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泛在电力物联网、能源互联网与虚拟电厂

文章更新时间:2023-07-11 点击量:186

简介:从能源互联网的阻碍,到无处不在的电力物联网噪声,再到虚拟电厂的流行,能源领域迫切需要进一步的数字智能发展。如今,随着新电力系统建设的推进,虚拟电厂有望迎来快速发展。除了国家电网和南方电网公司下属的电力信息公司外,市场正在探索新的蓝海。

6月1日,据南方财经报道,南方电网深圳供电局和南方电网研究所于5月19日至30日在中国验证了虚拟电厂的调频技术。这标志着深圳虚拟电厂基本具有实体电厂功能,有助于提高城市电力保障能力和新能源消耗能力,为国内虚拟电厂的建设和运营输出“深圳经验"。

虽然我国虚拟电厂建设仍处于概念验证和试点阶段,但虚拟电厂指数近年来波动上升,引起了市场的广泛关注。同时,随着虚拟电厂的普及和积极的政策,能源物联网企业在2023年的寒冷中逆势成长,赢得了第一个机会。


1爆炸性虚拟电厂,表示新风口

今年有多热?据上海市气象局guan方微博报道,5月29日13时09分,徐家汇站气温达到36.1℃,打破了5月当地气温*高纪录。不仅如此,北京、四川、江西、湖南、广东、广西等地也频频发布高温预警。

随着居民用电量的快速增长,叠加工业用电量居高不下。虽然发电量逐年增加,但我国电力紧张局势持续加剧。今年4月,我国总发电量为6583.5亿千瓦时,同比增长8.18%。但根据国家能源局的预测,2023年全国*大电力负荷将比去年大幅增长,我国电力供应将呈现紧平衡状态。全国*高电力负荷可能比2022年增加近1亿千瓦,电力供应保障仍是重要主题。

在电力资源持续紧张的今天,数字智能手段能否为电力系统提供新的动力?当然,答案是肯定的。在这种背景下,虚拟发电厂利用了这一趋势。一般来说,虚拟发电厂是虚拟发电厂。它不具备实体发电厂(如火力发电厂)本身,而是一种管理模式或系统。其核心思想是汇聚各种分散可调的电源和负荷,通过数字手段形成虚拟的“发电厂"进行统一的管理和调度,同时作为参与电力市场的主体。

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虚拟电厂引起关注的原因是它可以护送稳定的电力供应。随着间歇性新能源在电力系统中所占比例的提高,电力负荷弹性面临挑战,虚拟电厂具有聚集资源、调节流向、提高效率的功能,有助于提高电力系统在风景大规模接入时的稳定性和安全性。例如,在用电高峰期,虚拟电厂可以实现大量购物中心负荷与电网之间的互动。通过将购物中心的室内温度提高1至2摄氏度,大大降低了购物中心的空调负荷,减轻了电网的电压。

此外,虚拟电厂可以以更低的成本参与电力系统的调整。根据国家电网的计算,通过火电厂实现电力系统的峰值填补,需要投资4000亿元才能满足5%的峰值负荷,而通过虚拟电厂只需要投资500亿-600亿元,虚拟电厂的成本只有火电厂的1/8-1/7。

在各种优势的背景下,虚拟电厂的概念股继续上涨。事实上,虚拟电厂并不是什么新鲜事。“十三五"期间,我国开展了虚拟电厂试点工作,部署了多个虚拟电厂项目,取得了大量的经验和数据。2022年6月,山西省能源局发布了《虚拟电厂建设经营管理实施计划》,明确了虚拟电厂的类型、市场流程、技术规范等要求,成为省级虚拟电厂实施计划。目前,山西正在推进两批10个虚拟电厂试点项目,累计可调容量400兆瓦。

去年8月,深圳虚拟发电厂管理中心成立,是国内虚拟发电厂管理中心,标志着深圳虚拟发电厂进入快速发展的新阶段。虚拟发电厂的普及对能源和电力行业来说并不奇怪。新京报贝壳金融记者了解到,随着风景的大规模接入,虚拟发电厂可以提高电力系统的稳定性和安全性,成本低于火电调峰。此外,上海虚拟发电厂还参与了许多负荷类型;山东虚拟发电厂不仅可以参与辅助服务,还可以参与最近的现货交易;广东开放需求响应市场交易。

近日,国家标准化管理委员会发布消息称,《虚拟电厂管理规范》和《虚拟电厂资源配置与评价技术规范》两项国家标准获批,这意味着我国虚拟电厂建设将有国家统一的管理规范。

虽然虚拟电厂的普及程度正在上升,但我国虚拟电厂的建设仍处于概念验证和试点阶段。目前,我国虚拟电厂主要是邀请型电厂,通过机构或电力调度机构发出邀请信号,然后由负荷聚合商和虚拟电厂组织资源响应,从电网电价补贴中获得利润。这意味着虚拟电厂的市场规模仍然非常有限。在此背后,新电力系统所携带的能源物联网出风口是一个更广阔的市场目标。


2虚拟电厂能否支持泛在电力物联网重新起飞?

