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冀北虛擬電廠示范工程首創泛在可調資源參與電力調峰輔助服務市場機制

作者:張靜 金雍奧 來源:亮報 發布時間:2019-12-26 瀏覽:
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中國儲能網訊:12月11日,國網冀北電力發布泛在電力物聯網虛擬電廠示范工程,泛(FUN)電平臺和虛擬電廠正式投入運行?;诜海‵UN)電平臺的虛擬電廠,并不是傳統意義上的電廠,而是運用泛在電力物聯網和智能控制技術,將泛在可調資源智慧聚合成可與電網實時柔性互動的“物聯網云”電廠。在這個“物聯網云”電廠里,分布式電源、電動汽車、儲能、可控負荷等資源被聚合起來,可以像傳統發電廠一樣,幫助電網調峰,促進清潔能源消納,提升電網安全穩定運行水平。

河北省張家口市是我國可再生能源集中的區域,這里散布著大量風力發電機、太陽能電池板以及其他一些可再生能源設備。在國網冀北電力有限公司的辦公大樓里,運行人員在一個巨大的電腦屏幕前,就可以統籌安排這些設備的能量輸出。

近日,冀北泛在電力物聯網虛擬電廠示范工程投運,這個具備秒級感傳算用、可聚合億級用戶能力的示范工程,依托泛(FUN)電平臺,將蓄熱式電采暖、智能樓宇、智能家居、儲能、電動汽車充電站、分布式光伏等11類泛在可調資源組合在一起,參與電力系統實時柔性互動,打造出泛在可調資源創新參與電力市場的市場機制和商業模式。

發電指標提升5%,虛擬電廠幫助服役10年的老牌風場煥發活力

在張家口沽源縣西南部山區,蓮花灘風電場,一個服役10年的老牌風電場,已接入冀北虛擬電廠中,并獲得實惠。

在過去兩年里,這個風電場年均上網電量9.5億千瓦時,年均利用小時數2378小時。雖然這個數字已經大大領先于其他風電場,但每到冬季供暖期,場長劉宏偉還是有些許擔憂。

風電存在波動性,風電出力往往跟用電負荷峰谷呈逆向分布——不需要用電的時候,風電可能大發;而到了最需要用電的時候,它卻可能沒有了。特別是在冬季,供熱期與富風期重合,這一時段電網系統調峰難度最大,局限于電力瞬間平衡的屬性,可能會有棄風、棄電情況發生。

讓劉宏偉沒想到的是,今年12月份,蓮花灘風電場的發電指標竟提升了5個百分點?!耙雇盹L電限出力有所緩解,單機發電能力提升了5%左右,相當于每個風機的利潤增加4%?!眲⒑陚ジ嬖V記者,這對服役了10年的老牌風電場來說,是個很大的利好。

幫助老牌風電場重新煥發活力的,正是冀北虛擬電廠。

以往風電場棄風,主要是調峰困難引起的;而冀北虛擬電廠有聚合億萬用戶的強大功能,可以讓富余風電有處可去。

距離蓮花灘風電場100多公里,供應張家口主城區近10萬居民家庭的張家口東源熱力公司,近期完成了基于泛在電力物聯網和智能控制技術的智慧用能改造。改造后,供熱站內4臺電鍋爐夜間全部開機,利用棄風電量加熱電鍋爐,再通過熱網輸送到用戶家中。

“虛擬電廠正在聚合類似東源熱力這樣的電力用戶,讓用戶也能像發電廠一樣,響應電網調峰需求及調度指令,夜間低谷時期多用電,拉升低谷負荷?!奔奖彪娏灰字行膱绦卸?、總經理王宣元告訴記者,這將緩解由于調峰困難引起的棄風限電,實現風電多發、增發。

這樣一個靈活高效的電廠,為促進清潔能源消納提供了一種新的路徑。風電場場長劉宏偉十分看好冀北虛擬電廠的調峰潛力和應用前景,“我期待隨著系統的推廣應用,能幫助更多的風電場提升發電指標,提高風電發電效率?!眲⒑陚フf。

劉宏偉的期待也是冀北虛擬電廠努力的方向。國網冀北電力瞄準供熱季電網調峰矛盾等業務痛點,通過虛擬電廠聚合泛在可調資源實時響應低谷調峰需求,僅蓄熱式電采暖負荷通過虛擬電廠進行實時響應,預計可增發清潔能源7.2億千瓦時。

一條生產線也能成為微型發電廠,參與電力市場交易

虛擬電廠促進清潔能源消納的同時,對構建未來的電力交易市場也有重要意義。

記者了解到,國網冀北電力首創虛擬電廠參與調峰輔助服務市場機制,《第三方獨立主體參與華北電力調峰輔助服務市場試點方案》獲得國家能源局、華北能源監管局正式批復。12月12日零時,負荷側資源參與華北電力調峰輔助服務市場開始在華北電網運行。

