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今夏用电高峰来临,“虚拟电厂”这一概念被越来越多的人提及,各地与虚拟电厂相关的政策也密集出台。虚拟电厂正飞速照进现实。它究竟是什么?能带来什么?和普通人有关系吗?
不建厂房、不冒烟的电厂
“虚拟电厂”这个概念,最早于1997年在国外首次提出,2016年被引进国内能源互联网体系框架。
虚拟电厂,不是人们现实中看到的那些发电厂。传统电厂依赖实体的发电设备,而虚拟电厂则依赖于已有的电力资源,依托物联网、5G通信、大数据等技术进行资源的聚合与优化。
换言之,不建厂,但是能聚合电。从聚合范围看,在浙江,目前是指非调度调管的用户侧资源,比如一些可控的分布式光伏、电动汽车充电桩、空调、用户侧储能、源网荷储一体化园区、数据中心、景观照明等海量分散资源。技术上通过人工智能和大数据的力量,管理上通过聚合的运营模式,从而把散落在各个角落的能源资源在云端汇集在一起,形成一个新的能源大厂。点点星火,可燎原。
说到这里,可能有人会问,为什么会出现虚拟电厂?
诚然,没有事物会凭空出现。新安江水电站、浙江北仑发电厂、秦山核电站……这些耳熟能详的大型电厂诞生背后,都是经济社会发展带来的需求。
在中国,虚拟电厂建设从概念加速变为实践,源于应对全球气候变化之下的脱碳行动。随着“双碳”目标的实施和新型电力系统建设的推进,能源向绿色低碳转型,源源不断的可再生能源被开发利用,能源供应结构发生改变。如浙江,截至今年6月底清洁能源装机占比已超过五成。虚拟电厂建设可提供灵活调节能力,帮助新能源大规模接入下的电力系统保持稳定。
科技的进步,也为虚拟电厂的兴起创造了技术条件。数字化智能化的加持,让人们能不受空间地域限制,以一种前所未有的方式聚合能源,提升源网荷储高效互动水平。
虚拟电厂建设提速,也离不开经济社会发展带来的用户侧负荷资源的日益丰富。用好这些可控可调资源,是对传统集中式发电模式的一种补充和辅助,平衡电网供需矛盾。
也正是基于这几项基础,让虚拟电厂具备了灵活、经济、环保的特点。
2023年,浙江省最高电力负荷超过1亿千瓦,日最大峰谷差达3234万千瓦,达到或超过最高负荷95%的尖峰时段仅有33个小时。以尖峰时刻负荷为标准来扩张电网建设规模,缺乏经济性。
而虚拟电厂尚有挖潜空间,灵活环保的同时,还可释放土地资源,帮助减少对化石燃料的依赖,促进节能减排,降低用电及基础设施投资成本。据业内预测,按2025年全国负荷16亿千瓦、虚拟电厂容量占总负荷3%来测算,届时全国虚拟电厂容量将达到4800万千瓦,带来的经济效益将达到千亿元级。
AI在电力的落地场景
虚拟电厂,是AI在电力领域的落地应用场景之一。笔者在采访过程中也联想到了“区块链”,非中心化、分布式、点对点,而后形成链接。相比中心化,虚拟电厂因为分散,熄灭一盏小灯,还有无数小灯,从某种角度来说,安全特性突出。
一辆电动汽车就是一个移动储能,也是一个小小的虚拟电厂。
通过车网互动(V2G),当用电高峰时,电动汽车动力电池向电网放电,实现顶峰发电的支撑能力;在用电低谷时,电动汽车进入充电模式,存储电网过剩的电量,起到辅助填谷作用。
在浙江,通过传感技术自动调节空调温度及景观照明、工业园区的微电网及用户侧储能参与需求响应……这些也都可通过接入新型电力负荷管理系统,以虚拟电厂形式与大电网链接,并进行互动。
目前,杭州虚拟电厂可用于系统电源性缺电、电力市场化交易、配网故障性调节等场景。宁波自2023年起培育虚拟电厂市场,目前已向用户发放辅助服务补贴196.9万元。在金华浦江、磐安等地,把民宿空调等负荷接入当地虚拟电厂平台,扩大可调负荷资源池。
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