自2016年2月以来,中国开始逐步推进能源互联网建设,并在全国范围内开展试点项目,建设效果未能达到预期。缺乏配套的商业模式使各方资本在实际投资过程中缺乏热情。

2018年3月,以国家电网冀北电力为主导的IEC标准虚拟电厂“用例"提案正式获批,这是国家电网在虚拟电厂国际标准编制领域的里程碑式突破。国家电网冀北电力将通过领导虚拟电厂国际标准,促进相关科研技术的发展,探索冀北在促进清洁消费等技术领域的方案。

2019年1月,国家电网公司进一步提出了“三两网"的发展战略目标,旨在建立智能电网与泛在电力物联网有机结合的国际一liu能源互联网企业。泛在电力物联网建设背景强调建设各级电网协调发展、状态综合感知、信息处理强智能电网和泛在电力物联网,发挥电网在能源收集、传输、转换中的枢纽作用,促进清洁低碳发展,促进供需对接,提高系统灵活性。

虚拟发电厂的核心是聚合和通信。分布式电源、分布式储能、可控负荷、充电桩等不同类型的分布式资源就像“沙子"。通过虚拟发电厂技术,这些“沙子"被聚集、利用、整合和协作,形成了一个巨大的“宝藏"。

一般来说,虚拟电厂为新电力系统提供稀缺的平衡服务,而不是简单的电能。其本质是一种先进的市场化管理模式,可以通过价格管理电力供需风险。虚拟电厂作为利用市场激励规则,通过优化、协调和控制,聚合分布式能源参与电力市场和电力系统运行的运行模式,将是促进分布式能源与大电网友好协调优化、促进电力系统清洁的有效途径之一。

以上内容选自微信微信guan方账号:数智锐角《深圳经验,走出电力物联网大道》,作者不二。


3泛在于电力物联网、能源互联网和虚拟电厂

泛在电力物联网的建设为能源互联网的建设提供了有力的支持,也为虚拟电厂的建设和实施提供了技术驱动力。在某种程度上,虚拟电厂是泛在电力物联网的具体形式和基本单元。2019年,国家电网发布了《泛在电力物联网2020年重点建设任务纲要》。虽然泛在电力物联网和能源互联网的建设进展一度放缓,但它一直在指导企业的产品生态方向。现在,随着虚拟电厂的兴起,泛在电力物联网和能源互联网建设的重要性再次显现。

多年来,安科瑞电气一直深入从事企业微电网的能效管理。根据泛在电力物联网建设的要求,从Acrelems企业微电网的能效管理系统逐步从1.0迭代到3.0,实现企业微电网的需求管理和负荷管理。结合物联网和大数据技术,可实现企业电网的电力监控、能耗统计、负荷预测、照明控制、主要负荷监控、充电桩运行管理、光伏发电监控、储能管理、需求响应等功能,提高企业配电和用电的智能化,帮助企业实现可靠、安全、经济、高效、有序的用电,Acrelems可作为虚拟电厂的子系统,促进虚拟电厂的快速发展。

图1AcrelEMS企业微电网能效管理系统


4AcrelEMS企业微电网能效管理系统

配电监控、光伏发电监控、储能管理、功率预测、能耗分析、照明控制、充电桩管理、需求响应


5企业微电网能效管理系统硬件设备

安科瑞拥有能源互联网“云边端"产品生态系统,终端设备包括智能网关、高低压配电综合保护和监控产品、电力质量在线监控装置、电力质量控制、分项计量、照明控制、新能源充电桩、电气消防解决方案等,可为企业微电网能效系统提供一站式服务能力。




6结束语

从能源互联网的概念,到泛在电力物联网的繁荣,再到虚拟电厂的普及,能源领域需要进一步的数字智能发展。如今,随着新电力系统建设的推进,虚拟电厂有望迎来快速发展,企业侧的能源数字化也将迎来新一轮的高潮。