虚拟电厂,到底是怎么虚拟的?

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与电力调度相关的虚拟电厂再次引发市场关注。

日前,国内首家虚拟电厂管理中心深圳虚拟电厂管理中心揭牌,国内虚拟电厂迈入了快速发展新阶段。上海首次虚拟电厂8月18日集中签约后,也有了新进展。

“目前正在梳理高能耗设备,看看自己的底线在哪,有多少能耗可以调控”。上海海昌海洋公园有关人士这样说。

签约后,他们就忙着这些工作。上述人士透露,目前梳理工作已经做完了七八成,接下来是跟供电企业协商,“看哪些设备他们可控,我们这边还涉及到动物安全,哪些设备不可控,也要和我们的动物部门协商一下。”

他表示,梳理做完之后,要明确哪些时间段可以控制哪些负荷,“不光要把最大限额搞清楚,具体时间段也要定下来。”

虚拟电厂,到底是怎么虚拟的?和普通人又有什么关系?

协议是怎么约定的?

“虚拟电厂并不是给客户配置发电机,而是一套智慧的用电管理系统。

它安装在工厂、商场、酒店等用电大户的配电间终端设备内,把可调节的负荷如空调、照明、锅炉、备用产线等纳入到统一管理序列,通过精准、柔性的负荷调节,达到电量的实时供需平衡。”国网上海浦东供电公司临港能源服务中心主任王威这样解释。

虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够参与电力市场和辅助服务市场运行,为配电网和输电网提供管理和辅助服务。

有理财能手说,省钱就是挣钱。虚拟电厂也有点类似,电力用户可以通过负荷调节,转化成一个无形的“电厂”。

以上海海昌海洋公园为例,公园有北极熊、帝企鹅等三万余只珍稀海洋动物,都需要低温环境,调节水体温度是公园最大的能耗,制冷设备是用电主力。

公园有关负责人介绍了他们参与虚拟电厂的模式。“首先就是大负荷的制冷设备,可能会错峰运行。因为我们公园涉及到最主要的就是动物活动的水体,白天和晚上错峰可以节约出很多容量。”

上述人士表示,“公园有很多池子,通常只是动物生存的池子需要水体降温,现在利用晚上错峰的时间,把暂养池和其他池子都利用起来,把温度都降下来,如果需要补冷的时候,可以用其他池补。”

临港能源服务中心能源管家介绍了协议的大致内容,首先就是需求响应,主要分为削峰响应、填谷响应。“削峰响应是指电网处在用电高峰时,邀约用户进行削峰的需求响应。

填谷响应是在电力供应充裕的情况下,鼓励用户能够将设备用起来,帮电网在用电低谷阶段用一些电。”

上述人士表示,这两种响应都可以分为三个类型——中长期响应、日内响应、快速响应,这三个响应是针对提前通知的时间来定义的。

“比如,超过24小时提前邀约的,叫中长期响应,响应容量也是根据用户的基本生产负荷以及可调节负荷的容量来定的。中间一档叫日内响应,基本上是24小时以内的,用户根据自己的实时的可调节负荷进行响应。

还有快速响应,就是2小时内的响应。比如,碰到了没有预知到的极端天气,或者极端电网事件,要求用户快速响应。”

此外,协议中很关键的内容就是双方的责权利。

临港能源服务中心能源管家表示,甲方电力公司主要负责沟通协调政府电力运营主管部门,确定响应需求事件后,根据规定程序组织乙方参与需求响应,并且开展效果评估和补偿发放。甲方还需协助乙方完成需求响应升级改造工程。

临港能源服务中心能源管家介绍,乙方参与企业需要配合甲方完成可调节负荷的资源普查,并将甲方要求的相关数据上传到城市能源云平台和临港综合能源管控平台上。

“城市能源云平台主要将来作为虚拟电厂事件的发布调控,临港综合能源管控平台是临港管委会的能源平台,用户要将虚拟电厂用户需求响应的数据信息在网站上展示,方便政府及时了解掌控情况。”

当然每家参与企业都要具体问题具体分析。

“可调控的设备,比如水体制冷是可以调控的,我们这么大水体,停三五个小时问题不很大,温度一时半会升不上来,但有些设备是不能调控的,比如说我们的饵料库,温度稍微上一点点,饵料就要坏掉,这个是不能调控的。”上海海昌海洋公园有关人士这样说。

