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浙达能源观察室丨厄尔尼诺现象之下虚拟电厂建设加速

2023-08-12 18:18分类: 天津历史 阅读:

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  ,通过海洋-大气相互作用,其威力波及全球,使得全球及区域气候变化趋于极端化。

  2023年7月4日,世界气象组织宣布7年以来首次形成厄尔尼诺条件,年内秋季出现厄尔尼诺事件并持续到年底的概率高达90%且至少为中等强度。此外,其他主流气象机构也预测2023年下半年将发生厄尔尼诺事件。

  2023年6月15日,中国气象局公共气象服务中心发布今年首个高温中暑气象预报,较常年平均首发日期提早13天。中心预测,今年夏季全国大部分地区气温接近常年同期到偏高,其中华东、华中、新疆等地高温(日最高气温≥35℃)日数较常年同期偏多,可能出现阶段性高温。

  2023年6月下旬,我国北方多地高温,37℃以上高温影响面积约45万平方公里,46个国家气象站日最高气温突破历史极值。其中,北京、天津和石家庄等北方城市6月最高温度均超过2014-2016年和2018-2019年两次厄尔尼诺事件期间6月最高气温均值。

  厄尔尼诺带来持续的高温天气,电力负荷明显攀升,用电高峰期期也提前到来。据报道,2023年7月3日10时46分,浙江电网用电负荷突破1亿千瓦,13时19分,再次突破1亿大关,达到1.02亿千瓦,这较2022年破亿提早了8天,创下历史新高。

  近年来,我国电力负荷“冬夏”双高峰特征日趋明显,夏季降温及冬季取暖负荷占比越来越大。全国有多个省级电网夏季降温负荷占最高用电负荷比重超过40%,少数省份降温负荷比重超过50%,气温对用电的影响越来越突出。降温负荷持续增加等因素导致用电负荷峰谷差加大,2022年华东电网年最大峰谷差超过1.1亿千瓦,年最大峰谷差率超过了40%。巨大的峰谷差增加了电网平衡的难度,电力系统灵活性调节资源缺乏的问题将更加凸显,电力系统调峰压力进一步加大。

  同时,在极热天气下,大范围的静风环境导致风力发电机无风驱动,使得风机出力大幅下降甚至无出力;温度过高时光伏电池的转换效率反而会降低,导致光伏发电出力下降;厄尔尼诺现象给我国部分地区带来极端干旱问题,导致这些地区的水电出力减少;夏季高温时段火电机组出力也会受到影响;持续极端高温环境下,电力设备出现故障的概率有所增加。

  显而易见,随着气温的升高而逐步攀升,电网的负荷能力迎来每年一度的最大挑战。我国不缺电量,缺的是电力。在这种背景下,寻找应对厄尔尼诺现象及其影响的解决方案变得尤为重要。

  2023年5月,国家发改委发布《电力需求侧管理办法(征求意见稿)》,提出支持整合需求侧资源以虚拟电厂形式参与需求响应,平抑尖峰负荷,上海、广东和山西纷纷出台政策建设虚拟电厂。作为一种可持续能源解决方案,虚拟电厂为能源系统的灵活性、效率和可靠性提供了新的途径。

  虚拟电厂应用数字化技术、控制技术、物联网技术与通信技术,将分布式电源、储能、与可调负荷等分布式资源进行聚合管理与优化,并作为一个特殊电厂参与电网运行,并成为电力市场的运营实体。在厄尔尼诺的背景下,虚拟电厂将成为我国解决缺电问题的重要手段,其最重要在于贡献出灵活调节的价值。

  供电用电出现缺口时,虚拟电厂起到灵活地削峰填谷作用:当用电大于供电时,虚拟电厂作为“正电厂”向系统供电,起到助推电力爬坡的作用;当供电大于用电时,作为“负电厂”消纳系统电力,起到刹车的作用。随着厄尔尼诺助推电网负荷缺口进一步扩大,结合政策催化,虚拟电厂建设有望提速。

  例如,当遇到40℃的高温天气,虚拟电厂将聚合的商场空调上升1~2摄氏度,在不影响到商场消费者体验的情况下,可以减少用电需求;或将聚合的分布式能源、储能设施在用电高峰时向电网送电,取得高峰时的高电价收益。

  因此,利用虚拟电厂的能源管理系统,能够实现能源的灵活调度和优化利用,使电力达到供需平衡。

  由于新能源发电稳定性不足,传统电力能源生态系统是一种“源随荷动”运行模式,当用电负荷突然增高,但电源发电能力不足时,供需不平衡将会严重影响电网的安全运行。而虚拟电厂兼具“源—荷”特性,可根据需求更换角色身份,能够聚合分散在不同空间的分布式能源,在智能协同调控和决策支持下保障新能源电力的稳定输出,真正实现“源荷互动”。

  随着数字化技术的发展,虚拟电厂参与负荷和响应手段更加多元,负荷调控更为精准,需求响应能够实现迅速、高效和精准的实时动态调控,有效解决电力供给侧可再生能源发电带来的巨大不确定性。

  虚拟电厂在节电过程中对环境无污染,且成本较低,能获得显著的碳减排效益和更高的经济效益。2021年5月,国家电网在上海开展了国内首次基于虚拟电厂技术的电力需求响应行动,测试中累计调节电网负荷56.2万千瓦,消纳清洁能源电量123.6万千瓦时,减少碳排放量约336吨。

  目前行业发展处于初级阶段,国内虚拟电厂建设还存在诸多的困难和挑战,相关规则的制定也有待摸索和完善。但虚拟电厂为能源转型和气候变化的应对提供了新的途径,无疑是未来电力系统发展的一大方向和趋势。

  随着厄尔尼诺助推,电网负荷缺口进一步扩大,结合政策催化,虚拟电厂的建设有望提速。后续随着电力市场建设日趋完善,我国虚拟电厂商业模式将日渐成熟,并逐步参与到调节、中长期、现货等电能量市场中。

  浙达能源(ZD·POWER)是一家引领中国电力能源智慧变革和低碳演进的创新型国家级高新技术企业,国内领先的智慧能源、智能电网、虚拟电厂、电力交易、能源互联、低碳降碳技术产品服务提供商和集成运营商,研发能力和技术水平处于国内领先地位。

  浙达能源是国内首个实现虚拟电厂全链路贯通运营的运营商,早在2019年就开始研发虚拟电厂相关技术、系统平台、终端硬件,并落地建设运行至今,陆续在浙江、江苏等地建有虚拟电厂平台。这些源网荷储一体化虚拟电厂聚合管理、控制运行着几千个能量单元,实现了分布式多类型能源资源的高效运行。

  自去年起,浙达能源围绕着园区、高耗能企业开展源网荷储一体化项目规划、开发、建设,并通过源网荷储一体化的能量管理和虚拟电厂进行运行与交易,切实提升了一体化项目中新能源的收益率,大大降低了工商业用户的能耗费用和用能成本。返回搜狐,查看更多

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