虚拟电厂怎么处理调频难题?深圳的答案是5G网络切片

 行业新闻     |      2023-06-08 12:01

虚拟电厂能够实时调度分布式资源,但参加电网调频一向都是技能上的难点,近期深圳虚拟电厂办理中心经过5G专用切片技能打破了这一技能瓶颈,这是国内初次验证虚拟电厂调频技能。

这意味着虚拟电厂在支撑电网调理方面的才干大大进步。这也为日后虚拟电厂参加辅佐商场服务获取更多收入奠定了技能根底。

01 完结调峰调频,虚拟电厂变“实体电厂”

5月19日至30日,深圳供电局联合南网科研院运用5G专用切片技能,在国内初次验证了虚拟电厂调频技能。此次技能验证以蔚来换电站作为试点,10秒内完结调频,调频功率到达200千瓦。

这标志着深圳虚拟电厂根本具有了实体电厂功用,将有助于进步深圳供电可靠性、稳定性以及新动力消纳才干。

调频技能时延要求很高,需求到达秒级的呼应速度。调频的时延要求是虚拟电厂一切呼应操控中要求最高的。例如虚拟电厂参加大电网调频时要求传输时延小于100 ms乃至是50ms以内。打破调频的应战,一向是虚拟电厂工业界所期盼的作业。

图片来历:CNKI

为了满意虚拟电厂参加电网调频时的通讯时延要求。集中式的新动力电站和储能电站一般经过光纤直连的方法完结精按时延操控,400 V 以下电压等级的户用动力及电动轿车还需求经过5G网络连接。

此次,深圳供电局运用了5G专用切片技能,相当于在虚拟电厂参加调频时,拓荒了一条信息传输的专用通道,能够满意调频所需的呼应要求。

据深圳虚拟电厂办理中心总经理程韧俐介绍,深圳虚拟电厂已发动常态化削峰填谷作业,此次针对深圳全体尖峰负荷、变压器过载、配网馈线过载等场景展开负荷调控过程中,吸引到特来电、泛美动力、小桔动力等13家负荷侧用户主动下降其充电桩、修建楼宇等用电负荷,*有用调理电力约5.6万千瓦,累计调理电量5.8万千瓦时。

02 高灵活性、低本钱是虚拟电厂参加电网调度的优势

图片来历:CNKI

虚拟电厂是经过数字技能对各类分布式电源、分布式储能体系、工商业可控负荷、电动轿车等分布式动力资源进行聚合协同,作为一个“虚拟化”的、无实体的电厂参加电力体系运转和电力商场买卖。

跟着新动力接入电网份额越来越高,电网频率和电压的动摇加重,电力体系稳定性遭到的应战越来越大。传统的火力发电机组越来越难以针对电网的瞬时改变进行实时呼应,且呼应本钱也十分昂扬。

相较于火电、抽水蓄能、新式储能等其他灵活性调理资源,虚拟电厂能够对规模内的可调理资源进行自由组合,调理容量可大可小,呼应速度乃至更快。并且虚拟电厂的调理能够更靠近用电负荷的改变曲线,更快完结电力供应的供需平衡。

调理本钱低是虚拟电厂的另一个重要优势。依据国家电网测算,经过火电厂完结电力体系削峰填谷,满意5%的峰值负荷需求出资4000亿;而经过虚拟电厂,在建造、运营、鼓励等环节的总出资本钱仅为400-570亿元,本钱仅为火电调理的1/7至1/10。

因而,虚拟电厂作为新式电力体系中重要的调理方法,凭仗其灵活性、经济性正在得到工业界越来越多的重视。

作为国内首家虚拟电厂办理中心,深圳虚拟电厂一向积极探索虚拟电厂的开展形式,包含多种资源接入、增强电网互动才干、完善商业形式等办法。

深圳供电局研讨团队曾在共享深圳虚拟电厂建造经历时表明,以新动力轿车为代表具有可调度潜力新增大容量负荷的快速开展,在给电网平稳运转带来应战的一起,也为虚拟电厂这类归纳动力技能的开展供给了土壤。

2022年12月,深圳虚拟电厂办理中心与36家虚拟电厂聚合商企业签约,其中就包含南网电动、特来电、星星充电、普天新动力、奥特迅、小桔新动力和湛蓝快充、小蓝快充等充电企业。

据了解,港华动力也在积极呼应深圳市加速虚拟电厂建造的要求,在宝安区佳利工业园邻近布局建造沙井充电站。沙井充电站总装机规划8MW,可调理负荷约400千瓦。

据港华才智动力副总裁胡武华博士介绍,沙井充电站作为新建充电根底设备,依托港华才智动力生态渠道“碳汭星云TeraPlanet”及其所供给的虚拟电厂服务,可完结有序充电才干,进步电网对新动力的消纳才干。

沙井充电站将在本年6月经过港华虚拟电厂渠道参加深圳虚拟电厂的需求呼应调度,并参加辅佐服务商场中的调峰服务。此举一方面能够充分利用深圳分布式资源的调理潜力,协助电网削峰填谷,另一方面也可取得充电服务之外的补助收入。

