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| “虛擬電廠”已上線,未來能源載體運用新形式,你還不了解? |
| 時間:2021年04月14日 瀏覽:1469次 |
虛擬電廠是通過先進通信技術和軟件架構,實現地理位置分散的各種DER的聚合和協調優化,以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網運行的電源協調管理系統。它的概念更多強調的是對外呈現的功能和效果,更新運營理念并產生社會經濟效益,符合中國電力發展的需求與方向。
現在的發電廠和用電之間“不可調和”的矛盾:電廠每天都持續源源不斷的在發電,而用電的需求總是一會兒高一會兒低,白天要的電多,晚上要的電少,夏天要的電多,冬天要的電少,電廠沒有辦法,只能按當前外部需求來調整自身的發電,這樣就會造成運行的不經濟。
與微網的區別? 微網技術的提出旨在解決DG 并網運行時的主要問題,同時由于它具備一定的能量管理功能,并盡可能維持功率的局部優化與平衡,可有效降低系統運行人員的調度難度。實際上,盡管虛擬電廠和微網都是基于考慮解決DG及其他元件整合并網問題范疇,但二者仍有諸多區別。
1)設計理念。微網采用自下而上的設計理念,強調“自治”,即以DG與用戶就地應用為主要控制目標,實現網絡正常時的并網運行以及網絡發生擾動或故障時的孤島運行。而虛擬電廠的概念強調“參與”,即吸引并聚合各種DER參與電網調度和電力市場交易,優化DER組合以滿足電力系統或市場要求為主要控制目標,強調對外呈現的功能和效果。
2)構成條件。微網的構成依賴于元件(DG、儲能、負荷、電力線路等)的整合,由于電網拓展的成本昂貴,因此微網主要整合地理位置上接近的DG,無法包含相對偏遠和孤立的分布式發電設施。虛擬電廠的構成則依賴于軟件和技術:其轄域(聚合)范圍以及與市場的交互取決于通信的覆蓋范圍及可靠性;轄域內各DER的參數采集與狀態監控取決于智能計量(smart metering)系統的應用;DER的優化組合由中央控制或信息代理單元進行協調、處理及決策。因此,引入虛擬電廠的概念不必對原有電網進行拓展,而能夠聚合微網所轄范圍之外的DG。
3)運行模式。微網相對于外部大電網表現為單一的受控單元,通過公共耦合開關,微網既可運行于并網模式,又可運行于孤島模式。而虛擬電廠始終與公網相連,即只運行于并網模式。
4)運行特性。微網的運行特性包含2個方面的含義,即孤島運行時配電網自身的運行特性以及并網運行時與外部系統的相互作用。而虛擬電廠作為聚合能量資源構成的特殊電廠,其與系統相互作用的要求比微網更為嚴格,可用常規電廠的統計數據和運行特性來衡量虛擬電廠的效用,如有功/無功負載能力、出力計劃、爬坡速度、備用容量、響應特性和運行成本特性等;其轄域內配電網的運行特性則由配電系統操作員(distribution systemoperator,DSO)進行衡量。
虛擬電廠和微網是目前實現DG并網最具創造力和吸引力的2種形式。對于微網的定義,國內一般認為:微網是指由DG、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統,是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統,既可以與外部電網并網運行,也可以孤立運行。
當電力系統出現供需不平衡時,“虛擬電廠”可以借助調控平臺,快速分析計算各個水電站的運行情況,并發出指令,實現了“零成本”“零碳”調峰。近日,本報刊發的消息《麗水“虛擬電廠”率全省之先實現“零碳”調峰》,引發了各界關注。作為全省首個綠色能源“虛擬電廠”,此舉有效避免了資源浪費、減少碳排放,不失為生態文明的一個創新舉措。
“虛擬電廠”好比一個區域內的電力“管家”,它利用數字化技術,將散落在我市山林峽谷間的800多座水電站連接起來,形成一個穩定、可控的“大電廠”,能有效便捷處理與大電網之間的各種關系,對電網供需平衡起到重要的作用。由于電力不能大規模儲存,電力都是即發即用,遇到用電高峰和用電低谷時,再下發指令到電廠,這種簡單粗放的調控方式,極易造成能源浪費。“虛擬電廠”的出現,解決了這一矛盾,是數字賦能實現碳達峰、碳中和的創新實踐。
“虛擬電廠”的成功實踐,得益于數字技術的快速發展。從全國來看,數字賦能節能減排勢頭正越來越猛。近期,由賽迪顧問、百度AI產業研究中心、百度智能云發布的《智慧能源白皮書——擁抱數字時代,育先機開新局》認為,數字技術創新了能源新模式新業態,智慧能源將進入規模提速增長、結構逐步優化、創新應用場景更加豐富、智能化水平顯著提升的發展新階段。就在前不久,衢州就推出了“綠能碼”,通過將區域、行業、企業的新能源消耗量和碳排放量,進行數據收集、統計、分析、追蹤和賦碼,利用數字化提升能源利用率和清潔能源使用水平……加快數字化發展,協同數字產業化和產業數字化轉型正越來越多被提及和運用,這對于企業拓寬綠色低碳的發展路徑,實現高質量綠色發展,具有非常重要的意義。
“虛擬電廠”和“綠能碼”,都給了我們一個啟示,那就是通過數字化手段,我們可以在相當多的領域為減碳作出貢獻。尤其是“虛擬電廠”,在冬夏用電高峰季節,可以通過實時變化數據提前預測,在峰值到來前,向用戶發出通知,倡議關閉不必要的空調、減少不必要的設備運行。此外,還可以結合用電負荷,再根據企業意愿,由企業自主選擇供電時間等。如此,可有效平衡用電狀況,節約能源,減少排放。
“碳達峰、碳中和”是今年全國兩會熱詞。今年的政府工作報告明確提出,要扎實做好碳達峰、碳中和各項工作。作為“綠水青山就是金山銀山”理念的重要萌發地和先行實踐地,麗水用較低的碳排放實現高質量綠色發展有責任,也有信心。我們要圍繞實現碳達峰、碳中和,積極轉變觀念,以數字技術加快綠色低碳轉型,探尋更多減碳路徑,讓更多的“虛擬電廠”這樣的創新之舉,為碳達峰、碳中和鋪路。
有了虛擬發電廠之后 高效經濟地調節各臺調峰機組、各種儲能設備、多種用電設備的負荷,達到更經濟地按需增減負荷的目的。
而對于風能、太陽能等這些分布式能源與電網之間的矛盾,虛擬發電廠也有解決之道!虛擬發電廠在不改變各個分布式能源并網方式的前提下通過先進的控制、計量、通信等技術聚合各類分布式能源和用電設備,并通過更高層面的軟件構架實現多個分布式能源的協調優化運行,從而減少分布式能源并網對公網造成的沖擊,提高電網的穩定性和可靠性。 |
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