其中,在一季度营业收入653.07亿元、净利润16.75亿元,同比分别减少7.11%、14.4%的情况下,二季度中国电建分别实现营业收入955.93亿元、22.04亿元,同比增长23.59%、10.05%,环比增长46.37%、31.58%,营收和净利润增速环比增加30.7个百分点和24.45个百分点。
目前,该项目成果已在福建全省发布,并在10个变电站工程设计中应用,预期共节约人工成本80多万元。该院副总工程师黄宇淇说:公司科技创新大会提出下好基础研究的先手棋,我们将围绕电力系统基础理论研究等方面创造更多成果。
国家电网公司2020年科技创新大会要求下好基础研究的先手棋,在公司干部员工中引起强烈共鸣。国网吉林省电力有限公司践行绿色发展理念,通过一系列技术创新和管理创新,使吉林电网新能源接纳能力快速赶超世界先进水平。基础研究是科技创新的源头和先导,有了基础研究固本强基,才能有科技创新的持续前行。在四川,针对电力设备状态监控,四川电科院少油设备压力监测技术攻关团队从2010年开始连续开展运行中少油设备压力监测的试验研究。近年来,公司广大科技工作者扎实钻研,取得了一系列基础研究成果。
该公司多能流综合能量管理与优化调控技术研究科研团队带头人孙勇介绍:我们团队正在进行多能流综合能量管理与优化调控技术研究,将在电力系统运行控制技术领域取得从0到1的原创性成果,将推进电网向能源互联网转型升级,实现大规模新能源、灵活性火电和多类型能源系统联合调度,对增加电网灵活性、大幅提高新能源消纳能力等具有重要意义。该团队在全国首创少油设备非电量监测方式,改变了少油设备状态监控无有效手段的局面,填补了相应领域技术空白。分布式电源(分布式发电)根据GB/T33593-2017定义,分布式电源指的是接入35千伏及以下电压等级电网、位于用户附近,在35千伏及以下电压等级就地消纳为主的电源。
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。二是化学储能,如铅酸电池、钠硫电池等。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。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。可调负荷资源潜力受调节意愿和调节能力约束,调节意愿主要受激励和价格机制决定,同时也受调节能力影响,调节能力则主要随技术进步而不断提升。
结合已有研究和目前实践情况,虚拟电厂可以理解为是将不同空间的可调负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等一种或多种可控资源聚合起来,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。VPP不仅聚合了可调负荷,还重点关注近几年正大规模发展的分布式电源(distributedgenerator,DG)及储能。交通有岸电、公共交通和私家电动车等。四是生产与消费的关系不同。
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。对于盈利模式,可以大概理解为其类似于一个交易中间平台,一方面其可以向可控资源收取一定的服务费来帮助其参与电力市场交易。其中,分布式光伏装机容量395万千瓦,分散式风电装机容量0.7万千瓦,天然气分布式发电装机容量149万千瓦,占天然气发电装机容量的6.2%,主要分布在广东珠三角地区。研究表明,在政策、技术、补贴到位且客户自愿条件下,可调节负荷潜力巨大,如钢铁、水泥、电解铝、楼宇、居民用电负荷中的可调节比例分别可达20%、24%、22%、30%、50%。
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。储能储能是电力能源行业中最具革命性的要素。
而实际上站在虚拟电厂的角度,对分布式发电资源的界定在于调度关系,凡是调度关系不在现有公用系统的,或者可以从公用系统脱离的发电资源,都是可以纳入虚拟发电的资源。依据外围条件的不同,我们把虚拟电厂的发展分为三个阶段。
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。澳大利亚以用户侧储能为主,特斯拉公司在南澳建成了号称世界上最大的以电池组为支撑的虚拟电厂。与三电办模式不同,其主要通过有效的激励、引导措施,调动用户的积极性去改变用电方式,满足用户相同用电功能的前提下,降低电能的消耗,提升终端用能效率,其目的不仅仅是弥补电力供应紧缺,更主要是为了最经济有效地利用能源资源,充分发挥电力在能源市场上的作用。分布式燃机在国际上是分布式发电的主力军,但在我国的发展因受气源和电网两头压制而举步维艰,与2020年达到1500万千瓦的规划目标差距较大。传统电厂指具有传统物理生产流程的集中式大型电厂。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。
很多大型电力用户都可能是资源聚合商的目标客户。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。
传统电厂的负荷通常是静态可预测的,而虚拟电厂的需求端是动态可调整的,要求负荷端去适应电网,在高峰时段可缓解尖峰负荷。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。
VPP类比传统电厂虚拟电厂作为一类特殊的电厂参与电力系统的运行,具备传统电厂的功能,能够实现精准的自动响应,机组特性曲线也可模拟常规发电机组,但与传统电厂仍存在较大区别,归结为几点:一是形式不同。二是电能量流动方向不同。
从电力系统的控制和优化方式来看,当需求侧资源不断引入之后,接下来我们在能源互联网概念中提出的,以使用者为中心,将会越来越充分地实现,从而我国传统的自上而下的五级调度体系很可能将不复存在了。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。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。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。
资源聚合商把可控资源集合起来,去参与电力市场,相比单独的个体去参与市场效率更优,这就为资源聚合商带来了业务空间。第一个阶段我们称之为邀约型阶段。
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。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。
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。目前储能发展较好的省份包括河北、江苏和广东,也正好是几个开展了虚拟电厂试点的省份。
经济可开发潜力约2亿千瓦。近几年,在可再生能源和电能替代发展战略下,电源端接入大量的可再生能源,供应侧呈现复合多元化的特点,整个电网也处于向数字化、智能化的互联互动转型的过程之中。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。在质的方面,可以从调节意愿、调节能力、调节及聚合成本性价比几个维度来评判。
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。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。
经测算,国家电网经营区可调节负荷远期理论潜力可达9000万千瓦。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。
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。而虚拟电厂能量流动是双向的,也就是说VPP市场主体可以与电力市场实现实时互动。
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