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浅谈虚拟电厂与企业微电网数字化建设

文章更新时间:2023-04-14 点击量:214

摘要:2023年1月8日,微信微信guan方账号鱼眼看电改(作者余庆)发表文章《虚拟电厂与负荷侧数字化》,原文如下:

“虚拟电厂是电力数字化的应用方向"。准确地说,它是负荷侧数字化的发展方向。因此,负荷侧的数字化水平和未来的发展方向决定了虚拟电厂未来的应用。

一、负荷侧数字化水平很低

从电力专业环节来看,我们分为“发电、输电、配电、用电"几个环节(包括调度、市场等)。).

这里有一个概念是交叉的,即物理配电网,与配电专业不wan全一致。

对于电网而言,配电专业管辖公共配电网,而公共配电网只是物理配电网络的一部分。

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对于物理配电网,用电环节包括用户配电网(微电网)、以及连接到电网*末端的各种资源(如负荷、分布式发电、分布式储能)的管理。

从电力数字化水平来看,电网数字化水平很高。自2006年SG186“智能电网"项目启动以来,国家电网每年在自动化和信息化领域投资100亿元,大大提高了数字化水平,更不用说南方电网了。

其次,近年来,在“智能电厂"的趋势下,各大发电集团也大大提高了发电领域的数字化水平。

然而,电力用户的负荷侧数字化一直处于非常低的水平。管理的基础是数字化,负荷侧低水平的数字化已经成为虚拟电厂发展的主要制约因素之一。虚拟电厂管理分散的电力资源,包括聚集、抽象、监管和交互。

虚拟电厂管理的资源大多分布在配电网的末端。当用户配电(微)网络的数字化和管理水平很低时,终端资源的管理水平自然也很低。

二、目前不能依靠虚拟电厂来提高负荷侧数字化水平

接下来的问题是,谁来提高用户配电网的数字化水平,这些第三方是否可以依靠虚拟电厂?

但这里还有另一个悖论:虚拟电厂目前无法持续盈利,甚至虚拟电厂目前的盈利也无法弥补负荷侧的数字投资。

在虚拟电厂大规模推广之前,我们需要建立负荷侧的数字商业模式,而不是等待虚拟电厂的商业逻辑建立,然后进行负荷侧的数字化。

这有点像:在美团和拼多多的商业模式建立之前,智能手机已经自洽,卖智能手机可以zhuan钱。

否则,让拼多多送智能手机,拼多多的商业模式肯定是站不住脚的。

三、负荷侧数字化不能单独衡量收益

光伏投资的朋友经常问:如何计算用户的能源数字项目的ROI?我们能用节能来计算投资回报吗?

在实际项目中,大量分布式光伏项目(工商)根据“目录电价"计算光伏电价折扣,形成wei装的效益共享合同能源管理模式,与用户签订光伏电力销售合同。

因此,他们自然认为负荷侧能源的数字化投资是否也具有这一属性。

我的回答是:即使是工商分布式光伏,目前目录电价已经取消,现货市场的清算价格也呈现频繁波动、峰谷价差拉大的趋势。未来没有锚定价格,如何计算固定收益率。

光伏还是这样。面对负荷随生产订单变化,订单随行业繁荣和客户需求变化,负荷侧数字节能效益难以明确计算。如何计算投资回报率?

甚至ROI的概念也不能用于负荷侧数字化和虚拟电厂,因为ROI更多的是一种“固定资产投资"的经济价值计算方法。

负荷侧数字化和虚拟电厂本质上是一种“企业服务",而不是资产投资。

目前,积极投资“虚拟电厂"业务的发电企业,认为具有先天优势,正在利用“电厂建设"的投资逻辑,了解“软服务"的虚拟电厂。

当一个事物发展的基本逻辑和认知偏差出现时,这个事物的发展肯定会充满鸡毛。

四、负荷侧数字化的本质是提高管理意识

为什么负荷侧的数字化水平这么低?个人认为是负荷侧企业,能源管理水平低造成的。

在实际项目中,我们看到了许多负荷侧的数字工具,但作为建设项目的一部分,验收后没有发挥作用。

为什么工商企业的能源管理水平较低?这是因为过去处于快速增长阶段,企业更关注主要业务的发展,而不是“企业能源管理"作为辅助业务,是否产生管理价值,直率地说,它可以确保企业的正常生产。

