近年来,全国用电负荷持续增长,叠加极端天气频发多发,用电高峰期保障供应的难度增大。今年入冬以来,在厄尔尼诺背景下,阶段性的冷空气频繁出现,复合型气象灾害或将在全国局部地区出现。面对全国用电负荷持续增加,一些地方启动“虚拟电厂”,通过聚合电动汽车的电力供应,优化电网调度运行,全力做好迎峰度冬等电力安全保供。
什么是虚拟电厂?它是如何发挥保供作用的?
聚合电动汽车的储能空间 缓解电力供需矛盾
虚拟电厂看不见、摸不着,既没有高耸的烟囱、圆形的冷却塔,也不消耗煤炭等燃料,却具有实体电厂的一些属性,例如提供调峰调频等服务。
特来电新能源股份有限公司董事长于德翔曾表示,虚拟电厂是不直接通过燃煤燃油发电,而间接获得能源的系统,它以先进的调度控制技术和信息通信技术为手段,以电动汽车充放电、分布式能源、储能、可调负荷等资源为载体,通过平台实现海量能源聚合,对自身用能的行为进行协调优化,可等效为可控电源,向电力系统供电调峰或进行负荷消纳。
“从这个月开始,计划晚高峰时段开展削峰任务,请各相关聚合商提前做好准备。”今年夏天,深圳用电负荷晚高峰来临时,虚拟电厂管理中心工作人员向各运营商们发出“削峰”通知。通过虚拟电厂运营管理云平台,向多家品牌的电动汽车充电站发出指令,短短5分钟内,电网降低负荷1万千瓦,相当于1000多户居民家庭的用电负荷。
“每家企业都有相应的负荷指标,接到指令后,我们的15座充电站迅速下调平均功率,并告知车主充电站处于调峰阶段,充电速度可能会平时慢一些。”深圳一家充电运营商相关负责人介绍,“我们会通过充电费用的调整,引导车主错峰充电,通过参与辅助调峰服务,企业也可以获得一定收益。”
据了解,截至今年6月,深圳虚拟电厂管理中心对接虚拟电厂运营商累计66家,接入管理超30家,接入资源规模超过150万千瓦,预计实时最大可调节负荷能力超30万千瓦,是目前国内数据采集密度最高、接入负荷类型最全、直控资源最多、应用场景最全的虚拟电厂平台。
目前,合肥、上海等多个城市都在通过借助充电基础设施,形成以电动汽车充放电为核心的“虚拟电厂”,参与削峰填谷、调频调峰。虚拟电厂可根据当地调峰辅助服务市场相关规定,在日前聚合计算并申报自身调峰能力,并在日内按照调度机构的指令,在日前中标的调峰范围内实时主动调减(或增加)虚拟电厂的用电负荷,完成调峰调度指令,并根据调峰市场分时出清价格和调节电量获得相应收益。
南方电网能源发展研究院新能源研究所研究员孙思扬曾表示,“根据测算,为了满足这5%的峰值负荷需求,建设电厂和配套电网可能要花费几千亿元,但通过虚拟电厂充分挖掘需求侧的调控潜力,建设、运营、激励等环节的投资为建设传统电厂的10%—20%。”他认为,推进虚拟电厂建设,不仅有利于将需求侧的分散资源聚沙成塔,与电网进行灵活、精准互动响应,缓解电力供需矛盾,还能节省传统电厂和电网的投资,并让参与响应的用户获取一定激励。
推动新能源消纳,提高电网安全保障
伴随极端天气的极端峰值负荷更常出现,以及新能源消纳需求的日益增加,以电动汽车充放电为载体的虚拟电厂将发挥更大的作用,将成为未来构建以新能源为主体的新型电力系统重要组成部分。
国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》提出,到2030年,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。按照2060年非化石能源消费比重要超80%测算,风电、太阳能发电等新能源发电装机将达到数十亿千瓦,成为电力供应主体。
新能源需要“发得出,用得掉”。实现新能源大规模开发,既需要以大型风光电基地为基础的集中式电站,也需要把分布式光伏和风电作为基础分布式电站,以储能、虚拟电厂等综合能源系统为支撑,能够实现就近消纳。
随着电动汽车保有量的增加以及各地充电网络的布局日趋完善,电动汽车每天的充放电成为潜在海量高价值灵活性资源,以电动汽车为主体的虚拟电厂能够推动新能源消纳,增强电网安全保障能力,分钟级数据交互和控制响应能力,能够常态化开展电网辅助任务,让电能供应系统更稳定。
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