广东韶关防汛应急响应提升至Ⅱ级
十三五期间,我国江苏、上海、河北、广东等地开展了电力需求响应和虚拟电厂的试点。
针对数据中心大部分电子元件都是由低压直流电源驱动运行的这一特点,德力西电气研发了全系列新纪元产品,包含框架断路器CDW9、电子式塑壳断路器CDM9E、直流小型断路器CDB9Z、双电源自动转换开关CDQ9s等可有效保障数据中心的稳定可靠供电需要。有效专利1000+,德力西电气始终将创新研发摆在重要战略地位。
作为数据中心的主要用能手段之一,供配电系统是否能安全可靠运行关乎之大,可见一斑。如果简单梳理下我国低压配电设备的发展轨迹,就会发现随着技术的进步,产品外形、保护功能、保护方式都在发生变化,从流水作业到精工制造,从2P保护到4P保护,从热磁式到电子式,从单一元件到智能互联无论产品如何变化,安全、可靠、耐用始终如一,兼具工业设计美学。2015年,德力西电气打造了数字化透明工厂,大幅提升整体自动化率。目前德力西电气芜湖制造基地整体自动化率突破70%,关键产品线自动化率超过97%,自动化率居于同行业前列。近些年,德力西电气以创新为驱动,不断加大科研投入,推动智能制造与生产体系相匹配,以构建数字化制造模式。
2020年下半年,德力西电气将坚持以智驱动产品升级,加速供应链数字化转型,以更稳定的产品质量、更高效的服务、更科学的生产保增长,稳增长,促增长。德力西电气以客户数据为核心,构建全方位的服务运营体系,提升企业自身的服务水平按照存储形式的区别,储能设备大致可分为四类:一是机械储能,如抽水蓄能、飞轮储能等。
据中关村储能产业技术联盟不完全统计,截至2019年12月,全球已投运电化学储能累计装机为809万千瓦,我国171万千瓦,初步形成电源侧、电网侧、用户侧三足鼎立新格局。对居民负荷而言,其可调负荷主要包括分散式空调、电热水器、电冰箱、充电桩等,占家庭负荷的25%~50%左右,但受分布散、单点容量小影响,聚合难度较大。目前我国分布式发电发展较好的是江苏和广东两省。这是在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后,虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式,分别参与这些市场获得收益。
分布式天然气发电约为300万千瓦,分散式风电约为400万千瓦。作为专业的授权代理机构,可为用户提供的服务类型归纳如下:一是可以通过调节用户负荷来提供削峰填谷等辅助服务,调配各种可控资源来提供发电容量,为市场提供更多、更灵活的服务和技术。
虚拟电厂不具有实体存在的电厂形式,相当于一个电力智能管家,由多种分布式能源聚合而成,等同于独立的电厂在运营。十三五期间,我国江苏、上海、河北、广东等地开展了电力需求响应和虚拟电厂的试点。需求侧资源型虚拟电厂以可调负荷以及用户侧储能、自用型分布式电源等资源为主。四是生产与消费的关系不同。
单纯地参与电力市场或许利润不会太高,但却能因此更深入地挖掘用户,进而开发出更多的能源服务项目。在量的方面,调节、聚合技术的发展和成本的下降,激励力度的增加都有助于资源量的开发。虚拟电厂的三个发展阶段虚拟电厂的三类基础资源都在快速发展,所以虚拟电厂自身的发展空间也在快速拓宽。当前我国对分布式电源的界定和统计还处在不够严谨的状态。
需要注意的是,虚拟电厂并没有改变现有资源与电网的连接方式,而是相当于一个智能的电力管家,通过通信技术与智能计量技术,进行有效聚合、优化控制和管理,形成更加稳定、可控的大电厂,实现发电和用电自我调节,为电网提供源网荷储售一体化服务。很多大型电力用户都可能是资源聚合商的目标客户。
在第二阶段,也会同时存在邀约型模式,其邀约发出的主体是系统运行机构。这些可控资源不受电网运行调度中心的直接调度,而是通过资源聚合商参与到电网的运行和调度中。
这就需要更加稳定、灵活性的技术来支撑系统转型。第一个阶段我们称之为邀约型阶段。日本以用户侧储能和分布式电源为主,计划到2030年超过2500万千瓦。在这里,一些符合条件的小水电未被纳入,小型背压式热电也因争议大暂未被作为分布式发电。储能技术经济特性的快速发展,突破了电能不可大规模经济储存的限制,也改变了行业控制优化机制。若建设虚拟电厂,建设、运维和激励的资金规模仅为400亿~570亿元。
