虛擬電廠意在推動能源綠色轉型
虛擬電廠並不是真正意義(yi) 上的發電廠,而是一種智能電網技術,在虛擬電廠聚合下,企業(ye) 、居民等用戶均可參與(yu) 電力市場交易,靈活性更高。作為(wei) 能源智慧化的關(guan) 鍵技術,虛擬電廠應用前景廣泛,全球都在搶占先機。目前,我國基本處於(yu) 前期試點研究階段。
資本市場總是不缺熱門概念。近日,A股虛擬電廠概念股熱度頗高,受到投資者追捧。虛擬電廠概念本輪走熱,源自關(guan) 於(yu) 特斯拉的一則消息——太平洋燃氣與(yu) 電力公司聯合特斯拉推出虛擬電廠試點項目。受此消息刺激,多家A股上市公司透露,涉及虛擬電廠相關(guan) 業(ye) 務,並展開積極布局。虛擬電廠走紅背後,是能源係統數字化轉型浪潮來襲。
提起電廠,人們(men) 腦海裏第一反應往往是:高聳的煙囪、巨大的冷卻塔、滾滾的白煙。如今在我們(men) 身邊有一些電廠,既沒有廠房,不燒煤,也不用其他燃料,卻具備發電的能力,我們(men) 稱之為(wei) 虛擬電廠。虛擬電廠並不是真正意義(yi) 上的發電廠,而是一種智能電網技術,其核心理念就是通過先進信息通信技術和軟件係統,把工廠、商場甚至居民家的各類分散、可調節的電源和負荷匯聚起來,形成一個(ge) 虛擬的“電廠”進行統一管理和調度。在虛擬電廠聚合下,企業(ye) 、居民等用戶均可參與(yu) 電力市場交易,靈活性更高。
以大型商業(ye) 綜合體(ti) 為(wei) 例,通常這些樓宇都會(hui) 配備大量的空調機組,冬天供暖夏天送冷都會(hui) 消耗大量電能。在夏季用電高峰時段,如果通過預先安裝的電子終端實現分鍾級遠程柔性可調節負荷需求響應,將中央空調的溫度上調2攝氏度至3攝氏度,便可讓日均用電量減少近20%,從(cong) 而減輕電網的負擔,同時商場用戶也不會(hui) 因為(wei) 微小的溫度上升而感到不適。如果能管控更多這樣的大廈和工廠,就可以在不新建發電廠的前提下,更好地釋放存量電力的潛能,保障電網安全。
雖然技術很先進,但虛擬電廠並非新概念。自1997年這個(ge) 概念提出以來,便受到歐洲、北美和澳洲多國關(guan) 注。自2001年起,德國、英國、西班牙、法國、丹麥等歐洲國家開始興(xing) 起以集成中小型分布式發電單元為(wei) 主要目標的虛擬發電廠研究項目;同期北美推進相同內(nei) 涵的“電力需求響應”。澳大利亞(ya) 、日本等亞(ya) 太國家近年來也逐步加入虛擬電廠研究、部署行列。
我國尚未形成成熟的成套解決(jue) 方案,虛擬電廠項目基本處於(yu) 前期試點研究階段。“十三五”期間,我國江蘇、上海、河北、廣東(dong) 等地相繼開展了電力需求響應和虛擬電廠試點。比如,江蘇省於(yu) 2016年開展了全球單次規模最大的需求響應。上海於(yu) 2017年建成世界首個(ge) 商業(ye) 建築虛擬電廠——黃浦區商業(ye) 建築虛擬電廠示範工程。國網冀北電力有限公司優(you) 化創新虛擬電廠運營模式,並高質量服務北京冬奧會(hui) 。
在“雙碳”目標下,虛擬電廠對提升電網安全保障水平、推動能源綠色低碳轉型具有重要意義(yi) 。當前,以可再生能源為(wei) 代表的現代能源係統,正加速替代以油氣為(wei) 代表的傳(chuan) 統能源係統。從(cong) 能源生產(chan) 、消費和配置各環節看,現代能源係統以電為(wei) 中心、以電網為(wei) 平台的特點日益顯著。未來,分布式可再生能源、電動汽車、新型儲(chu) 能等配電網中的分散發電和有源負荷將呈現高速增長態勢,更多電力用戶將由單一的消費者轉變為(wei) 混合型的產(chan) 消者。這些都對電網的安全、可靠、經濟運行等提出新的挑戰。
虛擬電廠正是針對這些新現象,聚焦再電氣化進程中生產(chan) 側(ce) 和消費側(ce) 同步發力的重要特征,提出適應未來能源清潔低碳發展趨勢的技術和商業(ye) 模式,在清潔供暖、用戶側(ce) 需求響應、電動汽車等領域都具有廣闊的應用前景。作為(wei) 電網的“智能管家”,虛擬電廠將分散式電源和負荷化零為(wei) 整,既可以作為(wei) “正電廠”向電力係統供電,也可以作為(wei) “負電廠”消納係統的電力,起到靈活的削峰填穀作用,助力電網係統保持實時平衡。這不僅(jin) 可以減少電源和電網建設投資,還可以為(wei) 企業(ye) 、居民等參與(yu) 者提供新增收入的渠道,實現用戶和係統、技術和商業(ye) 模式的雙贏。
能源再電氣化和智慧化已成全球能源轉型重要趨勢。作為(wei) 能源智慧化的關(guan) 鍵技術,虛擬電廠應用前景廣泛,全球都在搶占先機,爭(zheng) 取戰略主動。不過無論是在海外還是國內(nei) ,虛擬電廠都還很年輕。在能源轉型的道路上,尚需政府、企業(ye) 、用戶等各方共同努力,在市場機製建設、商業(ye) 模式創新、核心技術研發以及用戶廣泛參與(yu) 等方麵積極探索,助力能源流與(yu) 信息流高度融合,最終實現能源生產(chan) 、交易、利用的高效化,以及能源基礎設施的共享。(王軼辰)
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