圖| 客戶參(can)觀煙臺市(shi)虛(xu)擬(ni)電廠(chang)運行控制平臺
2023年11月(yue)22日，由東方電子集團(tuan)有限(xian)公司開發建(jian)設(she)的國(guo)內(nei)首個城(cheng)市級(ji)數字(zi)化虛擬(ni)電廠——煙臺市數字(zi)化虛擬(ni)電廠投入運(yun)行。運(yun)行近4個月(yue)來，虛擬(ni)電廠取得了(le)哪些進展？記者日前(qian)進行了(le)探訪。
年(nian)可減少(shao)碳排放189萬噸
“加入(ru)虛擬(ni)電(dian)廠，我們企(qi)業一年可(ke)以(yi)節省多少用電(dian)？”“高峰少用電(dian)，有什么獎勵和補償機(ji)制？”……3月13日，一場虛擬(ni)電(dian)廠資(zi)源接入(ru)座談會在(zai)萊州(zhou)市(shi)舉行。東方電(dian)子集團有限公司、萊州(zhou)市(shi)發展改革局、國(guo)網萊州(zhou)市(shi)供(gong)電(dian)公司與當地60多家(jia)企(qi)業，進行了深入(ru)對接。
虛擬電(dian)(dian)廠(chang)(chang)，并不(bu)是真(zhen)正(zheng)意(yi)義上的(de)發電(dian)(dian)廠(chang)(chang)，而是一種基于能源(yuan)互聯網技術的(de)“看不(bu)見的(de)電(dian)(dian)廠(chang)(chang)”，它把(ba)一個(ge)個(ge)工(gong)廠(chang)(chang)、樓宇、園(yuan)區內的(de)各(ge)類可調(diao)(diao)節用電(dian)(dian)資源(yuan)匯聚起來(lai)，通過統(tong)一協(xie)調(diao)(diao)控(kong)制(zhi)，達到滿足電(dian)(dian)力系統(tong)功率平衡(heng)、節省能源(yuan)的(de)目的(de)。在不(bu)影響社會正(zheng)常(chang)生(sheng)產生(sheng)活的(de)前提下，讓(rang)“發電(dian)(dian)”與“用電(dian)(dian)”兩端“供需平衡(heng)”，保證電(dian)(dian)網安全。
“煙臺(tai)市數字化虛(xu)擬(ni)電(dian)廠(chang)建設一共(gong)分三部(bu)分：虛(xu)擬(ni)電(dian)廠(chang)智(zhi)慧管(guan)控平(ping)臺(tai)、50萬千瓦可調負荷資源(yuan)池和虛(xu)擬(ni)電(dian)廠(chang)運營中心。”東方電(dian)子股(gu)份有限公司綜合(he)能源(yuan)業務部(bu)部(bu)長(chang)董文(wen)杰指著一塊大屏(ping)幕(mu)告訴記(ji)者，“這(zhe)就是虛(xu)擬(ni)電(dian)廠(chang)的智(zhi)慧管(guan)控平(ping)臺(tai)，可以實時(shi)看到資源(yuan)接入、用電(dian)負荷、電(dian)力交易情況等信(xin)息。”
2023年8月，東(dong)方(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)子(zi)集團有限公(gong)司(si)(si)完成(cheng)(cheng)虛擬電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)運營中心建(jian)設和虛擬電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)智慧管(guan)控平臺(tai)互聯網(wang)上線。國網(wang)煙臺(tai)供電(dian)(dian)(dian)公(gong)司(si)(si)制訂資(zi)(zi)源(yuan)接入(ru)方(fang)(fang)案(an)，規范管(guan)理需求響應資(zi)(zi)源(yuan)，健全負(fu)荷管(guan)理體系。目前，已完成(cheng)(cheng)24.2萬千(qian)瓦容量可(ke)調負(fu)荷資(zi)(zi)源(yuan)池建(jian)設，實現與國網(wang)煙臺(tai)供電(dian)(dian)(dian)公(gong)司(si)(si)和國網(wang)山東(dong)省電(dian)(dian)(dian)力(li)公(gong)司(si)(si)的互聯互通。隨著各地資(zi)(zi)源(yuan)的陸續接入(ru)，50萬千(qian)瓦可(ke)調負(fu)荷資(zi)(zi)源(yuan)池將有序(xu)達成(cheng)(cheng)。
50萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)這一數字(zi)并非隨意確定的。“一般(ban)認為，可(ke)(ke)調節(jie)用(yong)電負荷(he)達(da)(da)總(zong)負荷(he)的5%左右，就可(ke)(ke)以(yi)基本滿足(zu)用(yong)電保供和電網安全(quan)(quan)的要求。”董文杰告訴記者。根據國網煙臺供電公司數據，2022年8月(yue)5日這一天(tian)，全(quan)(quan)市用(yong)電負荷(he)達(da)(da)到(dao)987萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)，達(da)(da)到(dao)歷史最(zui)高值。987萬(wan)(wan)的5%，約為50萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)。
虛擬電廠(chang)更具性價比，建設(she)成(cheng)本(ben)不到同等容(rong)量火(huo)電廠(chang)建設(she)成(cheng)本(ben)的(de)5%。如果要新建一個50萬千瓦(wa)規模的(de)火(huo)電廠(chang)，至(zhi)少需要占用(yong)300畝土(tu)地、20億元的(de)投資，還會增加(jia)每年189萬噸的(de)碳(tan)排(pai)放(fang)。
“喚醒”用(yong)戶側可調節資源
近年來，煙臺市(shi)大(da)力發(fa)展清潔能源(yuan)(yuan)，全市(shi)清潔能源(yuan)(yuan)裝(zhuang)機容量達到1325萬千瓦，居(ju)全省(sheng)首(shou)位(wei)。
“我們每天(tian)的用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)中，‘綠(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)’占(zhan)(zhan)比(bi)保底(di)在40%左右，瞬間占(zhan)(zhan)比(bi)甚至可能達到(dao)80%。”國網煙臺供電(dian)(dian)(dian)(dian)公司調度控制中心工作人員(yuan)叢志鵬說(shuo)，發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)和用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)都(dou)具有瞬時性(xing)，最合理(li)的發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)曲線和用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)曲線一定是重(zhong)合的。在火力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)為主的年代，發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠可以(yi)根據用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)需要適時調整發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)，但是新能源發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)卻有“靠天(tian)吃飯”的特點，發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)與用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)的矛盾就凸顯出(chu)來。
電能(neng)的存儲是個大問題。化學(xue)蓄能(neng)，量非常有限；即使是抽水蓄能(neng)，與整個電網相比，也只是九(jiu)牛一毛(mao)。