对商业和公共建筑负荷而言,其可调负荷主要是楼宇的空调、照明、动力负荷,占整个楼宇负荷的25%左右。再往后发展便进入了电力需求响应阶段,从需求侧管理到需求响应虽然有相关继承性,但其存在本质性的区别,需求响应重在通过释放市场信号驱动用户自愿响应,而非采用强制性的行政手段,用户从刚性的无机体变为了弹性的有机体,该时期参与需求响应的资源主体主要以可调负荷为主。
我国可供参与虚拟电厂运营的可控资源体量庞大,其中,可调负荷资源5000万千瓦以上,用户侧储能规模约100万千瓦,电动汽车接近600万辆(每辆按5千瓦计算,相当于3000万千瓦储能),分布式电源装机规模超6000万千瓦,这其中还未纳入现存于各地区小型水电站的装机容量,且这些资源规模都还处于快速上升期。但并不是有了资源虚拟电厂就自然发展出来了,而是要有必要的体制机制条件为前提。
去年国家电网组织完成了建筑、工业、居民、新兴负荷四大领域22类典型行业负荷特性分析。总的来说,非连续工业是意愿、能力、可聚合性三高的首选优质资源,其次是电动交通和建筑空调。
从这个意义上来说,实际上所有自备电厂都是虚拟电厂潜在的资源,事实上在国际上这也是常用做法。它既可作为正电厂向系统供电调峰,又可作为负电厂加大负荷消纳配合系统填谷。这是三类基础资源,在现实中往往会糅合在一起,特别是可调负荷中间越来越多地包含自用型分布式能源和储能,或者经过组合发展出微网、局域能源互联网等形态,同样可以作为虚拟电厂下的一个控制单元。据一些文献资料,2025年我国分布式电源技术可开发潜力约16亿千瓦。
VPP的三类资源主体虚拟电厂的发展是以三类可控资源的发展为前提的,分别是可调负荷、分布式电源、储能。需求侧资源开发得越充分,未来整体资源优化配置的效果就越好,既可降低电力成本,还能提升供电可靠性。
资源聚合商是VPP的关键市场主体资源聚合商在虚拟电厂中属于中间环节也是关键环节,是虚拟电厂架构中最重要的参与主体,主要依靠互联网、大数据技术,整合、优化、调度、决策来自各层面的数据信息,增强虚拟电厂的统一协调控制能力。其中光伏、风电、天然气发电和生物质发电占比分别为79.9%、15.5%、3.1%和1.5%。
所有的聚合商、配电系统运营商,都成为同种性质的运营单位,他们聚合大量的需求侧资源,相当于是一个共享服务平台,从而代理这些资源在配电网侧实现平衡后再与大电网发生关系。发展虚拟电厂是大势所趋VPP的的基本概念VPP的概念已提出20余年,本世纪初在德国、英国、法国、荷兰等欧洲国家兴起,并已有多个成熟的示范项目,其主要关注分布式能源的可靠并网,同时构筑电力市场中稳定的商业模式。
第三个阶段是未来的虚拟电厂,我们称之为跨空间自主调度型虚拟电厂。江苏省截至2019年底,分布式光伏664万千瓦,天然气分布式能源项目已核准46个、发电装机总容量122万千瓦,其中区域式分布式能源项目11个、发电装机总容量105万千瓦,楼宇式分布式能源项目35个、发电装机总容量17万千瓦,但由于气价、电价等相关因素,部分天然气分布式能源项目存在停建、建成停运状况。早期由于供给侧发电设备及电网的构建相对于电力需求的增长总是存在相应的时滞,导致长期电力供应紧缺,为了解决供需矛盾,我国采用三电办的管理模式,其主要是站在电力生产者的角度,通过行政命令手段开展用电管理工作,以减少用户对电力、电量的需求,该时期内用户参与调控被当做一项义务。我国虚拟电厂发展展望从整个行业的发展来看,原来固有的大机组、超高压的供应侧的资源发展已经到了顶峰,取而代之的将是大规模的需求侧资源,这部分资源潜力巨大,是实实在在的,未来在电力系统中,需求侧资源大概率将成为主角。
根据数量值、速度要求,以投标的方式获得提供辅助服务并取得相应补偿的约定。据国家电网测算,若通过建设煤电机组满足其经营区5%的峰值负荷需求,电厂及配套电网投资约4000亿元。
聚合商可以代理可控负荷的购电业务,以可控负荷的用能成本最小化为目标,引导用户优化响应行为。对工业负荷而言,其主要的可调节潜力来自于非生产性负荷和辅助生产负荷,根据工业行业的不同,其负荷可调潜力均有较大差异。
国家电网冀北公司高标准建设需求响应支撑平台,优化创新虚拟电厂运营模式,高质量服务绿色冬奥,并参与了多个虚拟电厂国际标准制定。另外值得重视的一点是,资源聚合商通过这种方式还可以更快速地获得用户资源,事实上,优秀的资源聚合商在市场化环境下,不断挖掘有效资源,寻找与用户的黏性,这才是能源服务市场的核心竞争力。