来源:极速体育极速体育直播NBA季前赛 发布时间:2025-04-28 15:26:50
去年夏季的连续高温,让申城“热度不减”,电力供应也面临着严峻考验,当上海电网负荷首次突破4000万千瓦的重要关口,电力供应压力也骤增。而在虚拟电厂的加持下,有效缓解了高温季节紧张的电力供应压力。去年夏天30多次虚拟电厂削峰实测证明,虚拟电厂已等效于一台大型火电机组,刷新调控能力的新高峰。
今年1月,上海市虚拟电厂管理中心的成立,标志着上海虚拟电厂建设更加数字化、智能化、系统化,可以统筹推进上海虚拟电厂的资格审核、能力校核、接入管理、资源管理、运行管理、调控管理、交易支持和效果评估等全流程环节,助力上海打造全国虚拟电厂示范标杆。
虚拟电厂,能力不“虚”,通过数字化手段将分散的电力资源整合起来,统一管理和调度,保障电网运行。虚拟电厂既可当作“电厂”向电网供电,参与电力市场交易;也可当作“负荷”,参与需求侧响应,配合电网削峰填谷。在电力充足时存储电能,电力不充足时减少用电,将储存的电能释放开来,依据需求灵活调整电力输出,提高电力系统的整体效率。
上海是目前国内区域负荷密度最高、负荷峰谷差最大的城市之一,作为灵活高效、低碳环保的能源管理方式,虚拟电厂正逐步成为解决超大城市能源问题的重要途径。
上海市虚拟电厂管理中心就像一个“资源池”,实现“精准预测—智能匹配—响应发布”的管理模式,上海市虚拟电厂管理中心副主任赵建立告诉《IT时报》记者,当电网负荷波动触发需求响应启动条件时,上海市电力负荷管理中心根据会商结果开展相应类型的需求响应,针对需求响应区域、指标值、响应时段等信息发布响应邀约。
例如,当某地区的用电负荷出现波动,需要“支援”时,便会在虚拟电厂管理中心系统上触发响应,系统会计算出该地区所需的电量缺口,并向接入平台的其他有着“富裕”电力资源的虚拟电厂发起邀约,告诉他们何时需要供电、要多少电,可以从中获得多少收益。在虚拟电厂执行供电任务的过程中,系统也会实时监测供电情况,确保用电稳定。
在上海市虚拟电厂管理中心,《IT时报》记者看到,一个大屏上,各家接入管理中心系统的虚拟电厂运营商信息实时呈现。目前,有34家运营商接入了虚拟电厂管理中心系统,从接入到运营到监测,实现对接入主体全流程全生命周期的管理。
星星充电是首批入驻上海市虚拟电厂管理中心的运营商之一,《IT时报》记者从星星充电了解到,自2023年起,星星充电在上海搭建了基于大数据分析和智能算法的虚拟电厂平台,并与上海市虚拟电厂平台实现了实时数据交互与协同优化。截至2025年1月,星星充电有超过100个充电场站接入虚拟电厂平台,通过机器学习算法和负荷预测模型,精准测算响应功率,并利用实时功率调控技术动态调整场站运作时的状态,年度平均响应时间达50小时,累计响应电量超过80万度。2025年1月,星星充电获得上海经信委颁发的“十大虚拟电厂创新示范运营商”称号。
虚拟电厂运营商接入系统涵盖多个流程,每个运营商的平台需与虚拟电厂运营管理平台接通,这是成为运营商的前提;接入后,系统会依据接入主体对应的能力等信息生成电子证书,进行统计备案;资源管理环节同样有规范流程,各运营商提前一天上报自己的可调节能力,以绿色曲线展示。除了提前上报的信息,还有实时更新的调节能力数据,以红色曲线呈现,可随时查看不同运营商的可调节能力情况,依据各运营商的调节能力,合理规划资源调用方案,将各类资源打理得井井有条,保障虚拟电厂高效、稳定运行。
赵建立介绍,管理中心主导资源库建设,依托资质审核、统一编码、入网测试等标准化流程,确保可调节负荷与资源的唯一性与可追溯性;运营管理平台实时监测数据可靠性,动态划分调节优先级,分层调度资源参与市场响应,并在每次调控后基于功率、偏差率等指标评估效果,形成“监测—响应—评估—激励”的闭环管理。
