田博說,基于泛(FUN)電平臺的虛擬電廠,并不是傳統(tǒng)意義上的電廠,而是聚合優(yōu)化“源網(wǎng)荷儲售服”清潔發(fā)展的新一代智能控制技術(shù)和互動商業(yè)模式,將泛在可調(diào)資源聚合為可與電網(wǎng)柔性互動的互聯(lián)網(wǎng)電廠。
打造“三型兩網(wǎng)”實現(xiàn)能源互聯(lián)三級跨越
據(jù)了解,冀北公司虛擬電廠示范工程的核心是智能運(yùn)營管控平臺。該平臺通過信息手段,將廣域泛在寶貴可調(diào)資源連接,喚醒用戶側(cè)沉默的資源,實現(xiàn)了設(shè)備數(shù)據(jù)和互動信息的計算、存儲,集成了能源運(yùn)行管理、交易、服務(wù)功能,整合優(yōu)化各類分布式資源與電力交易平臺、調(diào)度系統(tǒng)交互等。
在今年初召開的國家電網(wǎng)公司2019年工作會議上,公司新任董事長寇偉提出了建設(shè)“三型兩網(wǎng)”世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo),即要把國家電網(wǎng)打造成樞紐型、平臺型、共享型的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)和實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
“事實上,冀北公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)虛擬電廠示范工程的投運(yùn)啟動,使冀北電網(wǎng)實現(xiàn)‘三型兩網(wǎng)’的發(fā)展雛形。”國網(wǎng)冀北電力公司總經(jīng)理郭炬介紹說,這讓傳統(tǒng)電網(wǎng)在技術(shù)體系、資源重組、市場運(yùn)營上向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)了“秒級感傳算用”、“億級用戶能力”和“多級共享生態(tài)”三級跨越。
所謂“秒級感傳算用”,是指實現(xiàn)了泛在可調(diào)資源秒級智能終端感知、4G/5G無線公網(wǎng)快速傳輸、海量數(shù)據(jù)信息平臺存儲分析和智能計算、電力系統(tǒng)實時柔性交互應(yīng)用。
所謂“億級用戶能力”,是指具備了接入上億個泛在可調(diào)用戶資源的能力,并將資源智慧聚合成能夠與電力系統(tǒng)良性互動的“互聯(lián)網(wǎng)”電廠。
所謂“多級共享生態(tài)”,是指打造了面向能源經(jīng)濟(jì)上下游產(chǎn)業(yè)鏈、多類能源品種的市場化交易機(jī)制和可持續(xù)商業(yè)模式,營造活躍、便捷、共享的生態(tài)圈。
推動三級跨越的冀北實踐,被業(yè)界稱為“一個四兩撥千斤的奇跡”。一是投入小收獲大,百萬投入打造了億級平臺;二是時間短效率高,僅用三個月時間完成了一年的任務(wù);三是中國造國際化,全部由中國制造的核心技術(shù)引領(lǐng)了國際標(biāo)準(zhǔn)。
“在國家電網(wǎng)公司‘三型兩網(wǎng) 世界一流’戰(zhàn)略引領(lǐng)下,國網(wǎng)冀北電力牢牢把握傳統(tǒng)能源電力和經(jīng)濟(jì)社會產(chǎn)業(yè)跨界融合的大趨勢,發(fā)揮電網(wǎng)企業(yè)的平臺和資源優(yōu)勢,創(chuàng)新開展虛擬電廠示范工程。”郭炬說,該示范工程打造了泛在可調(diào)資源創(chuàng)新參與電力市場的市場機(jī)制和多方參與可持續(xù)的商業(yè)模式,開辟了新領(lǐng)域、拓展了新業(yè)務(wù),為電網(wǎng)企業(yè)不斷培育新的增長動能,為新興市場主體營造活躍、便捷、共享的生態(tài)圈。
寫入IEC國際標(biāo)準(zhǔn)用例能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“樣板間”
在2019年10月于上海舉行的第83屆國際電工委員會(IEC)大會上,國網(wǎng)冀北電力公司虛擬電廠示范工程被寫入IEC國際標(biāo)準(zhǔn)用例,并向國際首次公開展示虛擬電廠測試床。