2023年5月，國家發(fa)展改革委發(fa)布《電(dian)(dian)(dian)力需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)側管理辦(ban)法（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》，提出(chu)到(dao)2025年，各省需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)響(xiang)應能(neng)力達(da)到(dao)最大(da)用電(dian)(dian)(dian)負(fu)荷的3%-5%，其(qi)中年度最大(da)用電(dian)(dian)(dian)負(fu)荷峰谷差率超(chao)過40%的省份達(da)到(dao)5%或(huo)以(yi)(yi)上；并且(qie)強調將(jiang)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)側資源以(yi)(yi)虛擬電(dian)(dian)(dian)廠等方式(shi)納入電(dian)(dian)(dian)力平(ping)衡(heng)、以(yi)(yi)負(fu)荷聚(ju)合商(shang)或(huo)虛擬電(dian)(dian)(dian)廠等形式(shi)參與需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)響(xiang)應。
虛擬(ni)電廠可以充分利用分布(bu)式資源(yuan)的聚(ju)合能力(li)，使其能夠在總(zong)體上表現出靈活的調節能力(li)，從而參與電網調節，滿足電力(li)系(xi)統(tong)功率平衡的需求(qiu)。
董文杰給記者舉了(le)個例(li)子(zi)：家用(yong)汽車(che)(che)(che)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)樁一(yi)般實(shi)行峰(feng)谷(gu)電(dian)(dian)(dian)價，深谷(gu)時(shi)(shi)(shi)段比(bi)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)價每(mei)度便宜3毛多(duo)(duo)，而(er)(er)尖峰(feng)時(shi)(shi)(shi)刻則要貴3毛多(duo)(duo)，這本身就是一(yi)種“削(xue)峰(feng)填谷(gu)”的調節機(ji)制(zhi)。很多(duo)(duo)車(che)(che)(che)主會選(xuan)擇晚上11點(dian)之后(hou)再充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)，一(yi)個小區(qu)幾十(shi)臺(tai)甚至上百臺(tai)車(che)(che)(che)同時(shi)(shi)(shi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)，會使小區(qu)瞬時(shi)(shi)(shi)用(yong)電(dian)(dian)(dian)負(fu)荷過(guo)載。按照傳(chuan)統(tong)思路，將選(xuan)擇更換大功率變壓器等設備。而(er)(er)加(jia)入(ru)虛擬(ni)電(dian)(dian)(dian)廠之后(hou)，這些(xie)車(che)(che)(che)可(ke)(ke)以根據系(xi)統(tong)安排(pai)，分批(pi)次進行充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)，可(ke)(ke)以無感(gan)地保證早上8點(dian)充(chong)(chong)滿即可(ke)(ke)。在沒(mei)有新增配電(dian)(dian)(dian)設備、沒(mei)有新增用(yong)電(dian)(dian)(dian)量的同時(shi)(shi)(shi)，僅僅通過(guo)有序調控就實(shi)現了(le)用(yong)電(dian)(dian)(dian)安全穩定(ding)，還可(ke)(ke)以接入(ru)更多(duo)(duo)汽車(che)(che)(che)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)樁。
將一(yi)個(ge)小區(qu)的(de)用(yong)電(dian)情況放大到一(yi)個(ge)城市(shi)，就是城市(shi)級(ji)虛(xu)擬(ni)電(dian)廠。“它的(de)調節(jie)機制要比一(yi)個(ge)小區(qu)復雜得多，但原理相通(tong)。”董文杰說。通(tong)過虛(xu)擬(ni)電(dian)廠，可以把用(yong)戶側海量的(de)沉睡可調節(jie)資源“喚醒”。
呼吁市(shi)場交(jiao)易(yi)機制(zhi)
煙臺(tai)(tai)市(shi)數字化(hua)虛擬(ni)電廠的建設(she)(she)從2023年4月提上日程，短短四個月就完成了(le)運(yun)營中(zhong)心(xin)和智(zhi)慧管控(kong)平臺(tai)(tai)的建設(she)(she)，當年11月22日投入運(yun)營。
