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| 虛擬電廠助力新型電力系統 |
| 時間:2021年03月29日 瀏覽:1346次 |
3月15日的中(zhong)央財經委會(hui)議提出:要(yao)構建清潔低碳安全高(gao)(gao)效的能源(yuan)(yuan)體系,控(kong)制(zhi)化石能源(yuan)(yuan)總量,著力(li)提高(gao)(gao)利用效能,實施可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)替代行動(dong),深化電力(li)體制(zhi)改(gai)革,構(gou)建以新(xin)(xin)能源為主體的新(xin)(xin)型電(dian)力(li)系(xi)統。于是乎,新(xin)(xin)型電(dian)力(li)系(xi)統就成為3月份的行業熱詞(ci)。
傳(chuan)統(tong)電力(li)系(xi)統(tong)有(you)兩個(ge)基本特點(dian):同步(bu)電源(yuan)為(wei)主、電源(yuan)少負(fu)(fu)荷(he)多。單個(ge)負(fu)(fu)荷(he)需求易變,但由于(yu)數(shu)量(liang)(liang)眾多,整體(ti)負(fu)(fu)荷(he)的(de)波(bo)動性(xing)受到(dao)平抑(yi),呈(cheng)現概率特征,可以進行有(you)效分析(xi)、預測;同步(bu)電源(yuan)具有(you)阻(zu)尼(ni)系(xi)數(shu)、慣量(liang)(liang)特征,且(qie)數(shu)量(liang)(liang)相對較(jiao)少,具有(you)良好的(de)可控(kong)性(xing)。綜上兩方面,電力(li)系(xi)統(tong)呈(cheng)現“源(yuan)隨(sui)荷(he)動”,傳(chuan)統(tong)的(de)調度控(kong)制、市場(chang)交易都是(shi)圍繞這個(ge)特點(dian)開展(zhan)的(de)。 新型電力(li)系統(tong)改變(bian)了這(zhe)一切,或者說這(zhe)一切的(de)改變(bian)帶來了新型電力(li)系統(tong)。 首先(xian),電(dian)(dian)源結構轉(zhuan)型,同(tong)步電(dian)(dian)源為(wei)主向新能源為(wei)主轉(zhuan)型,新能源特指風電(dian)(dian)、光伏,不(bu)含水電(dian)(dian)、核電(dian)(dian)、生物質(zhi)發電(dian)(dian)等。間歇性、波動性電(dian)(dian)源比重逐步提(ti)高并將占據主體地位(wei),增加了調度控制的(de)難度。與此同(tong)時,市(shi)場規則(ze)、設(she)計交易也要相應調整、修正,提(ti)供(gong)針對靈(ling)活性電(dian)(dian)源、備用電(dian)(dian)源的(de)有效價(jia)值(zhi)衡(heng)量(liang)手段并予以補(bu)償(chang)。 其次,電力供需方式(shi)變化,分(fen)布式(shi)電源(yuan)點(dian)大(da)大(da)增(zeng)加,產(chan)銷者的(de)出現(xian)使得(de)負荷特性變得(de)復雜(za),同時,增(zeng)加了(le)儲(chu)能這一(yi)新(xin)的(de)資源(yuan)形式(shi)。單向(xiang)的(de)電力流變成了(le)多向(xiang),源(yuan)隨荷動變成源(yuan)網荷儲(chu)互動,傳(chuan)統的(de)調(diao)度、交易(yi)模式(shi)必須調(diao)整(zheng)以順應(ying)這些改變,一(yi)些新(xin)的(de)技術業態將獲得(de)市場機會。 虛(xu)擬電(dian)(dian)廠就(jiu)是本人最看好(hao)的技術(shu)業態,但并非無(wu)往而不(bu)利。大規(gui)模、集中式(shi)的可再生能(neng)源發電(dian)(dian)的消(xiao)納(na)問題(ti),虛(xu)擬電(dian)(dian)廠就(jiu)無(wu)能(neng)為力,還得需要大電(dian)(dian)網(wang)的高(gao)效調(diao)控、靈活性電(dian)(dian)源的有效部(bu)署等手段、措施,例如:加大跨區(qu)輸送(song)清潔(jie)能(neng)源力度(十四(si)五規(gui)劃建成7條特高(gao)壓直(zhi)流)、持續提升系(xi)統調(diao)節能(neng)力(到2025年,公司經營區(qu)抽水蓄能(neng)裝機超過5000萬千瓦)、優化電(dian)(dian)網(wang)調(diao)度運行(統籌(chou)送(song)受端調(diao)峰(feng)資源,完善(shan)省間互濟(ji)和旋轉備(bei)用(yong)共享機制)、發揮市場(chang)作用(yong)擴展消(xiao)納(na)空間(深(shen)化省級電(dian)(dian)力現貨市場(chang)建設,完善(shan)省間交易體系(xi))[1]。 虛擬電(dian)廠的(de)應(ying)用場(chang)景在哪兒呢?應(ying)該在負荷(he)側,分布(bu)式電(dian)源(yuan)(yuan)點附近(jin),按照國家發(fa)改委、能(neng)源(yuan)(yuan)局發(fa)布(bu)的(de)“關于推進電(dian)力源(yuan)(yuan)網荷(he)儲(chu)一體化(hua)和多(duo)能(neng)互補的(de)指(zhi)導意見”的(de)說法,屬(shu)于園區級范圍[2],該區域的(de)資源(yuan)(yuan)具有(you)如下特(te)點: 1.