聰明算法平衡能源供需 虛擬電廠建設(shè)有望提速

　　4月9日，中國電力蕪湖綜合智慧零碳電廠項目虛擬電廠系統(tǒng)清晰呈現(xiàn)聚合總?cè)萘俊⒖烧{(diào)容量以及谷值和峰值功率等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)聚合了光伏、儲能、充電樁、工業(yè)企業(yè)、樓宇空調(diào)等多種資源類型，通過優(yōu)化算法智能調(diào)度和平衡能源供需，提高能源利用效率。

　　業(yè)內(nèi)人士表示，近期國家電網(wǎng)推動唐山電動重卡參與電網(wǎng)峰谷調(diào)節(jié)引發(fā)市場高度關(guān)注。虛擬電廠可以聚合各類資源，隨著電力市場改革持續(xù)推進(jìn)，虛擬電廠建設(shè)有望提速。

　　提高能源利用效率

　　沒有大鍋爐、沒有高聳的煙囪，不直接發(fā)電的“虛擬電廠”實(shí)際上是一套能源管理系統(tǒng)。

　　“虛擬電廠依靠聰明的算法支撐，通常安裝在工廠、樓宇、園區(qū)等用電大戶的控制終端，通過精準(zhǔn)的調(diào)控保證發(fā)電、用電供需平衡。”國能日新子公司日新鴻晟智慧能源有限公司副總經(jīng)理汪付星告訴中國證券報記者，虛擬電廠主要功能之一是平抑新能源發(fā)電的波動性。

　　“在西北地區(qū)，我們協(xié)調(diào)水泥廠把生產(chǎn)更多安排在中午，在聚合可調(diào)資源的同時，相應(yīng)可以從電網(wǎng)拿到補(bǔ)貼;而在華東地區(qū)，我們主要投資工商業(yè)儲能電站，通過調(diào)整充放電對應(yīng)的時間段和功率，參與電網(wǎng)的削峰填谷。”汪付星說。

　　汪付星介紹，虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈由上游基礎(chǔ)資源、中游數(shù)字平臺和下游虛擬電廠聚合商三者共同組成。其中，上游基礎(chǔ)資源分為可控負(fù)荷、分布式能源以及儲能系統(tǒng)，如工廠車間、商場樓宇等;中游的數(shù)字平臺是虛擬電廠的核心組成部分，可與電力調(diào)度中心、電力交易中心互動。下游可以為用戶提供配電、電網(wǎng)接入等服務(wù)。

　　《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲能、新能源汽車與電網(wǎng)能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。

　　在中國電力蕪湖零碳電廠項目的系統(tǒng)上，中國證券報記者看到精確到秒的谷值和峰值功率數(shù)據(jù)，零碳電廠內(nèi)的聚合總?cè)萘俊⒖烧{(diào)容量等數(shù)據(jù)清晰呈現(xiàn)。

　　中國電力蕪湖發(fā)電工程部主任李秀平向記者介紹，該系統(tǒng)聚合了光伏、儲能、充電樁、工業(yè)企業(yè)、樓宇空調(diào)等多種資源類型，頂峰能力高達(dá)67MW，通過優(yōu)化算法，零碳電廠能夠智能調(diào)度和平衡能源供需，減少浪費(fèi)，提高能源利用效率。同時，該平臺支持與電網(wǎng)系統(tǒng)無縫對接，為電網(wǎng)提供決策支持，確保電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性。

　　電動汽車參與電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)

　　目前，國家電網(wǎng)正在探索推進(jìn)電動汽車參與電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)。4月3日，國家電網(wǎng)消息，作為重卡電動化示范試點(diǎn)城市，河北唐山建成了我國首個電動重卡型虛擬電廠。

　　“電網(wǎng)負(fù)荷低谷時段通常是新能源發(fā)電高峰時段。從電力供需平衡的角度看，重卡每多充一度電就可以讓新能源多發(fā)一度電。目前，我們聚合了11座重卡充換電站電池儲能資源，調(diào)節(jié)能力最大可達(dá)2.23萬千瓦，相當(dāng)于多讓4臺大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行發(fā)電。如果把唐山所有重卡充換電站電池資源全都聚合，調(diào)節(jié)能力預(yù)計最大可達(dá)50萬千瓦，單月可增發(fā)新能源電量約500萬千瓦時。”國家電網(wǎng)冀北唐山供電公司副總經(jīng)理孟祥來說。

