在全球能源經濟轉型和“雙碳”戰略目標的雙重引領下,我國快速推動能源結構性轉型。以綠色低碳和可持續發展為(wei) 根本目標,我國從(cong) 供給側(ce) 政策和市場機製協同增效,到基礎設施和產(chan) 業(ye) 結構快速變革,再到新質生產(chan) 力驅動各行業(ye) 數字化、智能化、智慧化應用加速落地,已逐步形成一條能源可持續發展戰略路線。
伴隨著數字技術和能源管理深度融合,虛擬電廠通過數字智能技術整合海量分布式能源數據,構建起可集中響應電網調度指令的管理平台,並創新性地將電力係統提效、資源配置優(you) 化和能源市場交易等有機銜接。近年來,一係列政策舉(ju) 措的出台將虛擬電廠建設帶上了快車道,讓其以獨立主體(ti) 身份參與(yu) 中長期市場、現貨和輔助服務,使能源、社會(hui) 、經濟效益得以體(ti) 現。
虛擬電廠核心價(jia) 值的具體(ti) 體(ti) 現
虛擬電廠通過信息通信、協調控製、智能計算等技術,將位置分散的分布式電源、可控負荷和儲(chu) 能等資源聚合和協同優(you) 化。從(cong) 技術層麵,虛擬電廠參與(yu) 電力市場的智慧運行和協調管理,從(cong) 而實現源測和荷側(ce) 間電力供需的實時平衡。從(cong) 市場角度,其準入機製穿透能源製度與(yu) 數字技術之間的壁壘,發揮市場與(yu) 技術間的耦合作用,讓能源經濟發展向市場化轉變。其核心價(jia) 值體(ti) 現在四個(ge) 方麵:
一是緩解分布式發電對配網運行和電能質量的影響。傳(chuan) 統電力係統主要依賴火電、水電等提供調節頻峰的能力,容易出現調節能力不足、容量受限、成本飆升、頻繁啟停、資源分布時空不均等問題。同時,隨著能源結構調整轉型,傳(chuan) 統調節能力麵臨(lin) 前所未有的挑戰,風電、光伏等可再生能源在電力係統中的占比不斷攀升。今年4月,我國可再生能源發電裝機達到20.17億(yi) 千瓦,風電光伏合計裝機達到15.3億(yi) 千瓦,曆史性超過火電裝機。虛擬電廠充分利用分布式資源的聚合能力,遠遠超過傳(chuan) 統單一調節設施的調節容量,在參與(yu) 電網調節、滿足電力係統功率平衡的同時,對電網能源消峰填穀有穩定性的表現。
二是高效利用和促進分布式能源發電。虛擬電廠擁有在高負荷和可中斷負荷間快速響應的能力,接收到調控指令後分秒之內(nei) 即可做出反應,釋放存儲(chu) 能量。這極大地增強了電網應對如風電、光伏等波動性可再生能源穩定性和應對突發故障的抗風險能力,保障了係統的頻率和電壓穩定,從(cong) 而促進分布式能源推廣應用。
三是以市場手段促進發電用電資源的優(you) 化配置。虛擬電廠是實現源、網、荷、儲(chu) 的深度協同,對電網實時狀態、電價(jia) 信號、網絡約束等配置信息進行實時調度和優(you) 化拆解,顯著提升整體(ti) 電力係統等運行效率和可靠性。尤為(wei) 關(guan) 鍵的是,虛擬電廠利用能源供給側(ce) 調節機製,結合市場資源配置和經濟化調控機製,深度挖掘用戶側(ce) 的邊際成本效益,從(cong) 而提升能源結構優(you) 化和產(chan) 業(ye) 綜合配置。
四是推進新型電力係統建設。新型儲(chu) 能是構建新型電力係統的重要基礎裝備,也是催生國內(nei) 能源新業(ye) 態、搶占國際戰略新高地的重要手段。虛擬電廠將新型儲(chu) 能和傳(chuan) 統用能合理調配在一起,利用其“即插即用”的靈活性,提供快速調頻和爬坡能力等關(guan) 鍵輔助服務。虛擬電廠深度融合信息技術、新能源、高端裝備、綠色低碳等新興(xing) 產(chan) 業(ye) 和未來產(chan) 業(ye) ,為(wei) 構建新型電力係統發揮重要作用。
京津冀探索能源協同發展新路徑
近年來,在京津冀協同發展不斷推進的大環境下,京津冀三地也在加緊構建一體(ti) 化能源經濟發展新格局。尤其是,伴隨人工智能技術的發展,數智化技術賦能基礎設施建設和能源結構協同轉型,為(wei) 京津冀構建跨區域虛擬電廠奠定了堅實基礎。
