你聽說過嗎?不占一分地、不燒一克煤,就能建一座電廠。而且,它還能讓供電和用電雙方手拉手,將傳統(tǒng)的發(fā)電跟著用電走,變?yōu)楣┬鑵f(xié)同齊步走。
這樣的新鮮事兒,就在甘肅發(fā)生了。
近日,記者走進(jìn)國家電網(wǎng)甘肅省電力公司營銷事業(yè)部負(fù)荷管理中心,全省虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)大屏上,每一家虛擬電廠跳動(dòng)的數(shù)字背后,都有一個(gè)新故事——車主正根據(jù)虛擬電廠邀請(qǐng),準(zhǔn)備到綠電充裕、電價(jià)較低的時(shí)段為汽車充電;工廠正按照虛擬電廠規(guī)劃的綠電量大價(jià)優(yōu)時(shí)段,調(diào)整生產(chǎn)時(shí)序……
作為新生事物,這種“看不見的電廠”不僅改變著人們的用電習(xí)慣,降低用電成本,促進(jìn)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,還讓新能源更多、更穩(wěn)、更精準(zhǔn)地匹配到用戶終端,讓甘肅豐沛的綠電發(fā)揮出更大價(jià)值。
個(gè)人用電之變:供需協(xié)同
截至2025年底,甘肅新能源裝機(jī)突破8000萬千瓦、占比64.8%,妥妥地占據(jù)第一大電源地位。但新能源具有隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性,加之用電戶大增,高比例的新能源對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來新挑戰(zhàn)。
比如,午間新能源大發(fā)期消納不了怎么辦?晚間或陰雨天無風(fēng)無光時(shí),電力供應(yīng)高峰的缺口又如何保障?
用火電來調(diào)峰,是一個(gè)途徑,但是新建火電,需要付出土地、資源、環(huán)境等成本,且機(jī)組響應(yīng)速度也沒有那么快。
于是,虛擬電廠應(yīng)運(yùn)而生。
虛擬電廠,顧名思義它不是一個(gè)物理上存在的電廠,而是一套能源互聯(lián)網(wǎng)智慧管理系統(tǒng),是連接用電、供電的聚合商。虛擬電廠將電網(wǎng)中分散的可調(diào)節(jié)負(fù)荷(如工廠車間、樓宇空調(diào))、分布式電源(如屋頂光伏)、儲(chǔ)能設(shè)施和電動(dòng)汽車等資源聚合起來,當(dāng)電網(wǎng)需要調(diào)度這些用電戶促進(jìn)電網(wǎng)平衡時(shí),電網(wǎng)就會(huì)發(fā)出多用或少用電的指令給虛擬電廠,虛擬電廠再把指令信息發(fā)給用電戶,用電戶會(huì)有選擇地接受調(diào)度,調(diào)整用電節(jié)奏,促進(jìn)電網(wǎng)平衡,并從中獲得利好。
按照國家及甘肅省有關(guān)部門關(guān)于加快推進(jìn)虛擬電廠發(fā)展的要求,到2027年,甘肅虛擬電廠調(diào)節(jié)能力達(dá)到25萬千瓦以上;到2030年,調(diào)節(jié)能力達(dá)到70萬千瓦以上。
目前,國網(wǎng)甘肅省電力公司在省工信廳指導(dǎo)下,負(fù)責(zé)全省虛擬電廠的申報(bào)、評(píng)價(jià)、注冊(cè)、服務(wù)和監(jiān)管。甘肅虛擬電廠分為負(fù)荷型、混合型、電源型三類,已有9家虛擬電廠納入建設(shè)目錄,吸引華能、大唐等央國企投資建設(shè)。目前,甘肅有兩家虛擬電廠投運(yùn),且均為負(fù)荷型虛擬電廠。
蘭州小伙子陳浩就感受到了虛擬電廠帶來的變化。
4月21日午后,陳浩開車行至蘭州萬新路北口,準(zhǔn)備為汽車充電。他打開手機(jī)上的一款充電APP,方圓5公里內(nèi)的充電站位置隨即展現(xiàn)在屏幕上,且每座充電站當(dāng)前和未來一小時(shí)的電價(jià)也標(biāo)注得清清楚楚。
陳浩一眼選中了距離自己300米的國網(wǎng)蘭州桃樹村充電站。
“你看,這個(gè)充電站離我最近,電價(jià)也最便宜,一度只有0.6元,而其他充電站不僅遠(yuǎn),電價(jià)還都比這兒貴,最高達(dá)到了1.2元。這樣算下來,每次充滿電能省六七元。”陳浩拿著手機(jī),向記者分享著。
同樣是充電站,同一個(gè)時(shí)段,為啥電價(jià)不一樣?
