中国电科院推广应用非介入式负荷辨识应用模块
近年,极端气候频发,各国陆续提出双碳目标。
在未来,火力发电厂将逐渐退出历史舞台,风电、水电、光伏等各种新能源发电站则陆续登场。
这在促进双碳目标的实现的同时,也将衍生出一个隐患:发电侧和用电侧的极度不匹配关系。
新能源发电厂的位置往往受当地相关资源丰富度的限制,具备随机性、间歇性和波动性。
太阳能、风能、水能等资源“靠天吃饭”,不同季节,资源丰富的地区,电力多到用不完,资源不丰富的地区,又没电用。
身处21世纪,手机、电脑、空调、冰箱、洗衣机……各种电力设备涵盖了我们生活的方方面面,一旦停电,呼吸都不顺畅了。
储能设施可助力新能源发电厂生产的电力并入电网,保障电力安全,可怎么落实呢?
针对这一问题,业内人士比较看好的解决方案是虚拟电厂。
虚拟电厂,未来电力市场指挥官
虚拟电厂,是火力发电厂等传统电厂的进一步升级,以“看不见”的形式存在,附加了对新能源发电厂、储能设施等资源的调度、整合能力。
如果将光伏发电基地、抽水蓄能电站、海上风电场、各类储能设备、工厂产线等与能源相关的硬件设施比作士兵,那有机结合了源网荷储的虚拟电厂就是指挥官,负责能源的统一调度。
通过虚拟电厂,原本的一片散沙的各能源主体,将被整合起来,参与国家电网的运行和电力市场的交易。
毋庸置疑,为实现双碳目标,虚拟电厂将在中国新型电力系统中发挥举足轻重的作用。
大势所趋,新型电力系统稳定器
中国新型电力系统下,发电侧、用电侧都具备灵活性、随机性、波动性的特点,现有电网结构难以进行资源的统一调度。
发电侧方面。火力发电厂等传统电厂选址灵活,在工作过程中,可根据用户的实时用电需求,进行发电机组的有效调度,实现电力供需平衡,缺点是不可再生能源的高度污染性。
随着传统电厂被水电、风电、光伏等新能源电厂逐步取代,污染是不用担忧了,可新能源电厂受资源丰富度限制,随机性、间歇性、波动性的缺点必然凸显。
水资源有雨旱之分,光照有春冬之别,风能实时变化明显,加上电厂坐落的经纬度差别,我国地域广大,保障电网的稳定运行是一个复杂的工作。
用电侧方面。新能源汽车、充电桩、户用储能设备等近年增长明显,用户地域有别,所处地域发展程度不一,用电设备布局密集程度千差万别,随机性、波动性明显,难以统一调度。
此外,近年储能市场火热,屋顶光伏也大为发展,用电侧由原本单纯的用电,过渡到用电、发电兼顾的双向结构,用电侧资源复杂性提升,电网难以准确调节。
针对发电侧与用电侧这一不平衡、不匹配的问题,虚拟电厂作为“稳定器”,可通过发挥储能系统在发电侧和用电侧之间的缓冲作用,缓解甚至解决这一问题。
时代机遇,电力市场交易新机制
2015年以来,国家发布了一系列政策法规,如《关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发〔2015〕9号)文》、《并网主体并网运行管理规定(征求意见稿)》、《电力系统辅助服务管理办法(征求意见稿)》等,逐步推进了我国电力市场化改革的脚步,形成了新的电力市场机制。
原本的电价机制为“管住两头,压缩中间”。即限制发电侧与用电侧两头的电力价格,中间国家电网公司盈利模式为统包统销的购销价差。
新的电价机制为“放开两头,管住中间”。“放开两头”指放开发电侧与用户侧两头的电力价格,让发电厂、用电企业、用电个体户等都有机会在电力市场里直接交易;“管住中间”主要是明确国家电网公司的职责,建设、维护电力基础设施,同时更改盈利模式为按比例收取过网费。
新的电价机制反映了新的电力市场机制,参与电力交易市场的主体增多,发电厂、用电企业、个体户都有机会;交易品种进一步丰富,风电、水电、光伏、储能都不排斥。
如此一来,虚拟电厂也就有了变现渠道,即通过参与电力系统辅助服务进行盈利。
虚拟电厂得到发展,储能市场也必将迎来不同程度的增长。
助力储能,互利共生开创新模式
未来,随着各类新能源发电厂的增多,各类储能设施也会随之增多,毕竟,风电、水电、光伏等间歇性、波动性的特点,决定了其不能直接并入电网使用。
在新能源发电厂电力并入电网前,需要储能设施提供缓冲,以便灵活、实时的为电网补充电力。
随着储能设施、新能源发电厂扩张到一定程度,虚拟电厂可能有机会进行自有资产管理,驱动运营效果的进一步提升。
同样,虚拟电厂的发展也会反向促进储能行业和新能源电力行业的升级。
储能的发展,归根结底就是在保证产品性能的前提下,通过发展新型储能技术,降低成本,增加营收。
随着虚拟电厂逐步成熟,储能产品市场化变现的途径也将更加多样化,从而形成“虚拟电厂+储能”的二位一体商业运营模式。
因此,虚拟电厂将通过协调储能设施与发电厂的工作来发挥作用,与储能一起,相互促进,并行发展。
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