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碳中和赛道里的虚拟电厂:它可一点也不虚!

碳中和赛道里的虚拟电厂:它可一点也不虚! 环力科技集团
2023-11-14
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导读:“虚拟”意味着并非实体,虚拟电厂并不是真正意义上的发电厂,而是一种基于能源互联网技术的“看不见的电厂”。它是

“虚拟”意味着并非实体,虚拟电厂并不是真正意义上的发电厂,而是一种基于能源互联网技术的“看不见的电厂”。

它是一种将不同空间的可调(可中断)负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式能源等一种或多种资源聚合起来,实现自主协调优化控制,参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统。

虚拟电厂通过链接聚合商、微电网,以及它们所辖的各类负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等参与电力市场交易获利,同时帮助电力市场平和调节,既可以作为“正电厂”向系统供电调峰,又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷。


虚拟电厂

作用

新型电力系统的核心是新能源。新能源发电最大的特点就是“靠天吃饭”,具有较强的随机性、波动性和间歇性。一片云飘过,就可能影响了下面光伏场站。
随着新型电力系统中新能源和电力电子装备的比例增加,电网频率或电压的波动加剧,发生毫秒时间内的大幅度掉频或失压概率大大增加,给电网供需平衡荷安全稳定运行带来了前所未有的挑战,新型电力系统需要更灵敏高效的可调节手段。
在此背景下,虚拟电厂采用先进通信网络和调控交易技术,动态聚合用户侧分布式规模化灵活资源,构建满足新型电力系统“惯性支撑、快速调频、灵活调峰”等多时空尺度调控需求的灵活调节电源,参与电网实时调控、高频交易,是最大化利用新能源电力,缓解尖峰时段短时供电能力不足,支撑新型电力系统安全稳定运行的重要技术手段。


虚拟电厂

独特性

能够提供电网调节的资源主体包括传统火电、水电、抽水蓄能、新型储能等,那么为什么还要这么大费周章搞虚拟电厂呢?

虚拟电厂具备的不可替代的灵活性

传统火电、水电、抽水蓄能、新型储能等调节主体,其装机容量固定,除新型储能系统外,其他调节主体从启动到达到要求的功率,都需要较长时间。而虚拟发电厂的各个可调节资源可自由组合,容量可大可小,并且响应更快。

这种灵活性,在参与新型电力系统调峰、调频或调压等调节中非常重要。因此,新型电力系统对灵活性资源的需求是催生虚拟电厂的根本原因。

虚拟电厂具备的优越的经济性

根据国家电网测算,通过火电厂实现电力系统削峰填谷,满足5%的峰值负荷需要投资4000亿;而通过虚拟电厂,在建设、运营、激励等环节投资仅需为400-570亿元,成本仅为1/7至1/10。

此外,若一味通过建设电厂、抽水蓄能、新型储能系统来满足尖峰时段的用电需求,便会在用电低谷期产生巨大浪费。因此相比之下,虚拟电厂显示出较强的经济性,理应成为新型电力系统建设的重要方向。


成熟的虚拟电厂技术为需求侧资源

聚沙成塔提供了可行性

以新能源为主体的新型电力系统,其核心就是要减少传统电厂的占比。这个比例未来可能只剩下40%、20%,甚至更低。到那个时候,电网的可调节资源就必然要依靠需求侧的分布式光伏、楼宇空调、分布式储能等可调节资源了。

当前大数据、云计算、区块链、5G通信技术等领域不断创新突破,将为科学利用需求侧资源提供关键支撑。


虚拟电厂

思考

国内虚拟电厂起步较晚,又受限于政策、技术、经济等方面因素的影响,目前发展还不成熟,更多是以小规模的试点工程为主,距离参与电网调峰调频、服务电网安全稳定运行仍有很长的路要走。
站在长远的时间维度来看,虚拟电厂在破解清洁能源消纳难题、绿色能源转型方面具有重要作用,在电网绿色低碳转型和新型电力系统构建的过程中,会有更广阔的空间和市场。可以预见,在政策、技术、商业模式等方面日趋成熟的基础上,虚拟电厂将成为未来解决能源变革问题的重要手段。


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太阳能发电技术服务;光伏发电设备租赁:光伏设备及元器件销售;风力发电技术服务;资源再生利用技术研发;5G通信技术服务;工程技术服务(规划管理、勘察、设计、监理除外);太阳能热发电产品销售等。
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