　　記者從國家電網(wǎng)了解到，電網(wǎng)調(diào)度員過去只能憑借經(jīng)驗(yàn)在負(fù)荷波動產(chǎn)生后被動調(diào)配資源。現(xiàn)在，通過虛擬電廠以及大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，可以對“水光儲”進(jìn)行一體化控制，提前預(yù)測并生成調(diào)度策略表。

　　近年來，新能源持續(xù)快速發(fā)展，新能源高比例接入電力系統(tǒng)后，增加了系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國新能源發(fā)電量1.47萬億千瓦時，其中風(fēng)電發(fā)電量8858億千瓦時，光伏發(fā)電量5833億千瓦時。隨著新能源裝機(jī)占比不斷提高，其間歇性、隨機(jī)性、波動性特點(diǎn)使得電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)更加困難，系統(tǒng)的平衡和安全問題更加突出。

　　中電聯(lián)規(guī)劃發(fā)展部主任張琳在接受中國證券報記者采訪時表示，電動汽車作為一種靈活性用電負(fù)荷，應(yīng)正確引導(dǎo)其參與用戶側(cè)與電網(wǎng)間的能量雙向互動。“一般情況下，電網(wǎng)在上午和夜間負(fù)荷較低，在中午和傍晚負(fù)荷較高，可以利用電動汽車的儲能作用，通過‘互聯(lián)網(wǎng)+充電基礎(chǔ)設(shè)施’，根據(jù)電網(wǎng)需求在電力供應(yīng)充足的時候調(diào)整電動汽車充電，在電力短缺時段調(diào)控電動汽車放電或者暫時停止充電。”

　　盈利模式尚需完善

　　為進(jìn)一步優(yōu)化電力資源配置，近期，重慶、廣東、福建、山東等地出臺了虛擬電廠有關(guān)方案或?qū)嵤┘?xì)則，明確虛擬電廠參與需求側(cè)響應(yīng)的方式和收益結(jié)算規(guī)則。虛擬電廠建設(shè)有望提速。

　　《重慶市虛擬電廠建設(shè)管理實(shí)施方案(征求意見稿)》3月25日發(fā)布，提出構(gòu)建虛擬電廠市場化運(yùn)營管理機(jī)制，建設(shè)重慶市虛擬電廠運(yùn)營服務(wù)平臺，聚合分布式電源、用戶側(cè)儲能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等資源，打造虛擬電廠示范工程，并對虛擬電廠提出分步驟建設(shè)目標(biāo)。

　　在中信證券看來，在利好政策密集推出、需求旺盛等因素推動下，可以聚合、優(yōu)化、協(xié)調(diào)海量分布式資源的虛擬電廠迎來發(fā)展機(jī)遇，預(yù)計到2025年虛擬電廠市場空間有望達(dá)到723億元，2030年將達(dá)到1961億元。

　　當(dāng)前，虛擬電廠尚處于發(fā)展初期階段。廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)對記者表示，虛擬電廠在電力資源分配、提高電力系統(tǒng)運(yùn)營效率方面意義重大，應(yīng)用場景將擴(kuò)大。未來，電動汽車可以參與到虛擬電廠的價值創(chuàng)造中。不過，虛擬電廠尚未形成完善的盈利模式，行業(yè)還處于發(fā)展初期，相關(guān)規(guī)則制定有待進(jìn)一步完善。

　　招商證券認(rèn)為，AI賦能虛擬電廠是極佳的落地場景。虛擬電廠是一套智慧能源管理系統(tǒng)，可以聚合分布式可調(diào)節(jié)資源參與電力市場交易。虛擬電廠需要聯(lián)通源網(wǎng)荷儲多個環(huán)節(jié)，基于發(fā)電量、用電量、電價等數(shù)據(jù)信息制定更加經(jīng)濟(jì)合理的電力分配方案，依據(jù)實(shí)際情況與用電規(guī)律對電力生產(chǎn)進(jìn)行合理安排，同時對負(fù)荷端進(jìn)行智能控制。AI接入有望提升分析的可靠性和響應(yīng)速度。（中國證券報·中證網(wǎng) 記者劉楊）