当今新型电力系统建设已成为实现能源绿色低碳发展的关键路径。随着新能源大规模接入,电力系统的灵活性需求急剧增加,产业级虚拟电厂正逐渐成为新型电力系统下灵活性资源的“整合中枢”。
产业级虚拟电厂其核心在于借助先进的信息通信技术、物联网、大数据和智能控制技术,将分布广泛、类型多样的分布式电源(如分布式光伏、风电)、储能设备(如电池储能、抽水蓄能)、可控负荷(如工业可调节设备、智能家电)以及电动汽车等分散的能源资源整合起来,实现统一的监测、控制与优化调度,宛如一个“虚拟”的电厂,以虚拟形式参与电力市场交易和电网运行。
在新型电力系统中,产业级虚拟电厂发挥着不可替代的灵活性资源“整合中枢”作用。一方面,新能源发电具有间歇性、波动性和随机性特点,大规模接入给电网的稳定运行带来巨大挑战。产业级虚拟电厂能够通过聚合储能设备和可控负荷,在新能源大发时储存多余电能,在新能源出力不足时释放电能或削减负荷,充当电力系统的“缓冲器”,有效平抑新能源发电波动,保障电力供需平衡,增强电网的稳定性和可靠性。例如,在光伏发电充足但用电需求较低的时段,虚拟电厂可将多余电能存储到储能设备中;当夜间用电高峰且光伏无出力时,再将储能的电能释放出来,满足电力需求。
另一方面,产业级虚拟电厂可以挖掘需求侧灵活性资源潜力,提升电力系统的整体调节能力。传统电力系统主要依靠发电侧调节来应对负荷变化,但随着用电负荷的日益复杂和多样化,仅靠发电侧已难以满足快速变化的调节需求。虚拟电厂通过对大量可控负荷的精准控制,能够实现负荷的削峰填谷。比如,在夏季用电高峰时段,通过与工业企业合作,适当调整其生产设备的用电时间,或对商业建筑的空调系统进行智能调控,降低高峰负荷,减少电网的供电压力。
从实际案例来看,深圳虚拟电厂在这方面成效显著。深圳虚拟电厂运营管理云平台接入了大量分布式电源、储能和可控负荷资源,总接入容量规模超过 250 万千瓦。在 2023 年,该平台累计开展 33 次负荷精准响应,实时可调节能力超 50 万千瓦,有效缓解了深圳电网在高峰时段的供电紧张局面,为城市电力可靠供应提供了有力支撑。
产业级虚拟电厂在新型电力系统中具有巨大的发展潜力。它作为灵活性资源的“整合中枢”,对于提升电力系统稳定性、促进新能源消纳、挖掘需求侧潜力具有重要意义。随着技术的不断进步和市场机制的逐步完善,产业级虚拟电厂必将在未来能源体系中扮演更加重要的角色,助力新型电力系统建设和能源绿色低碳转型目标的实现。
捷瑞数字作为国家工信部认定的新一代信息技术与制造业融合发展试点示范企业,依托自主研发的数智化应用平台 “伏锂码云平台”,融合人工智能、大数据与物联网技术,整合分布式能源资源,构建起高效协同的虚拟电厂模式。通过智能监测与精准分析,实现能源生产、传输、消费全流程的精细管控,挖掘需求侧灵活性资源潜力,达成能源供需的智能调度,提升了电力系统整体调节能力,助力企业高效利用能源资源,推动节能减排与碳排管理。