 

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响应准备时间越短价格越高

“电网特别紧张时需要得到用户侧的支持,可能撑过一两个小时,电网就能平稳度过危机,虚拟电厂的需求响应,就能很好的实现这样的功能。”关于虚拟电厂的意义,临港能源服务中心能源管家这样说。

他表示,在电网面临崩溃或者用电特别紧张的时候,通过发布需求响应策略,只要用户积极参与,对电网度过危机就有非常大的意义。

“参加虚拟电厂后,对用户的企业形象也有提升,因为虚拟电厂最终目标是低碳节能。”

截至目前,临港新片区范围内已有15家工商业用电客户参与虚拟电厂项目,最多可提供21兆瓦的机动调峰能力。

“夏天高温期间上海用电也比较紧张,但我们没有拉闸限电,完全依靠虚拟电厂的需求响应,跟用户进行沟通协商,让用户能够在不影响生产的情况下为电网安全运行提供一些支撑。”

上述人士介绍,临港新片区的目标是今年完成30家用户接入虚拟电厂,达到总量30兆瓦调节能力目标,2025年达到500兆瓦的调节能力。

500兆瓦的调节能力是什么概念?临港能源服务中心能源管家表示,“相当于在临港新建了一个50万千瓦的发电机组。”

对于参与虚拟电厂的企业来说,还有实实在在的经济收益。上述人士表示,通过虚拟电厂的需求响应,用户可以实打实的得到补贴。

“通过内部运行策略的调整,在不影响生产计划的前提下,有能力来参与响应的话,对于用户来说也是一件何乐而不为的事情。”

临港能源服务中心能源管家以临港需求响应实际情况为例,说明了补贴的计算方式。“分中长期响应策略,还有短期响应策略。

中长期响应策略就是,比如预计明天会有高温天气,电网可能有些缺口,就根据缺口的值预判一下需要多少量级的响应需求,然后就跟用户邀约。

按照一个基准,比如上周某天或者某几天一个时间点时间段的负荷值作为基准线。

到了明天这个时间点,如果根据需求响应,负荷是往下降了,用所降功率乘以响应时间,比如响应了4小时,这个电量就是中长期的响应,会有每度电2块6的补贴。”

这其中的规律是,给用户响应准备时间越短的,价格越高。短期响应补贴更多。

“短期的更高,比如说明天12点要求开始响应,因为预测明天12点就是负荷高峰,参照值就是11点的用电量。

比如说11点的用电量是1万,到了12点,就降下来,降到5000,你就响应了5000的容量,如果响应一个小时就是5000千瓦时,补贴是6块/千瓦时。”

上述人士坦言,有的用户一次响应有几万块钱收益,如果响应频次多,可能一个月收入有十几万。

是否必须是大用户才能参与虚拟电厂?其实也不尽然。

“关键不是看用户有多少用电量,而是要挖掘它的‘发电能力’,所谓发电能力就是这家用户的可调节负荷有多少。”

临港能源服务中心能源管家表示,有较多空调负荷的用户,响应效果会比较好,可能就是用户短时间关停空调,但短时间内不会有大的体验反差。

还有就是一些生产类的,比如,锅炉类的用户填谷效果就非常好,负荷低谷时,通过锅炉加热增加用电量。

上述人士认为,虚拟电厂现在还处于用户积累的过程。“希望临港所有具有可调节能力的用户都能参与进来,更加拓展完善巩固虚拟电厂的规模,对后期虚拟电厂的功能探索其实都有好处。”

甚至,家庭用户也有望参与其中。临港能源服务中心能源管家表示,户用光伏现在越来越普及,如果配置了储能,居民用户也能参与虚拟电厂。

“需要的时候,可以通过家里储能装置供电,就不用电网的电了。这也是一个需求响应。”

另一个好消息是,据悉,今年七八月份参与响应的用户,会很快启动补贴发放。

上述人士表示,这样做“也是为了让用户短时间内能够享受到需求响应的补偿,有更好的体验,所以这次结算可能会缩短时间周期,可能在九、十月份就会有补贴发放启动。”

 

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