2023年8月28日，煙臺(tai)市政(zheng)(zheng)府(fu)印(yin)發《煙臺(tai)市數字化虛(xu)擬(ni)(ni)電廠建設(she)實(shi)施方(fang)案》，從政(zheng)(zheng)府(fu)層(ceng)面推動虛(xu)擬(ni)(ni)電廠的(de)(de)建設(she)。前期，政(zheng)(zheng)府(fu)在虛(xu)擬(ni)(ni)電廠建設(she)中起到(dao)了重(zhong)要作用；后期，將由市場接(jie)棒，通過可持續的(de)(de)市場機制走向更遠。
為保障虛擬電廠建設“煙(yan)臺先行”，國網煙(yan)臺供電公司(si)基于山東電力(li)市(shi)場規(gui)則體(ti)系，做好協議簽署、市(shi)場注冊等(deng)工作，服務虛擬電廠順利入市(shi)，在需求(qiu)側靈(ling)活挖(wa)掘調峰能(neng)力(li)的同時獲得市(shi)場收益。
削峰填谷，哪怕(pa)只是將(jiang)空調(diao)上調(diao)一(yi)度，也是作出(chu)了“犧(xi)牲”。還有(you)一(yi)些企業在用電(dian)高峰錯峰用電(dian)，信號(hao)基站使(shi)用備(bei)用蓄電(dian)池工作……這些行(xing)為不能僅靠行(xing)政命令或者呼吁倡(chang)議來實現，在市場(chang)經濟中應(ying)該以“價格”的(de)形式(shi)得(de)到回報。
如何定價，是一個(ge)大問題。
3月1日(ri)，國家(jia)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)改革委、國家(jia)能(neng)源局發(fa)(fa)(fa)布《關(guan)于新形勢下(xia)配電網(wang)高質量發(fa)(fa)(fa)展(zhan)的(de)指導意見》，四次提(ti)(ti)到(dao)“虛(xu)擬(ni)(ni)電廠”，明確提(ti)(ti)出(chu)要(yao)“挖掘(jue)用(yong)戶(hu)側調(diao)節潛力(li)，鼓勵虛(xu)擬(ni)(ni)電廠、負(fu)荷聚合商、車網(wang)互動等新業態(tai)創新發(fa)(fa)(fa)展(zhan)，提(ti)(ti)高系統響(xiang)應速度和調(diao)節能(neng)力(li)”。在健全市場交(jiao)易(yi)機制方面，提(ti)(ti)出(chu)要(yao)明確虛(xu)擬(ni)(ni)電廠等新主體、新業態(tai)的(de)市場準入、出(chu)清、結算標準，研究設計適(shi)宜(yi)的(de)交(jiao)易(yi)品種和交(jiao)易(yi)規則(ze)，鼓勵多樣化資源平等參與市場交(jiao)易(yi)。
董文杰介紹，煙臺(tai)市(shi)虛(xu)擬(ni)電廠已經(jing)接入的(de)(de)24.2萬(wan)千瓦容量(liang)可調負荷(he)資源池，以企(qi)事(shi)業為(wei)主。雖然(ran)已經(jing)簽約接入，但是(shi)還沒有形(xing)成比較完善的(de)(de)市(shi)場交(jiao)易機(ji)制(zhi)，企(qi)業還無法從中直接獲益。待機(ji)制(zhi)健全之(zhi)后(hou)，接入企(qi)業的(de)(de)積極性將大為(wei)提升(sheng)。
虛(xu)擬電(dian)廠(chang)(chang)變(bian)成“真金白銀”在(zai)國內(nei)已有成功先例。東方電(dian)子集團打造的南(nan)方電(dian)網負荷聚合虛(xu)擬電(dian)廠(chang)(chang)，2022年累計參與廣東省電(dian)力交易中心191萬度電(dian)，平(ping)均出清價格每度電(dian)近3元。一個簽約(yue)參與虛(xu)擬電(dian)廠(chang)(chang)的企業(ye)，在(zai)用電(dian)高峰通過有序平(ping)移減少用電(dian)1萬度，可(ke)以獲得近3萬元的“補償收(shou)益”。
無論從國(guo)家還是省(sheng)的(de)層面(mian)，虛擬電(dian)廠的(de)建設，都是“雙碳”戰略(lve)實施和新型電(dian)力(li)系統建設下的(de)必然選擇。虛擬電(dian)廠由“虛”向“實”的(de)成熟運行，代(dai)表這(zhe)種新質生產力(li)已被激活，其(qi)蘊含的(de)巨大的(de)經濟效益與社會(hui)效益，正在蓄勢待發。
（記者 董(dong)卿 從春(chun)龍 通訊員 趙錦哲(zhe)）
2023年3月21日《大眾日報》3版-要聞