帶著疑惑,我們來到國網(wǎng)蘭州桃樹村充電站。
“這座充電站是甘肅隴智源虛擬電廠聚合的蘭州8座充電站之一,我們?cè)?月20日進(jìn)行風(fēng)光功率預(yù)測(cè),4月21日午后全省新能源出力較大。于是,及時(shí)在甘肅電力現(xiàn)貨市場(chǎng)購入量大價(jià)優(yōu)的綠電,提前為8座充電站規(guī)劃了次日各時(shí)段充電價(jià)格,并對(duì)有棚頂光伏和儲(chǔ)能設(shè)備的桃樹村充電站制定了午后3時(shí)至5時(shí)大幅降低充電價(jià)格的服務(wù)方案,把綠電的成本優(yōu)勢(shì)傳導(dǎo)給用戶,吸引廣大車主來此充電。”甘肅隴智源虛擬電廠業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人李明介紹,像陳浩這樣的車主,就是虛擬電廠通過市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)聚合來的用戶資源。
這一聚合,可不簡單。既讓充電站因客戶量大增而有錢賺,又讓車主節(jié)省了充電費(fèi)用。更關(guān)鍵的是,還起到了及時(shí)消納新能源的作用,助力了電網(wǎng)調(diào)峰。久而久之,虛擬電廠讓直接聚合起來的充電站、間接聚合起來的車主形成一種新的用電習(xí)慣——在新能源大發(fā)期、電價(jià)便宜時(shí)段增加用電,在新能源小發(fā)和不發(fā)期、電價(jià)較貴時(shí)段,減少用電,實(shí)現(xiàn)多方共贏。
甘肅隴智源虛擬電廠由國網(wǎng)甘肅綜合能源服務(wù)有限公司建設(shè),是甘肅首家服務(wù)電動(dòng)汽車充電的負(fù)荷聚合型虛擬電廠。它通過先進(jìn)的通信技術(shù)將首批聚合的8座電動(dòng)汽車充電站的用電負(fù)荷情況聚合在電廠智能調(diào)控平臺(tái),根據(jù)電力市場(chǎng)行情,為充電站規(guī)劃供電、用電方案。在新能源大發(fā)期,購入綠電,以價(jià)格優(yōu)勢(shì),引導(dǎo)車主加入充電隊(duì)伍。在新能源出力小且用電高峰時(shí)段,引導(dǎo)車主減少充電行為,既為充電站、車主降低了成本,又促進(jìn)了電網(wǎng)平衡。
“它打通了電動(dòng)汽車和新能源消納之間的路徑,讓用電和供電資源更加精準(zhǔn)匹配,是甘肅構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要實(shí)踐。”李明介紹,今年1月以來,他們代理的8座充電站參與電能量交易超過160萬千瓦時(shí)。
單位用電之變:削峰填谷
豈止個(gè)人。
商超、單位等,也將是虛擬電廠聚合的分散的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源。
甘肅電力交易中心市場(chǎng)部主任王峰說,凡是電網(wǎng)無法直接調(diào)度的調(diào)節(jié)資源,都可以聚合到虛擬電廠。比如,一棟樓宇的中央空調(diào)、一座冷庫的制冷設(shè)備等用電體量并不是很大,但如果每家通過虛擬電廠響應(yīng)電網(wǎng)1度電的調(diào)度需求,那么100家、1000家加起來,就是一個(gè)很大的調(diào)峰資源。
以一家商場(chǎng)的中央空調(diào)為例,在夏季午后用電高峰時(shí)段到來前,電網(wǎng)向虛擬電廠發(fā)出削峰指令,虛擬電廠向商場(chǎng)發(fā)出邀約,并根據(jù)空調(diào)蓄熱和空氣的比熱容,為商場(chǎng)制定增加介質(zhì)、延長制冷功效的方案,商場(chǎng)空調(diào)可暫停15分鐘,并實(shí)現(xiàn)人體無感,一切商業(yè)活動(dòng)正常進(jìn)行。而這15分鐘,就成功響應(yīng)電網(wǎng)削峰的需求,企業(yè)也節(jié)省了電費(fèi)。