电力企业的能源管理意识水平决定了负荷侧的数字化水平,*最终决定了虚拟电厂能否落地并继续前进。

目前,需要通过政策影响(如需求响应、能源双重控制、碳排放约束)、市场价格信号、专业能源服务等综合手段,进一步促进企业建立这种意识,通过数字化和管理产生可见价值。

因此,虚拟发电厂的推广不依赖于简单的数字项目投资,也不依赖于简单的光伏、储能、电力销售、节能,而是一种企业管理改进,更类似于企业财务优化或ERP流程优化。

负荷侧数字化实际上只是财务管理软件或ERP软件。现在大多数企业不会问“投资ERP,ROI是多少"这样的问题。

为了提高能源消费侧的绿色能效水平,国家一直在出台相关政策,无论是以往的节能服务、分布式光存储建设、微电网和多功能互补性,但始终陷入“项目投资"模式,这与能源产业长期以来的“基础设施思维"是分不开的。

1综述

看完这篇文章,我受益匪浅。本文主要是结合本文探讨实现企业微电网数字化的方法和意义,即电力用户的负荷侧。

虚拟电厂本质上是利用能源互联网技术,将数千家企业微电网分散的可控负荷、充电桩、分布式光伏、分布式储能等整合成一定规模、可调负荷资源和发电容量。通过这个看不见的“电厂",配合大电网的需求响应,解决电网峰谷差大、局部供电紧张等问题,从中获利,是电网和用电企业的双赢局面。今年以来,虚拟电厂频频得到政策支持,在行业内掀起发展热潮。主要原因是我国电力峰谷差矛盾日益突出。未来,虚拟电厂可以在缓解供需矛盾、提高电网稳定性和灵活性方面发挥关键作用。

虚拟电厂在国外已经有了相对成熟的运行机制,但现阶段国内真正实施虚拟电厂的项目很少,大部分都是试点项目。正如余庆先生所说,一方面虚拟电厂目前无法持续盈利;另一方面,虚拟电厂的基础设施,即大量企业微电网的数字化程度太低,前期需要投入更多的资源,首先实现企业微电网的数字化。企业微电网侧的低水平数字化已成为虚拟电厂发展的主要制约因素之一。

2如何建立企业微电网数字化

企业的能源管理意识决定了企业电网的数字化水平。专jia预ce,下一步将有进一步的政策(如需求响应、能源双重控制、碳排放约束)和价格激励机制,推动企业建立微电网数字化,为虚拟电厂的推广和发展建设基础设施,提高企业的能源管理意识,通过数字能源管理对企业产生价值。那么,企业如何建立适合自己的微电网数字化呢?

企业微电网数字化系统(EMS)包括安装在现场的传感器、智能网关和微电网数字软件。传感器用于监控企业负荷设备和分布式发电设备(系统),现场传感器数据接入边缘计算智能网关,每个智能网关可视为区域总部,收集传感器数据协议转换上传EMS和转发第三方系统,网关可根据预设阈值或自动学习执行逻辑计算,执行EMS指令。EMS可视为企业微电网总部,根据智能网关上传的数据生成各种图表、控制策略和分析结论,并根据设置权限响应虚拟电厂的调度指令,大量EMS构成虚拟电厂的基础,系统架构图如图1所示。

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AcrelEMS企业微电网数字系统集成了企业负荷侧的电力监控、能耗统计、电能质量分析与治理、智能照明控制、主要能源设备监控、充电桩运行管理、分布式光伏监控、储能管理等功能。用户可以通过平台对企业微电网进行集中监控、统一调度、统一运维,满足企业可靠、安全、经济、高效、有序的用电要求。

3微电网数字化系统功能

电力监测、能耗分析、照明控制、分布式光伏监测、储能管理、充电桩运行管理、需求响应

4微电网数字化系统硬件设备

除软件外,安科瑞还拥有现场传感器、智能网关等设备,包括高低压配电综合保护监测产品、电能质量在线监测装置、电能质量控制、照明控制、新能源充电桩、电气消防解决方案等,可为企业微电网数字化提供一站式服务能力。

五、结束语

正如文章所说,“负荷侧数字化的本质是提高管理意识"。企业微电网数字化建设是大势所趋,是虚拟电厂发展的必要条件,也是企业提高能源管理水平的必要手段。随着双碳政策和电力改革政策的推进,要提高能源利用效率,解决电网峰谷差大的问题,必然会有越来越多的政策工具走上台面,包括增加电价波动、扩大峰谷电价差、双能耗控制等。在这种情况下,仅仅依靠人工管理是无法适应政策和电价变化的。提前建立和适应能源数字化管理的企业,将更快地获得用电成本优势,享受电力改革政策的红利。