單個(ge)規模小且地理(li)位置分(fen)散(san),電網(wang)調度、市場(chang)交易機構要么“看不到”,要么“看不上”; 2.形(xing)態復雜(za)、多樣,或產,或儲,或消,或兼而有之,且輸出“任性”。采用(yong)常(chang)規調控、交易手段,相當于切豆腐(fu)用(yong)青龍(long)偃月(yue)刀(dao),切不(bu)好還浪費資源(yuan)。 3.資源(yuan)所有方專業能力欠缺,需要定(ding)制化的(de)技術支(zhi)持,一定(ding)程度上相當于能源(yuan)托管服務(wu)。由傳(chuan)統的(de)電網運營(ying)機構(gou)來提(ti)供這項(xiang)服務(wu),不現實! 新型電(dian)力系統中,綠色-安全(quan)(quan)-經濟的(de)不(bu)可(ke)(ke)能三(san)角無處不(bu)在(zai)(zai)。在(zai)(zai)不(bu)同的(de)場景下(xia),有不(bu)同的(de)表現(xian)(xian)形式,需要不(bu)同的(de)應(ying)對措施。局部區域內,為(wei)實現(xian)(xian)新能源的(de)高效(xiao)消(xiao)納、降(jiang)低用(yong)電(dian)成本、保證可(ke)(ke)靠(kao)用(yong)電(dian),同時(shi)助力大(da)電(dian)網安全(quan)(quan)穩(wen)定運(yun)(yun)行(xing)(至少不(bu)添(tian)太多的(de)麻煩),第(di)三(san)方運(yun)(yun)營(ying)機(ji)構作為(wei)“緩沖層”是必須的(de)。所謂(wei)(wei)第(di)三(san)方,可(ke)(ke)以是售電(dian)公司,也可(ke)(ke)以是綜合能源服務方,可(ke)(ke)以是負荷服務商(shang)(LSE),都可(ke)(ke)以稱之(zhi)為(wei)虛擬(ni)電(dian)廠運(yun)(yun)營(ying)商(shang)。所謂(wei)(wei)的(de)緩沖,體現(xian)(xian)為(wei)兩(liang)方面的(de)意思: 其一,運(yun)行層面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)緩沖(chong)。虛擬(ni)電廠運(yun)營商通過內部控(kong)制,實現本地新能(neng)源(yuan)發電與儲能(neng)、負荷(he)之間的(de)(de)(de)(de)(de)最大化匹配,最大化本地消納。減少與外部的(de)(de)(de)(de)(de)電力潮流的(de)(de)(de)(de)(de)波動性(xing)、隨機(ji)性(xing),對(dui)于外部調度(du)(du)機(ji)構來說,虛擬(ni)電廠呈現為“單(dan)一“、”穩定(ding)”的(de)(de)(de)(de)(de)電源(yuan)或負荷(he),可以施以常規的(de)(de)(de)(de)(de)調度(du)(du)控(kong)制手段。 其二、市(shi)(shi)場(chang)層面的(de)(de)緩沖。虛擬電(dian)廠(chang)對于通過(guo)聚集局部資源,對其進(jin)行(xing)(xing)有(you)效(xiao)整合(he)、運行(xing)(xing),并建(jian)立本(ben)地(di)分布式交易市(shi)(shi)場(chang)。首先通過(guo)內部交易實現用電(dian)成本(ben)的(de)(de)下降,進(jin)而參與外部電(dian)力市(shi)(shi)場(chang),按照最優策略(lve)報價以最大化獲(huo)取收(shou)益,并在內部成員(包括運營商自己)之間進(jin)行(xing)(xing)公(gong)平、合(he)理的(de)(de)分享。 目前(qian)來(lai)看(kan),由于國內(nei)現(xian)貨市場不成熟(shu),缺(que)少有(you)效的(de)(de)(de)(de)、波動的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)價信號(hao),虛(xu)擬電(dian)(dian)(dian)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)盈利時機還沒(mei)有(you)到來(lai)。但是,在碳(tan)達(da)峰、碳(tan)中和的(de)(de)(de)(de)大背景(jing)下,分(fen)布式(shi)可(ke)再(zai)生能(neng)源發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展趨勢不可(ke)阻擋,且顆粒度會進一步變小,更多的(de)(de)(de)(de)戶用、屋頂光伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)不再(zai)滿足自(zi)我消納(na),隔(ge)墻售(shou)電(dian)(dian)(dian)、分(fen)布式(shi)交(jiao)易(yi)的(de)(de)(de)(de)訴求會加強,對電(dian)(dian)(dian)網企業的(de)(de)(de)(de)影響也會與日俱增,虛(xu)擬電(dian)(dian)(dian)廠(chang)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)應用必(bi)將迎來(lai)春天(tian)! [1].