今夏，重慶高溫天氣范圍及強(qiáng)度打破同期紀(jì)錄，電力保供任務(wù)之艱巨前所未有。重慶舉全社會(huì)之力挖掘電力保供潛力，其中有1525棟樓宇的中央空調(diào)參與了需求側(cè)響應(yīng)，單日最大壓降負(fù)荷為15萬千瓦。
這背后，有著國網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)有限公司（以下簡稱“國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)”）的身影。自2020年以來，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院協(xié)同國網(wǎng)重慶電力，為1525棟樓宇中央空調(diào)系統(tǒng)的柔性調(diào)控提供整體支撐保障——這在今夏的電力保供中發(fā)揮了作用。
這種基于可控負(fù)荷的需求側(cè)響應(yīng)是虛擬電廠的一種初級(jí)形式。
國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)于2019年11月啟動(dòng)虛擬電廠建設(shè)，從2021年11月投運(yùn)至今，聚合了60萬千瓦內(nèi)外部可調(diào)資源參與多地輔助服務(wù)市場(chǎng)，累計(jì)調(diào)峰貢獻(xiàn)5469.74萬千瓦時(shí),減少二氧化碳排放5.2萬噸。
國內(nèi)虛擬電廠尚處于初級(jí)發(fā)展階段，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)定位于建設(shè)國內(nèi)最大虛擬電廠，持續(xù)探索虛擬電廠建設(shè)運(yùn)行模式。
用好政策紅利，于華北起步
國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)加快建設(shè)虛擬電廠與華北區(qū)域的能源資源情況和相關(guān)政策出臺(tái)密不可分。
2019年，華北地區(qū)的分布式能源（分布式光伏電站、分散式風(fēng)電站、生物質(zhì)發(fā)電站等）裝機(jī)容量屢創(chuàng)新高，在能源供應(yīng)中占比逐年擴(kuò)大。同時(shí)，京津唐地區(qū)存在大量電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能以及樓宇空調(diào)、電采暖、工業(yè)園區(qū)等負(fù)荷側(cè)泛在調(diào)節(jié)資源。
2019年年底至2020年年初供熱期，華北電網(wǎng)供熱機(jī)組裝機(jī)18289萬千瓦,占火電裝機(jī)比例為73% ,提高約2個(gè)百分點(diǎn);京津唐電網(wǎng)供熱機(jī)組裝機(jī)5137萬千瓦，占火電裝機(jī)比例為77%，提高約2個(gè)百分點(diǎn)。
新能源裝機(jī)規(guī)模迅猛增長，電網(wǎng)調(diào)峰壓力逐漸加大，在電源側(cè)調(diào)節(jié)資源潛力挖掘進(jìn)入瓶頸期的情況下，迫切需要引入負(fù)荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源參與電網(wǎng)運(yùn)行，將電網(wǎng)調(diào)度模式由“源隨荷動(dòng)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)”。
2019年11月，華北能監(jiān)局發(fā)布《第三方獨(dú)立主體參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)試點(diǎn)方案（征求意見稿）》，提出虛擬電廠可以參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。2020年11月11日華北能監(jiān)局印發(fā)《第三方獨(dú)立主體參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則（試行2020版）》，提出虛擬電廠可參照聚合、分類方式參與調(diào)峰市場(chǎng)。
國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)按照國家電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)行動(dòng)計(jì)劃任務(wù)要求，在華北分部指導(dǎo)下，基于自主投資在運(yùn)綜合能源服務(wù)項(xiàng)目，于2019年年底啟動(dòng)負(fù)荷側(cè)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)資質(zhì)建設(shè)和虛擬電廠能力建設(shè)。
國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)虛擬電廠的建設(shè)目標(biāo)有三：一是聚焦主責(zé)主業(yè)，探索新型電力系統(tǒng)建設(shè)，服務(wù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行；二是提高集團(tuán)的生產(chǎn)能力，提升項(xiàng)目的生產(chǎn)運(yùn)行水平，為綜合能源項(xiàng)目投資出謀劃策；三是面向用戶方面，發(fā)揮國企擔(dān)當(dāng)，依法合規(guī)、公平公正為用戶節(jié)能增效。
做友好界面，統(tǒng)籌電熱冷氣水
“安全運(yùn)行632天，太陽能產(chǎn)水量23880.73噸，二氧化碳減排量405.33噸……”8月9日，在華北電力大學(xué)北京校部綜合智慧能源系統(tǒng)大屏上實(shí)時(shí)顯示著用能數(shù)據(jù)。這套系統(tǒng)由國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)投資建設(shè)運(yùn)營，服務(wù)華北電力大學(xué)北京校部用能需求，建設(shè)多能互補(bǔ)的熱水供應(yīng)系統(tǒng)和綜合智慧能源系統(tǒng)，不僅解決了學(xué)生生活用水問題，也幫助校方實(shí)現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)智慧管理，節(jié)約了用能成本。
