電力互聯-華能虛擬電廠在能源數字化轉型中的創新實踐
聚“涓流”為“江河”,華能虛擬電廠賦能電力行業變革
隨著國家電力市場化改革的穩步推進,輔助服務市場逐步完善,虛擬電廠可參與的調頻、調峰、備用、黑啟動等輔助服務品種將進一步增多。據國家能源局披露,目前輔助服務市場規模約占全社會總電費的1.5%,未來有望達到3%以上并隨新能源大規模接入不斷增加,預計2030年輔助服務市場規模將達到2000億元。
華能浙江公司率先建成全國首個接入省、市兩級調度系統并參與系統實時調節的虛擬電廠,一方面作為聚合商可以通過市場運營獲得輔助服務收益;另一方面作為解決方案服務商可輸出技術與商業運營模式,為行業賦能。
華能浙江虛擬電廠通過“云大物移智鏈”等數字化技術,將分布式電源、用戶側儲能、充(換)電站和可調節負荷等不同領域可調節資源聚合起來,聚“涓流”為“江河”,為華東電網提供1%以上的調節支撐能力。

虛擬電廠應用關鍵技術包括信息通訊技術、協調優化技術、智能計量技術,系統架構由感知層、網絡層、平臺層、應用層構成:

感知層對分布式資源設備或系統進行全息感知,使得更多的分布式資源具備可調控能力,虛擬電廠的客戶群體得到實質性擴展。
網絡層的泛在連接能力,使得用戶資源更易于被聚合,從而實現可調控資源的規模化。平臺層的信息高效處理能力,使得虛擬電廠的資源協同整合與優化運行控制問題得到解決。
應用層的市場化、共享型應用場景,使得接入客戶參與意愿更強、參與機會更多、參與收益更高。
虛擬電廠產業鏈由上游基礎資源、中游平臺聚合商和下游電力需求方三者共同組成,其中分布式電源、用戶側儲能、充(換)電站和可調節負荷等構成了上游基礎資源;中游平臺聚合商通過對上下游資源進行整合、優化、調度、決策,從而實現虛擬電廠的正常運行;下游為電力需求方,由電網公司、售電公司和大用戶等構成。依托本項目打通了產業鏈上下游,攜手合作伙伴構建了技術、產品、資源和市場的商業生態,促進創新鏈與產業鏈的深度融合,實現產業發展和價值外溢。
總體來看,我國虛擬電廠仍處于理論研究和前期試點的發展階段。作為全國首個接入實時調度系統的虛擬電廠,華能浙江虛擬電廠首次實現了調度AGC指令閉環控制,集群控制指令響應時間不大于5秒,控制精度誤差小于1%,實現了對源-網-荷-儲側資源的一體化協調優化。
項目于2021年2月正式開始建設,目前接入資源容量已達91兆瓦,相當于建成一座中小型水電站;可調容量已達101兆瓦,能夠滿足中等城市的峰值負荷需求,還有海量資源正在接入中,在行業內具有先發優勢。自主研制的具備邊緣計算能力的智能接入終端設備,支持大規模用戶資源即插即用安全接入。

從發展前景來看,浙江作為新一輪電力體制改革的首批八個試點省份之—,不斷完善的電力市場充分激發靈活性資源參與電力交易的動力。虛擬電廠的運營可以全面覆蓋電力合約交易、現貨交易、輔助服務交易等多維度的市場,并結合可控資源的種類及特點,為市場成員及零售用戶提供定制化服務。虛擬電廠不斷產生的運行和交易數據,可形成能源數據資產,實現“數字運營、數字服務和數字產業”三位一體的數字化轉型,更好的滿足用戶多樣化綜合能源服務需求。
安全經濟效益上,探索了虛擬電廠作為新型電力系統建設與運營模式,通過挖掘并喚醒海量、分散、多能、異構的分布式資源,支撐電力系統的安全經濟運行;環境綜合效益上,可增加新能源與分布式能源的消納,減少原煤消耗,降低碳排放強度--以建設300兆瓦虛擬電廠為例,預計每年可節省原煤98.2萬噸、實現年碳減排187萬噸;社會經濟效益上,可幫助平抑電網峰谷差,提升電網安全,降低社會整體用能成本。
本文章選自中國上市公司協會發布的《中國上市公司數字化轉型典型案例》