如果這家商場(chǎng)15分鐘降低了450千瓦的空調(diào)負(fù)荷,那么聚合1000家這一體量的商場(chǎng)、學(xué)校、算力中心等,那就是45萬千瓦的負(fù)荷,相當(dāng)于一座45萬千瓦的火電廠在用電負(fù)荷尖峰的15分鐘內(nèi),滿負(fù)荷發(fā)電,為電網(wǎng)平抑了所需負(fù)荷,促進(jìn)了電力供需平衡。
換言之,這相當(dāng)于沒有增加一寸土地、多耗一噸煤炭,卻在無形中新增了一臺(tái)火電機(jī)組。
而從全年看,甘肅的用電高峰期通常在傍晚和清晨,在這一時(shí)段,一些商場(chǎng)、超市、儲(chǔ)能設(shè)備,可以通過虛擬電廠響應(yīng)電網(wǎng)需求,及時(shí)調(diào)整用電負(fù)荷,如此聚少成多,以新能源為主體電源的電網(wǎng)就更加穩(wěn)定了。
削峰如此。填谷,亦如此。
以一家有儲(chǔ)能設(shè)備的單位或體量較小的儲(chǔ)能電站為例,在天氣晴好的上午,看到虛擬電廠提前發(fā)來的消納中午綠電的邀約后,就開啟儲(chǔ)電功能,填充午間新能源大發(fā)期用電之谷,得到了量大、價(jià)低的綠電,之后又在傍晚新能源發(fā)電之谷且電價(jià)較高時(shí)段再返給電網(wǎng)保供,促進(jìn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。這樣就實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)、自身、用電企業(yè)的多方共贏。
虛擬電廠,通過對(duì)分散負(fù)荷資源的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)聚沙成塔,成為有效平抑電網(wǎng)波動(dòng)的高質(zhì)高效手段。
“這就形成了一種良性循環(huán)。”王峰認(rèn)為,在虛擬電廠運(yùn)行中,可探索誰受益、誰補(bǔ)償?shù)淖龇?,做大虛擬電廠獎(jiǎng)補(bǔ)資金量。比如,發(fā)電企業(yè)在午間把電賣出去,實(shí)現(xiàn)了收益,大家可商量著在增發(fā)收益中拿出一點(diǎn)兒,給虛擬電廠,由虛擬電廠再次進(jìn)行內(nèi)部收益分配,補(bǔ)償響應(yīng)調(diào)度的貢獻(xiàn)者,激勵(lì)更多負(fù)荷資源響應(yīng)電網(wǎng)需求。
工廠用電之變:逐綠而行
除了常規(guī)的居民社區(qū)、商場(chǎng)超市、辦公樓宇外,工廠、園區(qū)等用電負(fù)荷可以起伏的行業(yè),也可接入虛擬電廠。
大唐甘肅能源營銷有限公司作為省內(nèi)首家虛擬電廠運(yùn)營商,已聚合省內(nèi)四家碳化硅生產(chǎn)企業(yè)。虛擬電廠基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在工廠用電設(shè)備上安裝用能監(jiān)測(cè)設(shè)備,接入虛擬電廠,并結(jié)合電力市場(chǎng),為工廠規(guī)劃更科學(xué)的用電方案,工廠可柔性調(diào)整排產(chǎn)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)多用價(jià)格便宜的綠電。
以一家企業(yè)為例,一般情況下,中午本沒有排產(chǎn),看到虛擬電廠提前發(fā)來的消納綠電的邀約后,就會(huì)調(diào)整排產(chǎn)計(jì)劃,增加午間生產(chǎn),既促進(jìn)了新能源大發(fā)期的消納,又得到了綠電量大價(jià)低的實(shí)惠。
具體怎么操作呢?