“冀北電力虛擬電廠示范工程,堪稱能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的‘樣板間’。”國網(wǎng)冀北電力公司副總經(jīng)理宋天民表示,在虛擬電廠示范工程建設(shè)中,冀北電力充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維,依托泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過先進(jìn)的控制計量、人工智能、5G通信等技術(shù),聚合分布式電源、分布式儲能、可控負(fù)荷、充電樁等不同類型的分布式資源,并通過更高層面的軟件架構(gòu)實現(xiàn)多個分布式能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行,把能源互聯(lián)網(wǎng)從“概念”推向“落地”,實現(xiàn)了以電為中心,熱、氣、水等能源互聯(lián)互通。
冀北公司虛擬電廠示范工程一期實時接入與控制蓄熱式電采暖、可調(diào)節(jié)工商業(yè)、智能樓宇、智能家居、儲能、電動汽車充電站、分布式光伏等11類19家泛在可調(diào)資源,容量約16萬千瓦,涵蓋張家口、秦皇島、廊坊三個地市,秦皇島作為虛擬電廠綜合試點,張家口、廊坊分別作為蓄熱式電鍋爐、大工業(yè)負(fù)荷專項試點。
談及虛擬電廠的功效和定位,宋天民告訴記者,一是深挖用戶側(cè)資源“富礦”,優(yōu)化用電行為和時序,發(fā)揮削峰填谷的作用,塑造泛在調(diào)節(jié)資源系統(tǒng)生態(tài),改善電力系統(tǒng)運(yùn)行特性,降低發(fā)輸供電環(huán)節(jié)投資,進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效益,提升新能源消納能力;二是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的商業(yè)新模式,服務(wù)新技術(shù)、發(fā)展新業(yè)態(tài)、推進(jìn)模式創(chuàng)新、培育新產(chǎn)業(yè);三是借助虛擬電廠建立的多種能源柔性互動的商業(yè)模式和市場機(jī)制,助力用戶合理參與電力市場,優(yōu)化綜合能源管理,提高能效管理水平,有效降低用能成本。
泛電、販電、FUN電三層次平臺 聚沙成塔價值增值
冀北電力交易有限公司總經(jīng)理王宣元接受記者采訪時表示,冀北電力虛擬電廠示范工程主要包括泛電、販電、FUN電三層次內(nèi)涵的平臺。
泛電:聚沙成塔,泛在互聯(lián)打造能源樞紐。冀北地區(qū)清潔能源資源豐富,截至12月5日20時28分,冀北電網(wǎng)新能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)2014萬千瓦,清潔能源消納成為重點。該平臺的示范應(yīng)用,為冀北地區(qū)清潔能源消納打開一扇新大門。以風(fēng)電場為例:冬季夜間,整個電網(wǎng)正值負(fù)荷低谷期,卻恰恰是風(fēng)電大發(fā)期。如果這個時候,泛電平臺能夠聚合各類型分布式資源,實時跟蹤電網(wǎng)調(diào)峰需求及調(diào)度指令,有效拉升電網(wǎng)低谷負(fù)荷,實現(xiàn)“荷隨風(fēng)動、荷隨源動”,這將有效緩解由于調(diào)峰困難引起的棄風(fēng)限電,實現(xiàn)風(fēng)電的多發(fā)增發(fā),也是對電網(wǎng)原有火電等調(diào)峰資源的有益補(bǔ)充和擴(kuò)展。
該平臺突破了地域限制,實現(xiàn)了對用戶用能行為的秒級實時感知和智慧聚合優(yōu)化,實時柔性響應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行指令,應(yīng)對開放式接入風(fēng)險建立了信息安全保障體系。已經(jīng)接入泛電平臺的河北建投集團(tuán)蓮花灘風(fēng)電場已嘗到甜頭。該場長劉宏偉表示,泛電平臺推廣應(yīng)用后將會受風(fēng)電企業(yè)的熱烈歡迎,它能提升清潔能源消納水平,具有很大的挖掘潛力及應(yīng)用前景。
同時,國網(wǎng)冀北電力瞄準(zhǔn)供熱季電網(wǎng)調(diào)峰矛盾等業(yè)務(wù)痛點,通過虛擬電廠聚合泛在可調(diào)資源實時響應(yīng)低谷調(diào)峰需求,增加用戶收益,減少建設(shè)投資。全國首創(chuàng)建立虛擬電廠參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場機(jī)制,尤其在供熱季調(diào)峰矛盾凸顯時,可快速調(diào)節(jié)低谷負(fù)荷,促進(jìn)新能源消納。