北京市作為(wei) 我國新型儲(chu) 能技術策源地,有良好的創新研發、產(chan) 品集成、要素保障等資源優(you) 勢,並且承擔著首都能源安全保障和綠色能源供給服務的核心職能。同時,其本身所具有的區域帶動輻射作用,可以牽引天津市、河北省共同發展綠色低碳產(chan) 業(ye) 和綠色能源經濟。
2024年2月,京津冀三地聯合印發《京津冀能源協同發展行動計劃》,為(wei) 區域能源一體(ti) 化發展和經濟社會(hui) 全麵綠色轉型奠定了重要基礎,明確指出京津冀應在新型儲(chu) 能科技成果轉化、產(chan) 業(ye) 優(you) 勢互補、應用場景共建等方麵統籌。
目前,京津冀逐步探索出一條能源協同發展的新路徑,以“構建京津冀特高壓環網”“清潔能源協同改造”“地源熱和海泵等綜合利用”等跨區域、跨領域、跨行業(ye) 的技術應用,不斷推進三地能源基礎設施一體(ti) 化建設。此外,數字技術正不斷賦能能源行業(ye) 綠色化轉型,利用數字技術創新能源的開采、加工、運輸、利用、貯存等各個(ge) 環節,大大提高了能源利用效率。
近年來,人工智能迅速崛起,國產(chan) 大模型推動國內(nei) 數據、算力和算法加速迭代,國內(nei) 人工智能企業(ye) 數量超過4700家,核心產(chan) 業(ye) 規模接近6000億(yi) 元(人民幣)。這一連串數字的背後匯聚了技術、能源、產(chan) 業(ye) 協同探索智慧和綠色發展的新範式。綜上所述,以數智化賦能基礎設施建設和能源結構協同轉型,為(wei) 京津冀構建跨區域虛擬電廠奠定了堅實基礎。
推進跨區域虛擬電廠構建的幾點建議
一是遵循區域發展差異化,推動資源聚合與(yu) 智能調控。結合地域優(you) 勢和資源稟賦情況,製定區域能源、經濟、市場協同發展的虛擬電廠建設規劃。對區域內(nei) 負荷缺口大的地區優(you) 先發展調峰型虛擬電廠,新能源富集區側(ce) 重消納優(you) 化。利用“雲(yun) -大-物-移-智-鏈-邊”等先進信息數字技術,實現三地電力係統的運行狀態與(yu) 需求變化的實時監測。通過建立統一的資源聚合平台,將分布在京津冀各地的分布式電源、可調節負荷、儲(chu) 能設備等進行全麵整合。以智慧調度算法和能網組配,帶動“算力+配網”雙輪驅動下區域虛擬電廠的協同發展,並有利於(yu) 新型電力係統試點全麵鋪開。同時,加快發展智能調度算法和預測模型,實現精準調度的核心能力。基於(yu) 曆史數據、實時氣象信息、電力市場價(jia) 格波動等多維度數據,充分利用大數據和人工智能技術,準確預測能源供需趨勢,製定最優(you) 的資源調度方案。
二是圍繞區域安全責任強化,建立通信與(yu) 安全保障技術。可靠的通信技術是虛擬電廠實現高效運行的基礎。在京津冀區域內(nei) ,構建高速、穩定的5G通信網絡,確保虛擬電廠平台與(yu) 聚合資源之間能夠實時、準確地共享數據。同時,探索以物聯網感知和區塊鏈防篡改的安全保障,解決(jue) 數據和網絡的多重安全風險。在數據安全方麵,運用數據加密技術、區塊鏈技術等,確保分布式資源數據采集的真實性、防止敏感信息泄露與(yu) 被篡改。在網絡安全方麵,建立完善的網絡安全防護體(ti) 係,實時監測網絡流量,防範惡意設備接入和黑客攻擊,保障虛擬電廠係統的安全穩定運行。
三是統一區域建設和參與(yu) 標準,激活民營經濟和零碳經濟。統一技術建設標準。建立覆蓋聚合響應、並網調控、安全防護的全環節標準體(ti) 係,解決(jue) 不兼容的“卡脖子”問題。統一市場參與(yu) 標準。應充分考慮權責劃分和相關(guan) 方的經濟效益,讓收益渠道多元化。依托市場資源和行業(ye) 配置優(you) 勢,以政策支持民營企業(ye) 參與(yu) 虛擬電廠的規劃、標準製定、設計建設、運行維護等,進一步帶動和激發民營經濟發展。在低碳創新領域,借助“微電網+虛擬電廠”的標準探索發展零碳園區新模式,利用虛擬電廠調度能力,將園區的分布式光伏、儲(chu) 能、可調負荷、電動汽車充電樁等分散資源整合為(wei) 統一可調度單元,實現綠色零碳園區構建。從(cong) 單一需求響應補貼轉向“中長期+現貨+輔助服務”市場收益,並允許拓展節能服務、碳交易等增值業(ye) 務。




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