比如,一般情況下,上午10點(diǎn)至下午4點(diǎn),是甘肅新能源大發(fā)期,通常也是電力充足、電價(jià)較低時(shí)段,虛擬電廠會(huì)把企業(yè)排產(chǎn)、電力市場(chǎng)情況結(jié)合起來,提前為工廠提出最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)段,實(shí)現(xiàn)降本增效。而晚上和早晨,是甘肅用電高峰,又是新能源出力最小時(shí)段,不僅電力保供壓力大,電價(jià)還相對(duì)偏高,則為工廠提出避峰生產(chǎn)規(guī)劃。
“日內(nèi)的合理規(guī)劃最關(guān)鍵。”大唐甘肅能源營銷有限公司總經(jīng)理唐俊介紹,如今,在甘肅電力交易市場(chǎng),現(xiàn)貨交易每15分鐘就成交一次,一天有96個(gè)交易點(diǎn)次,可能上個(gè)交易點(diǎn)的電價(jià)是0.2元/千瓦時(shí),下個(gè)點(diǎn)就是0.18元/千瓦時(shí),對(duì)于高載能的碳化硅生產(chǎn)企業(yè)來說,兩分錢電價(jià)就很敏感,就能節(jié)省很大成本。而距離電力市場(chǎng)交易時(shí)間越近,越能為企業(yè)規(guī)劃出更優(yōu)的用電和排產(chǎn)方案。這就需要虛擬電廠苦練內(nèi)功,既掌握企業(yè)生產(chǎn)和用能情況,又要非常熟悉電力交易市場(chǎng)的規(guī)則,把握交易規(guī)律。如果被聚合的企業(yè)所在行業(yè)納入了“碳排放”雙控指標(biāo)管理,這樣的企業(yè)需要消納更多綠電,不僅更適合加入虛擬電廠,也對(duì)虛擬電廠的智能化服務(wù)提出了更高要求。
“加快建設(shè)新型能源體系,離不開服務(wù)新能源消納的調(diào)節(jié)和響應(yīng)資源,而虛擬電廠是一個(gè)新生的支撐力量。”唐俊表示,隨著虛擬電廠的發(fā)展和壯大,支持虛擬電廠發(fā)展的政策逐步完善,以及全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)的建設(shè),虛擬電廠將在促進(jìn)新能源消納中發(fā)揮越來越大的作用。
記者手記
看不見的電廠 看得見的綠色
王占東
眾所周知,甘肅是新能源大省。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,虛擬電廠這一新鮮事物應(yīng)運(yùn)而生。
采訪中,我們對(duì)虛擬電廠助力電力保供、促進(jìn)新能源消納、完善電力市場(chǎng)體系的三大核心功能有著深刻體會(huì)。而這些功能,對(duì)新能源高質(zhì)量發(fā)展有著重要支撐作用。
新能源激增,首先對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來挑戰(zhàn),其隨機(jī)性、波動(dòng)性,迫切需求靈活調(diào)節(jié)資源,虛擬電廠恰恰可以滿足這個(gè)需求,它能讓電網(wǎng)更穩(wěn)定。其次,虛擬電廠讓供需協(xié)同,破解新能源發(fā)電和用電的時(shí)間“錯(cuò)配”,能讓更多用戶用上量大價(jià)優(yōu)的綠電。第三,在推動(dòng)能耗“雙控”向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”轉(zhuǎn)變中,綠電所包含的能源動(dòng)力、環(huán)境屬性等價(jià)值將越來越被放大,虛擬電廠能發(fā)揮供需互動(dòng)的作用,為用好綠電提供平臺(tái)和方案。
2030年,全省新能源裝機(jī)將達(dá)到1.6億千瓦。面向未來,誰的電便宜、誰的電穩(wěn)、誰的電網(wǎng)調(diào)得快、誰的電更綠,誰就握著AI時(shí)代的成本底牌。
虛擬電廠通過優(yōu)化資源配置,秒級(jí)響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度,讓供需形成默契,既實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷資源的“可觀、可測(cè)、可控、可調(diào)”,又塑造了“會(huì)思考、能呼吸、有力量”的現(xiàn)代化智能電網(wǎng),擴(kuò)大綠電應(yīng)用??梢灶A(yù)見,隨著虛擬電廠的加快布局和發(fā)展,甘肅綠電的優(yōu)勢(shì)將持續(xù)放大。
責(zé)任編輯: 張磊