位于河北張家口宣化區(qū)的京張奧科技園區(qū)是一個(gè)以現(xiàn)代物流及跨境電子商務(wù)、冬奧冰雪產(chǎn)業(yè)和綠色節(jié)能環(huán)保為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)基地。京張奧綜合能源服務(wù)項(xiàng)目由國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)下屬的國泰綠色能源有限責(zé)任公司實(shí)施，利用園區(qū)建筑物屋頂建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)、清潔能源供熱系統(tǒng)和供水系統(tǒng)，同時(shí)建成智慧能源綜合服務(wù)控制系統(tǒng)，為園區(qū)提供電、暖（冷）、水等能源集約優(yōu)化服務(wù)，打造園區(qū)級(jí)綜合能源管理體系。該項(xiàng)目已于2021年12月接入國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)虛擬電廠，參加華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，發(fā)揮負(fù)荷側(cè)調(diào)峰作用，累計(jì)促進(jìn)新能源電量消納93.786萬千瓦時(shí)。
基于在綜合能源服務(wù)方面的優(yōu)勢(shì)，除了電力以外，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)的虛擬電廠將熱、冷、氣甚至水等資源做了統(tǒng)籌考慮。
目前，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)已在多個(gè)大學(xué)校區(qū)和工業(yè)園區(qū)投建了多能互補(bǔ)的綜合智慧能源系統(tǒng)，未來這些項(xiàng)目也都會(huì)作為負(fù)荷側(cè)資源接入國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)的虛擬電廠。
打造核心能力，提升生產(chǎn)運(yùn)營水平
2022年8月，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)虛擬電廠實(shí)現(xiàn)調(diào)峰市場(chǎng)交易輔助決策功能，主要包括負(fù)荷預(yù)測(cè)、電價(jià)預(yù)測(cè)和交易策略。
據(jù)國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)生產(chǎn)建設(shè)部運(yùn)行交易工作負(fù)責(zé)人王婧介紹，經(jīng)過一個(gè)月的測(cè)試，以國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)在運(yùn)的一個(gè)小型生活熱水綜合能源服務(wù)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目總負(fù)荷為500千瓦，全天24小時(shí)運(yùn)行，負(fù)荷預(yù)測(cè)精度可達(dá)到90%，電價(jià)預(yù)測(cè)精度可達(dá)到89%。根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷和電價(jià)，在高電價(jià)時(shí)段向上調(diào)整用能曲線，非補(bǔ)貼時(shí)段向下調(diào)整用能曲線，在保證全天熱水需求的情況下，預(yù)估可增加收入24.5元/天，每年可增加收入3303元，促進(jìn)新能源消納1.21萬千瓦時(shí)，減少二氧化碳排放約12.1噸。據(jù)此預(yù)測(cè)，虛擬電廠每100兆瓦資源預(yù)計(jì)每年可在原有輔助服務(wù)市場(chǎng)收入基礎(chǔ)上增加收入66.1萬元，增加新能源消納約243萬千瓦時(shí)，減少二氧化碳排放約2430噸。
我國虛擬電廠建設(shè)還處于初級(jí)階段，虛擬電廠聚合的資源集中在負(fù)荷側(cè)。下一階段虛擬電廠將大力推進(jìn)分布式光伏等資源的接入聚合，同時(shí)，儲(chǔ)能將成為虛擬電廠中重要的靈活性資源。國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)也在積極做這方面的儲(chǔ)備工作，儲(chǔ)能項(xiàng)目已逾5吉瓦時(shí)，綜合能源項(xiàng)目覆蓋全國。
參與標(biāo)準(zhǔn)制定，促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同
目前，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)已在籌備參與華北、西北輔助服務(wù)市場(chǎng)能力，預(yù)計(jì)今年11月底具備參加華中輔助服務(wù)市場(chǎng)能力。除了輔助服務(wù)市場(chǎng)，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)虛擬電廠還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接入用戶的運(yùn)行情況，結(jié)合減碳需求，為用戶提供整體用能方案。
國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)積極參與虛擬電廠相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，2020年參與國家電網(wǎng)公司《可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源接入調(diào)控技術(shù)規(guī)范》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制，2021年參與了中電聯(lián)《可調(diào)節(jié)負(fù)荷并網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制。
當(dāng)前，國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)的虛擬電廠是作為集團(tuán)生產(chǎn)運(yùn)行的主要技術(shù)手段，支撐在運(yùn)項(xiàng)目參加屬地輔助服務(wù)市場(chǎng)和電力市場(chǎng)。在王婧看來，虛擬電廠不只是實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同的技術(shù)手段，未來還可以支撐多種業(yè)務(wù)的發(fā)展，商業(yè)化道路將越走越寬。
