12月21-22日,由充换电百人会、中国充电桩网等单位联合主办,上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2023第四届中国国际换电模式产业大会(简称:金砖换电论坛)在上海大华虹桥假日酒店顺利召开。同期活动:2023年度最佳换电品牌评选活动暨颁奖典礼。
国网上海能源互联网研究院有限公司 先进能源技术中心副主任 左娟 出席论坛并发表主题演讲—— 《新型电力系统下虚拟电厂的建设》
以下为演讲实录:
各位嘉宾,各位同仁,大家上午好。我来自国网上海能源互联网研究院的左娟,报告的题目是《新型电力系统下虚拟电厂的建设》。
今天主要讲三部分内容:
一、介绍虚拟电厂
二、光储充一体化充电站怎么做虚拟电厂,有哪些关键技术
三、国网这两三年在这个方向做了哪些实践可以供大家参考
2019年总书记提出了“双碳”目标,在此背景下,能源行业特别是电网行业提出了建设新型电力系统响应双碳目标。新型电力系统特征,清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。《新型电力系统与新型能源体系》详细介绍了新型电力系统和新型能源体系的情况。这是跟新型电力系统相关的政策。(如图)
下面重点介绍一下虚拟电厂的定义,有几个关键的点。
(1)虚拟电厂是用哪些资源来建的。将分布式电源、储能、可调节负荷等资源进行聚合管理和优化控制。理论上来说,在用户侧可以调节的负荷以及可以调节的新能源,包含现在充换电设施中可以筹措的资源,都可以通过虚拟电厂的技术进行聚合管理。资源聚合以后为电网所调用,这个调用里面要有一个价值体现,就是市场化。虚拟电厂这个概念在这两年比较火热的原因就是它串起了我们做新能源上下游的业态,从源端以新能源为主,到电网变得更加灵活,到末端怎么挖掘一些灵活资源为电网所用,形成一个有效的备用,同时节约了用能成本。
接下来看一下它的发展和存在的意义。
(1)通过聚合分布式的新能源发电资产进行获益。由于分布式能源具有一定的分散性,且预测困难,通过我们建设虚拟电厂,可将资源打捆起来,到达了可以参加电力交易的门槛以后,就可以参加市场进行售卖。这就是虚拟电厂非常重要的形式,也是在欧洲主要建设的虚拟电厂形态。
(2)通过灵活性的算法自动控制发电资产。
(3)调节电力生产跟消耗之间的偏差,平衡预测波动。通过虚拟电厂的建设,可以将购售电的偏差抹平,增加自己建设的效益。
(4)减少新能源注入电网带来的冲击。
国内的现状,“十三五”“十四五”期间差不多十年时间,在国网、南网都开展了大量的试点。“十三五”期间,处于虚拟电厂的第一个阶段叫邀约型阶段;第二个阶段是市场化阶段,经过第一批、第二批电力现货试点,基本上各个省份具备了统一电力市场。虚拟电厂是跟随电力市场的发展往前演化的。
看看虚拟电厂在新型电力系统的角色和地位。新型电力系统的建设是因为双碳目标,以新能源为主体,虚拟电厂就是提供两个层面的缓冲,即运行层面和市场层面。
虚拟电厂现在所在的位置大部分在用户侧,跟所有用能的行为相关,包含负荷或者末端的新能源储能,包含新能源车辆,充换电站,拥有像储能特性的,包含新能源车,这些资源都可以当成虚拟电厂底层资源来聚合的。
二、介绍一下现在国内基于光储充一体化充换电的虚拟电厂
“双碳”目标的提出后,我国新能源汽车市场爆发式增长,国内新能源汽车做到现阶段来说各方面都是非常不错的。下一步就是完善光储充一体化充换电设施,这些对整个产业的完善有非常大的意义。
简单介绍一下光储充一体化的充换电的概况。光储充一体化的充电站就是把光伏设备、储能设备、充电桩、电池检测装置等集成为一体化的智能化充电站,可以实现对光伏发电清洁能源的高效利用,通过加入储能设备,可以充分利用峰谷价差,减少电费支出,为用户创造更多运营收益。可能大家看到的都是后面利用峰谷差,减少电费收益,降低用户的用能成本。这一个概念就是虚拟电厂的概念。
看几个案例,上海跟特斯拉合作的6个超充和1个目的地充电桩,配备了太阳能屋顶系统和Powerwall储能电池。
还有安徽的高速服务区,现在高速服务区或者高速旁边有一些可以利用的场景都是可以建成光储充一体化的充电站,为高速路上的新能源汽车做一些配套。
这是比较普通的光储充一体化的综合能源站(如图)
光储充一体化的充电站可以构建虚拟电厂,在充电站中有一些分布式光伏,有一些在充的汽车,甚至有一些充换电站不用的电池,这些资源都是可以挖掘的,建成虚拟电厂后以参加电网的平衡互动,也可以参与市场,参与响应。右边就是通过建设以后,可以参加的市场和电网互动的情况。
还有特来电的(案例),这些不详细说,其实都差不多。还有河南的。
三、下面介绍一下国网在这个方面的实践
这是中国电科院“十四五”期间的第一个虚拟电厂方向的国重项目,在这个项目研究了包含资源层的聚合、挖掘、建模技术,运营层的通信、调度、交易的建设,包括平台层统一支撑平台的建设,要建成上海超大城市的虚拟电厂,以及浙江省立体化的虚拟电厂。
河北南网也建成一个统一的虚拟电厂管理中心,为未来广大在社会上已经建成的虚拟电厂怎么互动提供技术支撑服务。跟电网互动,并且收取一些获益。
浙江绍兴基于综合能源站的多能互补型的虚拟电厂,这个意义又更跨前一步,不但涉及到以电为中心,还涉及到多能源的互补情况,比如燃气。考虑到燃气一次能源和二次能源购售的情况,来做成的虚拟电厂。
这是常州公司做的基于充换电站,跟蔚来合作的,还有跟几家单位建的示范中心。做成虚拟电厂的收益也是不错的。
包含江苏有很多工商业储能,包含园区用户的储能,我们都建成了相应虚拟电厂平台,来达到比较好的收益。
以上就是我对虚拟电厂的简要介绍,时间关系,大家可以通过前面的通信方式和我联系,一起讨论虚拟电厂相关技术以及跟光储充一体化虚拟电厂建设的情况。
谢谢大家!