販電:開放共享 市場機(jī)制重塑能源業(yè)態(tài)。在該平臺建設(shè)過程中,國網(wǎng)冀北電力更多強(qiáng)調(diào)的是對外呈現(xiàn)的功能和效果,不斷創(chuàng)新運(yùn)營理念,通過市場化機(jī)制,培育以平臺為核心的共享式能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)生態(tài)圈,積極創(chuàng)造更多社會經(jīng)濟(jì)效益。該公司依托平臺優(yōu)化調(diào)整傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程,主動突破“自身封閉”,實現(xiàn)電網(wǎng)內(nèi)外部信息深度交互,打造開放共享的新業(yè)態(tài)。
該平臺以客戶為中心,鼓勵發(fā)電商、綜合能源商、售電商、業(yè)務(wù)運(yùn)營商等相關(guān)企業(yè)參與價值創(chuàng)造,帶動智慧能源上下游產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展,編制四項配套合同協(xié)議范本,在保障市場運(yùn)營規(guī)范的基礎(chǔ)上,激發(fā)市場各方活力,實現(xiàn)了新興業(yè)務(wù)共享拓展。
此外,國網(wǎng)冀北電力還研發(fā)掌上移動APP,幫助用戶實現(xiàn)高質(zhì)量能效管理,靈活便捷與電力系統(tǒng)實時互動,獲得激勵收益。張家口東源熱力公司也可以通過虛擬電廠掌上移動APP分析總結(jié)用電特性,確定平日用電負(fù)荷曲線,有針對性的研究用電負(fù)荷可調(diào)范圍及時段,研究申報策略,確保虛擬電廠運(yùn)營成效達(dá)到最大化。
在示范工程建設(shè)中,國網(wǎng)冀北電力從內(nèi)部切入,將秦皇島供電公司營銷部辦公樓改造為現(xiàn)代化智慧樓宇,主樓體共10層,由兩臺變壓器供電,報裝容量合計915千伏安?,F(xiàn)在,該樓宇管理人員可以通過虛擬電廠掌上移動APP,輕松實現(xiàn)對大樓的能源托管。該樓宇不僅實現(xiàn)了節(jié)能降費(fèi),通過泛電平臺參與大電網(wǎng)互動,可調(diào)節(jié)負(fù)荷實時響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰需求,其商業(yè)價值也被挖掘出來了。國網(wǎng)冀北電力將以該示范工程為基礎(chǔ),加大智能樓宇推廣力度,引導(dǎo)客戶改變傳統(tǒng)用能習(xí)慣,為客戶提供更好地用能體驗。
FUN電:融通生態(tài) 綠色理念創(chuàng)造美好生活。“FUN”是輕松、快樂,在這里是指該平臺可幫助用戶管理和運(yùn)營能源資產(chǎn),為社會主體提供一種輕松、快樂的用能模式。國網(wǎng)冀北電力充分發(fā)揮電網(wǎng)在電能傳輸利用中的樞紐作用和在資源配置服務(wù)中的平臺功能,構(gòu)建了基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的綠色能源生態(tài)價值體系,輻射綠色供熱、綠色供冷、綠色交通、綠色智能家居等社會生活的方方面面。該公司以冬奧會為契機(jī),貫徹綠色辦奧理念,虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用成功納入國家“科技冬奧”重點專項指南,以實際行動為“精彩、卓越、非凡”的綠色冬奧會增光添彩。
國網(wǎng)冀北電力在平臺建設(shè)中,融合大云物移智技術(shù),充分挖掘綠色電源的源端特性和用戶側(cè)的負(fù)荷特性,讓用電、能耗、能效數(shù)據(jù)信息覆蓋各家各戶,為用戶提供自主選擇使用清潔能源的渠道,反饋和引導(dǎo)人們走向更加綠色健康的生活方式,暢享綠色美好生活。
據(jù)了解,到2020年,冀北電網(wǎng)夏季空調(diào)負(fù)荷將達(dá)600萬千瓦,10%空調(diào)負(fù)荷通過虛擬電廠進(jìn)行實時響應(yīng),相當(dāng)于少建一座60萬千瓦的傳統(tǒng)電廠;“煤改電”最大負(fù)荷將達(dá)200萬千瓦,蓄熱式電采暖負(fù)荷通過虛擬電廠進(jìn)行實時響應(yīng),預(yù)計可增發(fā)清潔能源7.2億千瓦時,減排63.65萬噸CO2。未來,國網(wǎng)冀北電力將進(jìn)一步挖掘整合靈活可調(diào)資源,實現(xiàn)虛擬電廠聚沙成塔的價值增值,助推綠色美好生活。