國家電網公(gong)司,“碳達(da)峰、碳中和”行(xing)動方案;[2].國家發改委(wei)、能源(yuan)局(ju),關(guan)于(yu)推進電力源(yuan)網荷(he)儲一體(ti)化和多能互補的指導(dao)意見,源(yuan)網荷(he)儲分為區域(yu)(省(sheng))級(ji)、市(shi)(縣)級(ji)和園區(居民區)級(ji)三類; 附:各(ge)方對新(xin)型(xing)電力系(xi)統(tong)的闡述匯總 1.中(zhong)國(guo)華能集團董(dong)事長、中(zhong)國(guo)工程院院士舒印彪認為,新型(xing)電力系統具備四方面(mian)的(de)基(ji)本(ben)特征:廣泛互聯、智能互動、靈活柔性、安(an)全可控。 2. 中國(guo)工程(cheng)院(yuan)院(yuan)士、華北電(dian)(dian)(dian)力(li)大學(xue)新(xin)(xin)能源電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統國(guo)家(jia)重點實驗(yan)室主任劉(liu)吉臻(zhen)認為:以(yi)新(xin)(xin)能源為主體的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統的(de)運行(xing)方式會發(fa)生根本(ben)性(xing)的(de)變革,電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統設計、分析、運行(xing)、控制等(deng)(deng),需(xu)要構(gou)建新(xin)(xin)的(de)理(li)論(lun)、新(xin)(xin)的(de)技術。要構(gou)建以(yi)新(xin)(xin)能源為主體的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統,不(bu)能簡單理(li)解(jie)為狹義的(de)發(fa)、輸、配、用(yong),經(jing)濟、法律等(deng)(deng)領域(yu)(yu)也需(xu)展開研究;未來的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統也不(bu)能狹義地(di)理(li)解(jie)為單純增加新(xin)(xin)能源發(fa)電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機,需(xu)要材料、裝(zhuang)備、系(xi)統等(deng)(deng)領域(yu)(yu)同步發(fa)展。 3.華北電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)大(da)學(xue)教授、能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互聯網(wang)研(yan)究中(zhong)心主(zhu)任曾鳴認(ren)為:以新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為主(zhu)體的(de)新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)應以風(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)、太陽能(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)等新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為主(zhu)體,以煤電(dian)(dian)(dian)(dian)、氣電(dian)(dian)(dian)(dian)等化石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為輔助,以輔助性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)支撐大(da)規模波動性(xing)、間歇性(xing)風(feng)、光(guang)(guang)出力(li)(li)有效(xiao)消納的(de)新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)。其應具(ju)備橫(heng)向多能(neng)(neng)互補、縱向源(yuan)(yuan)網(wang)荷(he)儲協調(diao)的(de)基(ji)本特征(zheng)。新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)應以綜合能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)發(fa)展理念,優化配置供給(gei)側(ce)各(ge)(ge)類電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)配比(bi),加強系(xi)統(tong)源(yuan)(yuan)網(wang)荷(he)儲各(ge)(ge)環節協調(diao),提升需求(qiu)側(ce)資源(yuan)(yuan)響應能(neng)(neng)力(li)(li),以有效(xiao)應對大(da)規模波動性(xing)、間歇性(xing)風(feng)、光(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)的(de)饋入(ru)。 