电力;三是进行电力的“存储”,等到电力需求紧张的时候再使用,通俗来讲,相当于一个大型“充电宝”。
作为“管家”,虚拟电厂起到的作用,就是在第二天全省用电计划的基础上,对富足或紧缺的电力资源进行调配。“电力每天都会发布用电计划,当预判电力供需出现可预见性的供应缺口时,虚拟电厂根据自己的份额进行调配,用户按照约定,在缺口时段自愿削减、暂停用电负荷。”
“管家”咋干?
沟通“邻居”
调配电力“润物细无声”
在电力调配过程中,“管家”起到的作用,就是将发电方与用电方进行合理调节,充当沟通桥梁,让两方的供需关系能够尽量保持平衡,成为和睦的“邻居”。
刘昕杰举了个例子。比如,天气晴好发电量大时,引导工厂用户将大功率工程在这时候开工作业;另外,也可以引导充电桩用户通过降价等方式,吸引市民在发电量大时集中充电。通过类似这样的方式,实现供需平衡,达到电力有效利用。
很多时候,虚拟电厂的调度,对于市民来说是“润物细无声”的。刘昕杰说,中央空调用户也是虚拟电厂用户之一,商场提前在电网调控计划上报后,在用电高峰期,将温度提高1-2摄氏度,不会让顾客有明显的感受,还能降低商场空调的负荷。“如果很多个商场像这样操作的话,就能省出很多电,助力电网‘削峰填谷’。”
据了解,目前,华能山东公司投资建设的虚拟电厂已接入代理工商业用户、分布式光伏、楼宇空调、充电桩等资源共计143兆瓦,其中可调节容量为38.67兆瓦,目前服务用户21个。也就是说,21家用户可以分配38.67兆瓦的电量,根据自身情况报送用电或减电需求。
“虚拟电厂新业态既可作为‘正电厂’向系统供电调峰,又可以作为‘负电厂’加大负荷消纳配合系统填谷。”相关人士指出,其经济性效益一方面来源于快速响应指令,配合保障系统稳定并获得经济补偿;另一方面可等同于电厂,参与容量、电量、辅助服务等各类电力市场获得收益。
有啥好处?
既能合理使用资源
还能真金白银省钱
国家发展和改革委员会、国家能源局3月1日发布的《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》提出,要明确分布式新能源、虚拟电厂等新主体、新业态的市场准入、出清、结算标准,研究设计适宜的交易品种和交易规则,鼓励多样化资源平等参与市场交易。创新拓展新型电力系统商业模式和交易机制,为工商业电力用户与分布式电源、新型储能等主体开展直接交易创造条件。
据了解,济南市2023年开展了虚拟电厂建设和运营的试点工作。2023年7月,济南市发改委发布《关于济南市虚拟电厂建设与运营试点项目公示》,华能山东发电有限公司虚拟电厂等5个项目入选。
相关人士看来,发展虚拟电厂,是必要且有意义的。“对于发电侧来说,是促进新能源的消纳。”上述人士指出,部分时段部分地区的弃风弃光现象仍比较严重,发展虚拟电厂,将大大提升系统调节能力,降低“三弃”电量。
而对于电网侧来说,起到的是为电网削峰填谷、减轻电网负荷的作用。“将需求侧分散资源聚沙成塔,发展虚拟电厂,与电网进行灵活、精准、智能化互动相应,有助于平抑电网峰谷差,提升电网安全保障水平。”上述人士说。
对于用户侧来说,也降低了用能成本。从江苏等地试点看,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。“无锡试点项目提高了园区的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。”上述人士说。
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