03 除了调频、调峰,虚拟电厂运转需求数字化、智能化技能支撑

虚拟电厂的运转也并非易事,除了调频、调峰,还有一些其他技能问题需求处理。

全体上来看,运营虚拟电厂需求具有智能化的猜测才干,虚拟电厂需求对电网的需求有一个很好的感知才干。

详细从猜测规模来看,虚拟电厂需求归纳电价猜测、负荷猜测、储能运转状况猜测、分布式光伏发电功率猜测等多个维度。从猜测时间尺度的视点来看,虚拟电厂既需求日前、日内和实时在内的短期猜测乃至是超短期的猜测才干,还要具有中长期猜测才干。

除此之外,电价等边界条件会对虚拟电厂调度成果发生重要影响,因而虚拟电厂还需求考虑收益*化等方针,运用多种智能算法对多个运转调度场景的成果进行猜测。

除掉对电力商场的猜测技能之外,虚拟电厂的聚合办理才干也十分要害。虚拟电厂在进行负荷调度平衡过程中,需求归纳考虑不同负荷的用电特性、不同电池状况数据、不同储能的功率分配等多方面要素。

整体来说,异构资源状况感知与动态聚合、信息猜测与容量估量、商场买卖与优化决议计划、补偿结算与效益评价等多方面的数字化、智能化技能算法作为支撑。这也是接下来工业参加方需求处理的技能问题。

04 商业形式、方针机制仍待完善

一方面,运营好虚拟电厂需求调频调峰方面的电网技能、智能化猜测等多种技能的支撑。另一方面,虚拟电厂的杰出运转更离不开商业形式的完善。

目前国内的虚拟电厂还没有彻底完结电力现货买卖,进入辅佐服务商场获利也仅仅刚刚起步,首要收入依然来自于用电顶峰时期需求呼应服务的补助。

以深圳虚拟电厂为例,首要是经过三个来历取得鼓励:首要是广东省的商场化需求呼应补助,二是深圳市政府树立的本地补助,对充电设备、园区智能化改造、虚拟电厂资源聚合渠道建造供给财政补助,三是经过南边区域两个细则规矩的辅佐服务的补助。

据业内人士介绍,深圳虚拟电厂中的商场主体在广东电力商场里通常是赔钱的,但在深圳的商场里能够赚到钱。

从商业形式上来看,虚拟电厂能够经过参加电能量商场、需求呼应、辅佐服务、电力现货买卖等途径来完结商业获利。

虚拟电厂参加需求呼应的商场吸引力较大,原因在于参加需求呼应取得的度电补助额度很高。比方夏日用电顶峰时期,在电网供需联系十分严重的时分,用户每呼应一度电,国内各省方针补助价格根本在2-10块钱左右。这个价格根本上挨近当地电网公司在用电顶峰期从省间电力现货商场上购电的价格。

清能互联CTO 赖晓文表明聚合资源的虚拟电厂合作电网调度完结一次调频、二次调频、调峰在技能方面是十分有吸引力的。可是从电力商场买卖状况来看,调频这部分的商场使用空间并不是很大。调频商场和备用商场尽管已有相应规矩支撑,但在实践使用中只能算是刚刚起步。

赖晓文以为假如虚拟电厂能够用一种低本钱出资的方法把用户侧的负荷快速地聚合起来参加辅佐服务商场,将是一个很好的使用场景。

杭州数元电力科技有限公司董事长俞庆也曾表明,虚拟电厂真实的价值是在用户侧的调度平衡方面,能够充分发挥其本钱的经济性优势。

俞庆表明虚拟电厂要想完结商业化,一方面取决于电力买卖商场化的推动,让资源聚合起来之后能够到现货商场上实时买卖获取赢利。

更重要的是,虚拟电厂首要需求将用电顾客的用户侧资源办理好,协助用电顾客们办理好他们的负荷,协助用户树立数字化的动力办理体系。

用户侧的配电网就相当于整个电网中的毛细血管,园区配电体系、分布式光伏储能、充电桩等都归于这一层级。将毛细血管里的资源办理好是虚拟电厂走向商业化的条件。

用户端动力的数字化办理实质是一种服务。经过数字化的服务才干真实把握各类用电负荷的实时状况,这将是虚拟电厂商业形式可持续开展的工业根底,也将是虚拟电厂从邀约制形式走向商场化自主买卖形式的奠基石。

目前国内虚拟电厂参加电力商场买卖首要经过独自树立的调峰商场,并未彻底融入电力现货商场买卖,价格出清等商场机制尚不老练。国外虚拟电厂则是直接经过电力现货商场进行买卖的。未来国内虚拟电厂参加电力商场买卖的方针机制方面,值得参阅学习国外的部分老练经历。

南科大校长薛其坤曾在本年两会上主张,支撑深圳试点依托虚拟电厂树立城市级电力批发商场、零售商场、分布式买卖相交融的新式电力商场,进一步清晰虚拟电厂在电力商场体系中的定位。