4.南(nan)(nan)方電網公司董(dong)事長(chang)孟振平(ping)撰文,為落(luo)實(shi)碳達峰/碳中和目標、構(gou)建(jian)新(xin)型電力(li)系統,十(shi)四五期間(jian)南(nan)(nan)網要重點做以下方面(mian)(mian)的工作:大力(li)支(zhi)持非化(hua)石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)發展(zhan),推動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)供給側(ce)結構(gou)轉(zhuan)型;全面(mian)(mian)服務能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消費方式變革,推動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用(yong)效(xiao)能(neng)(neng)(neng)提升;加快構(gou)建(jian)現代化(hua)電網,提升清(qing)潔(jie)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)資源(yuan)優化(hua)配(pei)置(zhi)能(neng)(neng)(neng)力(li);推動低碳新(xin)技術創新(xin)發展(zhan),服務構(gou)建(jian)低碳新(xin)模式、新(xin)業態;推動南(nan)(nan)方區域統一電力(li)市場建(jian)設,服務構(gou)建(jian)適應低碳發展(zhan)的體制機制。 5.國(guo)網公司董事(shi)長辛保(bao)安。3月22日,國(guo)家電(dian)(dian)網有(you)(you)限公司黨組召開會(hui)議(yi),傳達學(xue)習貫徹習近平總書記在中央財經委員(yuan)會(hui)第九次會(hui)議(yi)上的(de)(de)重要(yao)(yao)講話精神。辛保(bao)安強(qiang)(qiang)調(diao),要(yao)(yao)牢牢把握“十四五”碳(tan)達峰的(de)(de)關鍵期、窗口期,堅(jian)持(chi)(chi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)觀念,發揮龍頭(tou)作用,推動構建(jian)以新能(neng)(neng)源為(wei)主體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)新型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)。第一(yi),打造堅(jian)強(qiang)(qiang)智能(neng)(neng)電(dian)(dian)網是關鍵。要(yao)(yao)圍繞(rao)清潔低碳(tan)、安全(quan)可(ke)控、靈(ling)活高(gao)效、智能(neng)(neng)友好,推動電(dian)(dian)網向能(neng)(neng)源互(hu)(hu)聯網升級,加快構建(jian)堅(jian)強(qiang)(qiang)骨干網架,推進(jin)各級電(dian)(dian)網協調(diao)發展,深化(hua)先進(jin)信息通信技(ji)術、控制(zhi)技(ji)術和能(neng)(neng)源技(ji)術融合(he)應(ying)用。第二,推進(jin)源網荷儲協同互(hu)(hu)動是支撐。統(tong)(tong)(tong)籌好電(dian)(dian)源側、電(dian)(dian)網側、用戶側功(gong)能(neng)(neng)與需求(qiu),推動合(he)理(li)安排(pai)新能(neng)(neng)源發展規模、布局和時(shi)序,促進(jin)新能(neng)(neng)源與電(dian)(dian)網、新能(neng)(neng)源與靈(ling)活調(diao)節電(dian)(dian)源協調(diao)發展,因地(di)制(zhi)宜發揮好微電(dian)(dian)網作用,切實(shi)提(ti)高(gao)電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)整(zheng)體(ti)(ti)(ti)運行效率。第三(san),發揮體(ti)(ti)(ti)制(zhi)優勢是保(bao)障。要(yao)(yao)統(tong)(tong)(tong)籌發展與安全(quan),堅(jian)持(chi)(chi)鞏固和發展好電(dian)(dian)網統(tong)(tong)(tong)一(yi)規劃、統(tong)(tong)(tong)一(yi)調(diao)度、統(tong)(tong)(tong)一(yi)管理(li)的(de)(de)體(ti)(ti)(ti)制(zhi)優勢,深化(hua)電(dian)(dian)力(li)市場化(hua)改革,推動形(xing)成科學(xue)合(he)理(li)的(de)(de)價格形(xing)成機(ji)制(zhi),構建(jian)統(tong)(tong)(tong)一(yi)開放、競(jing)爭有(you)(you)序的(de)(de)全(quan)國(guo)統(tong)(tong)(tong)一(yi)電(dian)(dian)力(li)市場。 |
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