調峰輔助服務是什么?簡單來說,這項服務是為了讓電能夠更安全、更經濟地傳送到用戶,在負荷高峰的時候,增加發電機的出力,在負荷低谷的時候,減少發電機出力,以解決電能發、供、用瞬時平衡的難題。

對于發電企業來說,進行電力交易是家常便飯。此前,參與調峰服務的主要是發電側資源,例如火電廠和大水電機組。但這類資源參與調峰,既不靈活,也不經濟。

而對于企業、居民等用戶來說,參與電力市場交易,恐怕還是頭一次。如今,在虛擬電廠里,生產線、電鍋爐、大樓、充電樁等用戶側資源,也可以成為一個個微型發電機,參與電力市場交易,獲取調峰輔助服務費用。

這些個看不見的電廠如何進入電力市場?

距離北京車程近1個小時,跨過潮白河大橋后,記者來到了燕郊高新經濟技術開發區。這里是全世界單晶硅片切割能力最大的產業基地之一。

在陽光硅谷的一號生產車間,幾臺線切機正在工作。陽光硅谷是一家生產單晶硅片、多晶硅片的太陽能光伏企業,也是接入到冀北虛擬電廠的大工業用戶代表之一。

張云峰是陽光硅谷動力班運維人員,12月12日早晨,他收到冀北泛(FUN)電平臺發送的一條信息,提醒陽光硅谷13日0點~7點參加華北電網的調峰輔助服務市場,調控功率為4742.76千瓦。

張云峰思索著如何完成這近5000千瓦的調節量,他通過電腦屏幕統籌安排了生產線設備的功率輸出,并調整了部分車間的生產工序。

12日晚8點,車間操作人員關閉了幾臺線切機。13日0點,車間線切機全開,滿負荷生產。13日當天,陽光硅谷完成調控功率5220千瓦,這些負荷被虛擬電廠平臺聚合打包,參與到當天華北電力調峰輔助服務市場中去。

“參與調峰之前,我們的車間每個時段開機數量比較平均,用電負荷也就相對均勻。加入虛擬電廠以后,我們改進生產工序,用電高峰時段,少開機甚至不開機,夜間低谷時段爭取滿負荷生產?!睆堅品甯嬖V記者,這樣安排不但沒影響生產,還能享受到低谷電價,并得到一筆調峰費用,一舉兩得。

除了物質收益,陽光硅谷還收獲了管理上的提升。如今陽光硅谷各個生產車間都安裝了智能終端設備,設備每15分鐘記錄車間的用電數據,并將數據傳輸到張云峰的手機APP端?!坝辛饲逦挠秒娯摵汕€,車間的用電習慣一目了然?!睆堅品逭f。

借助虛擬電廠建立的多種能源柔性互動的商業模式和市場機制,陽光硅谷這類用電客戶有了全新的市場角色,他們參與到電力市場中來,與電網更好地互動,并開拓了新的盈利模式。

不單單是工廠,居民和大樓同樣也可以參與到虛擬電廠的價值創造中。您可以將家里的電動汽車、空調、冰箱等交給虛擬電廠“托管”,虛擬電廠將挖掘家庭的負荷特性,讓用電、能耗、能效數據信息覆蓋各家各戶。

據國網冀北電力相關負責人透露,未來,虛擬電廠將進一步挖掘整合泛在可調資源,以市場化為導向,拓展泛(FUN)電平臺功能,延伸虛擬電廠產業鏈。到2020年,冀北電網夏季空調負荷將達600萬千瓦,10%的空調負荷將通過虛擬電廠進行實時響應,相當于少建一座60萬千瓦的傳統電廠。

服務綠色冬奧,促進奧運場館全綠電供應

虛擬電廠還將為北京冬奧會服務。

今夏,北京冬奧會綠電交易開市,張家口的風、光轉化的清潔電能,點亮了冬奧會場館的燈。通過全國統一電力交易平臺,國家體育館、北京冬奧組委辦公園區、延慶場館群、張家口賽區“三場一村”等11家冬奧場館及其配套設施已經率先實現了綠電供應。

而能聚合風電、太陽能等綠色電能的虛擬電廠,也將為冬奧會綠電交易貢獻力量?!捌┤?,給奧運場館供熱,我們會用虛擬電廠技術將電與熱聯系起來,合理利用低谷電能供熱,在降低場館供熱成本的同時,對電網提供調峰服務,促進清潔能源消納?!蓖跣嬖V記者。

據了解,國網冀北電力虛擬電廠關鍵技術研究及應用已納入國家“科技冬奧”重點專項指南,虛擬電廠將幫助張家口賽區冬奧場館和相關附屬設施與新能源發電企業進行市場化電力交易,確保全部采用清潔電力。目前,國網冀北電力已簽署冬奧會場館購電協議,促進奧運史上首次全部場館采用綠電。

關鍵字:電力輔助服務 儲能

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