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磁湖电厂“不发电” 智慧绿色能量大

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2023-11-30 08:55 来源: 黄石日报
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  “我们公司是研发铁路智能化设备的,黄石建设虚拟电厂,我们的设备能不能用得上?”近日,三丰智能装备集团股份有限公司技术负责人给市经信局来电咨询。

  市经信局、市发改委出台19条措施支持虚拟电厂建设发展。这则消息10月初经《黄石日报》报道后,迅速引发黄石相关企业关注。虚拟电厂带来的全新的绿色低碳发电模式,将优化电力增值服务,帮助企业降本增效,助力推动黄石产业转型升级和高质量发展。

  电厂不直接发电

  黄石正在建设的虚拟电厂,取名“磁湖电厂”。

  “发电和用电具有同时性,发电厂发多少电,用户就同时用多少电,系统保持动态平衡。”黄石供电公司经济技术研究院副院长王海蓉介绍说,面对用电量的变化,通常是通过控制发电量来解决,以保证不会浪费资源。发电用电的同时性与电能的不可储存性,促使虚拟电厂应运而生。

  磁湖电厂并不直接发电,它是将不同空间的可调节负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等资源聚合起来,实现自主协调优化控制,参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统。优化利用起来的电源,足可媲比一座真正的发电厂。

  从这一点看,磁湖电厂与磁湖颇有些相似之处:磁湖可消纳、调节周边溪河港渠来水,不至于水漫街巷;磁湖电厂既可以作为“正电厂”向系统供电,又可作为“负电厂”消纳系统的电力,有效实现“源荷互动”,助力电网系统保持实时平衡。

  “正是这一聚合和协调优化的特点,让虚拟电厂的建设显得正当其时,尤为重要。”王海蓉说。

  近年来,黄石迎峰度夏、迎峰度冬期间负荷缺口逐渐增大,电网处于“紧平衡”状态,区域供电与负荷调节能力亟待提高。负荷侧需求高速增长,峰谷差逐年拉大造成的局部供应紧缺与整体供需失衡的风险长期存在。

  电力紧张之时,首保的是居民生活用电。2022年黄石迎峰度夏负荷缺口最大的8月22日,让许多企业印象深刻。这一天,全市365户企业响应,减产停产保居民清凉度夏,最大响应量39万千瓦。其中,大工业用户为最主要的调节负荷对象,实际响应量占比99.48%。

  唤醒沉睡的资源

  作为全省首家虚拟电厂,磁湖电厂于6月30日上线运行。

  这几个月来,黄石供电公司营销部副主任刘琪和她的团队一轮轮密集接洽:城发集团的充电桩,新冶特钢、华新水泥、娲石水泥、东贝铸造、福星铝业的可中断负荷,万达的空调负荷……

  要问磁湖电厂是如何发电的?形象一点来说,一个个微电网、电动汽车、分布式电源等,就好比是磁湖电厂的发电机组。磁湖电厂运营主要立足于需求响应、辅助服务和电能量交易三大市场。

  刘琪介绍,当前,磁湖电厂尚处于起步阶段,市场机制有待完善,目前主要依托需求响应,参与削峰填谷。

  当电网运行遇到稳定极限、负荷缺口等问题时,磁湖电厂对可调节资源智能筛选和“一键邀约”,资源主体在小程序中自主申报,磁湖电厂根据分配算法确定各主体响应调节计划,各资源主体采取多种方式调节,比如客户自主调节、V2G反向充电、负控终端远程跳闸等方式,完成调节指令。

  磁湖电厂将唤醒沉睡的分布式、储能与负荷等资源,优化调控运行,串联源、荷、储多方元素,释放负荷侧潜力,利用智能聚合管理技术协同调控接入资源,既促进了新能源消纳,亦增加了负荷管理的灵活性、精准度、覆盖面,以实现源、网、荷的友好互动,保障电网安全稳定运行。

  当前,磁湖电厂已聚合资源主体33户,可调节资源226.22兆瓦,达黄石地区最大负荷的7.5%。按资源类型分,工业负荷206.8兆瓦、自备应急电源负荷6兆瓦、空调负荷12兆瓦、5G基站负荷1.2兆瓦、V2G光储充资源0.22兆瓦。按控制方式分,邀约型资源占比高,超85%,但直控型资源的量级也达到了32兆瓦。磁湖电厂尤其关注直控方式,当前已新增负控77套,空调柔控12套,基站控制装置426套,以确保快速响应能力。

  大冶特钢是最早与磁湖电厂签订框架合作协议的企业之一。大冶特钢能源管理员李煜认为,对企业而言,与磁湖电厂合作,可以让企业主动参与电网的负荷调配,减少冲击性负荷,降低电网投资。另一方面,根据省能源局出台的电力调峰辅助服务相关政策,企业有效执行负荷响应可获得相应的政策补贴。

  随着电动汽车、储能等新业态和新兴用能设备广泛涌现,风电、光伏等清洁能源规模化发展,多能互补技术长足进步,源、网、荷、储结构持续调整,量的积累促使电网特性以及电力供需关系发生质的改变。虚拟电厂作为重构电力系统的核心模式,是实现源、网、荷、储多能耦合、互补互济的巨大推力,是能源绿色转型中的关键载体。由政府与电网合作共建的虚拟电厂,不仅在政策引导和资源整合方面更具效率,在清洁能源推广与能源转型中也提供了更强支撑。

  打造绿色发电新引擎

  正是技术的交叉融合、产业的跨界生长,让虚拟电厂一步步走进现实。

  相较传统电厂,磁湖电厂具备更突出的绿色效应。据测算,若磁湖电厂226兆瓦出力一小时,将最大减少区域碳排放186.2吨,提升绿电消纳1420千瓦时。

  磁湖电厂以轻增量投资撬动区域能源存量资产潜力,将极大提升电网投资经济性。黄石供电公司经济技术研究院博士曹罡铖介绍,若通过煤电机组灵活性改造来满足226兆瓦的调节需求,则需要投资约2.3亿元,但通过虚拟电厂实现,其建设、运维费用仅为传统电厂的1/7-1/8。

  依托电力市场,磁湖电厂还将带动地方产业发展。市经信局、市发改委已出台19条措施支持虚拟电厂建设发展,从推动分布式资源有效集聚、推动分布式资源建设与智能化改造、强化关键设备产品有效供给、建立健全虚拟电厂运营机制和营造促进虚拟电厂发展的良好氛围五个方面给予支持。

  市经信局副局长尹博文认为,全社会用能结构、能源消费皆向着绿色低碳化逐步转型,建设发展虚拟电厂,需要政府做好顶层设计、加强统筹协调、推动政策落实、加快市场培育。

  磁湖电厂将打通产业链,引导本地资源主体参与需求响应与辅助服务市场,借此催生电力增值服务新产业、新业态;同时,通过分享市场收益的方式,激励聚合商通过节能改造、能源托管等方式提升用能水平,帮助企业降本增效。

  据湖北省能源局统计,2023年湖北电网辅助服务市场交易金额高达3亿元,而磁湖电厂力争抢占先机,拓广聚合商盈利方式,逐步实现年度1000万元交易额的目标。(记者 肖琼 严逸亭)