2016年,上海建成全国首个商业建筑虚拟电厂——黄浦商业建筑虚拟电厂;2024年4月29日,国网上海市电力公司基于“电网一张图”对奉贤区丽水湾小区,开展台区级全链路智能化需求响应,通过V2G放电模式实现台区负荷压降16kW,负载率下降3.2%。
对于虚拟电厂,管理中心提供了标准化接入接口和市场通道;对于用户侧,用户通过聚合协议接入虚拟电厂,通过虚拟电厂为其量身定制响应策略,并自主选择参与响应获取收益。这种模式既体现了新型电力系统的技术特征,也展现了上海在能源数字化转型中的制度创新。
目前,接入管理中心系统的34家虚拟电厂运营商资源特征各不相同,大致上可以分为六类,包括工业负荷、楼宇空调、分布式三联供、数据中心等,能轻松实现互济。比如工业负荷,其优点是负荷量大,但由于生产线的特性,它更倾向于参与持续时间比较久的负荷调整;楼宇空调,具备很强的负荷调整能力,在炎热天气下,通过技术方法适度调整空调温度,能够在不造成较大影响的前提下,实现有效的负荷调整;充换电设施的负荷可根据电网需求来做灵活调配,在用电低谷期进行充电,高峰时减少充电功率或向电网放电;储能设备能够储存多余电能,在需要时释放,平衡电网负荷;分布式三联供系统可同时提供电力、供热和制冷,根据不同时段的需求变化,灵活调整能源输出……
2019年,上海市虚拟电厂运营管理平台1.0版上线,此次管理平台优化迭代到了2.0。
在赵建立看来,上海市虚拟电厂运营管理平台体系化运作水平高,已贯通电力交易、调度控制、虚拟电厂运营商等平台。此外,资源规模大,上海市聚合可调节资源最大调节容量70.43万千瓦,居全国单一城市最大,在度冬、度夏期间实现连续多周运转,需求响应实用化水平高。
随着“双碳”目标的推进,虚拟电厂正成为上海实现绿色能源转型的核心抓手,通过整合分散的电力资源、优化能源管理,为超大城市能源体系的低碳化、智能化提供创新解决方案。
2024年6月6日8:15,临港地区电力碳排放因子变化处于高位,管理中心工作人员向上汽集团乘用车公司临港基地总装车间发出“削峰”响应邀约。上汽通过数字化工厂系统来进行产线调整操作,两条生产线缓缓停止运转。
当天21:30,临港地区风力发电明显地增加。上海电力大学临港校区内的“风光储充”一体化微电网中控室内,工作人员根据虚拟电厂“填谷”调控指令,通过智慧能源管控系统,对一套340千万/680千瓦时的新型储能装置进行充电操作,将绿色的“低碳电”储存起来留待第二天使用。
这是全国首次开展的低碳虚拟电厂精准响应实施,组织临港新片区内虚拟电厂运营商参与需求响应,共6家虚拟电厂运营商参与申报,早晚两次响应共减碳1.047吨,通过实时监测电力碳排因子动态变化,实现最大化消纳本地清洁能源。
今年,上海市虚拟电厂管理中心锚定百万千瓦级调节能力的目标,为实现虚拟电厂接入160万调节能力,今夏100万千瓦削峰负荷,重点聚合空调负荷、充换电、数据中心等新型城市资源,拓展临港示范区、北外滩示范区等创新示范点的资源建设。
“在调控体系方面未来主要构建三重能力:第一重是AI大模型实现日前预案90%精度预测,第二重是数字孪生优化小时级资源组合,第三重是算电协同保障数据中心资源实现快速响应。”赵建立说,此外,管理中心正在进行集成算法等技术验证,未来还计划开展区块链技术探讨研究等,实现调节数据全链可追溯,建立运营商多维度KPI评价模型。
目前,虚拟电厂还面临诸多挑战,包括虚拟电厂参与现货、辅助服务等市场的规则、准入条件、交易机制等不够明确和完善;资源分散,部分用户对将自身电力资源纳入虚拟电厂存在顾虑,资源聚合与用户参与度不足;虚拟电厂的需求响应大多分布在在迎峰度夏、迎峰度冬等用电高峰期或特殊时期,平时的需求响应频次较低,市场盈利模式单一,难以形成常态化的持续模式等。
据《IT时报》记者了解,上海虚拟电厂管理中心将开展市区两级多场景调节、表后资源常态化响应、多品类开展专项验证,培育现有单体虚拟电厂,高效提升规模化、确保精准参与响应率。通过激活分布式资源价值、创新市场业态等新型模式,让虚拟电厂成为重塑超大城市能源治理范式。