5月19日，由国家能源局主办、电力规划设计总院承办的能源绿色低碳转型典型案例发布及技术交流会在北京召开，发布了典型案例和《能源绿色低碳转型典型案例汇编》，“广东深圳虚拟电厂智慧调度运行管理云平台”(以下简称“深圳虚拟电厂管理平台”)作为南方电网公司唯一入选案例，为能源领域绿色低碳转型提供有益的经验借鉴和实践参考，为传统“源随荷动”调度模式向“源荷互动”转变提供“深圳经验”，找准虚拟电厂在新型能源体系下的角色定位，最大化提升可调资源和全社会能效水平。
作为南方电网首批新型电力系统示范区，虚拟电厂管理平台2021年底开始实体化、市场化、常态化运作。目前该平台已发展为国内数据采集密度最高、接入负荷类型最全、直控资源最多、应用场景最全的虚拟电厂管理平台，调节能力超56万千瓦，相当于两台中型火电机组。
在日前开展的南方电网首批新型电力系统示范区验收工作中，验收专家组评价该示范项目“形成了一套国际领先的虚拟电厂调控技术理论体系和配套软硬件装备。”
去年底，虚拟电厂“深圳经验”亮相法国第七届全球ICT能效峰会，首次在国际论坛上介绍、分享深圳虚拟电厂建设发展历程、经验做法及工作成效;过去一年，深圳虚拟电厂管理中心接待了近300批次从各地来深圳调研虚拟电厂的专家和同行，平均下来差不多每天接待1批。
这座“看不见的电厂”能够“出圈”，究竟有何独特性?
有力应对“新”挑战
进入5月，深圳气温逐渐攀升，北部一座变电站在午间出现重载风险，设在深圳供电局的深圳虚拟电厂管理中心可通过虚拟电厂管理平台，让局部精细化调峰变得更灵活。“凭借这套能源互联网技术，我们很快找到变电站附近‘万帮虚拟电厂’有可调充电桩，随即下发调荷指令，1个多小时内就完成了紧急削峰。”中心工作人员欧鸣宇说。
在深圳负荷尖峰期，这样的例子并不鲜见。近年，深圳以新能源汽车为代表的新型负荷爆发增长，用电最大峰谷差进一步扩大，加上新能源本身具有波动性、随机性、间歇性，电力保障面临更多挑战。汇集海量虚拟电厂分布式资源的深圳虚拟电厂管理平台，有助于破解这道难题，既作为“正电厂”向电力系统供电调峰，也能作为“负电厂”加大新能源消纳，配合填谷。
深圳虚拟电厂管理平台是国内首个网地一体虚拟电厂管理平台，由于部署在南网调度云，网、省两级调度机构均可直接调度，实现虚拟电厂全时段可观、可测、可控、可调。2023年深圳开展33次虚拟电厂本地化精准响应，有效应对尖峰负荷，调节电量125.8万千瓦时。若按当前深圳一户家庭日均用电8千瓦时来算，可满足近16万户家庭一天的用电需求。
“虚拟电厂不需要占地，也不影响环境，还能产生有一定的能效管理效果。”深圳供电局虚拟电厂管理经理李江南说，根据测算，深圳虚拟电厂管理平台上线2年多来，累计促进清洁能源消纳11亿千瓦时，实现二氧化碳减排92万吨。在这座寸土寸金的超大型城市，该平台已经成为提高新能源接入承载能力和供需平衡能力、促进能源绿色转型的重要抓手。
全链条参与调度
作为电力与算力深度融合的产物，虚拟电厂涉及资源接入、聚合、调控、运营等关键技术。在可借鉴经验不多的情况下，深圳供电局一路摸着石头过河，形成自己的特色。
“和其他一些城市做法不同，我们的管理平台接入调度。这也意味着，平台必须在网络安全、精准响应和时效性上满足调度的超高要求。”深圳虚拟电厂管理中心总经理程韧俐介绍，在“资源拓扑位置”界面里，所有虚拟电厂运营商的地图坐标、资源信息都有详细展示，通过多级电网模型拼接方法，甚至可以细化到每家运营商每一处分布式资源的“站—线—变—户”关系。这也是工作人员紧急情况下能迅速“点对点”精准调用负荷、解决局部重过载的关键所在。
当然，仅此还不够。虚拟电厂管理平台具备实体电厂功能的“试金石”，就是做到调频的“秒级”时延要求。
2023年5月，深圳供电局与南网科研院运用5G专用切片技术，以蔚来换电站为试点，10秒内完成调频，在国内首次验证了虚拟电厂调频技术。“5G专用切片类似于城市道路分流管理，为虚拟电厂参与调频设置了专用通道。”李江南打了个比方。
目前，深圳已聚合28座换电站参与调频，调节功率达到3000千瓦，这也意味着深圳打通了负荷侧资源参与电网调度的全业务链条。“调频功能的实现，会给虚拟电厂应用带来更广阔的空间，比如局部地区事故应急备用。”华南理工大学电力学院教授管霖表示。
近年，深圳供电局还创新研发基于安全芯片和国产自主软件的全套并网运行控制终端，支撑虚拟电厂数据采集、设备控制、并网接入等业务，满足了虚拟电厂接入调度的高等级网络安防和实时互动要求。
“我们能像管控实体电厂一样对虚拟电厂进行管控和调用，包括下发96点曲线、实现分钟级监测等等，虚拟电厂精准跟踪电网调度指令的准确性超过了95%。”程韧俐说。
实现“看得见的效益”
虚拟电厂创新技术的同时，如何拓宽市场，是社会各界关注的焦点。目前，深圳虚拟电厂管理平台接入45家虚拟电厂运营商，涵盖建筑楼宇空调、新能源汽车、5G基站、冰蓄冷空调系统等9类共计3万多个分布式资源，接入规模超过了265万千瓦。
“通过虚拟电厂带动储能、智能楼宇改造等一系列产业发展，离不开政府的大力支持和政策引导，离不开社会资本的参与，同时也需要电网企业通过专业知识引导负荷侧资源进入电力市场、电网运行。”程韧俐说，深圳虚拟电厂管理中心一方面积极通过线上线下培训和实战演练相结合，提升虚拟电厂运营商参与电网调节的能力水平。另一方面，通过示范应用带动100余家企业进入虚拟电厂产业链，推动布局虚拟电厂新赛道，拓展虚拟电厂核心设备生产制造，实现“设备+服务”“场景+技术”高效融合、叠加赋能。
“现在，我们接入深圳虚拟电厂管理平台的充电场站有90余个，仅2023年参与的负荷调节响应就有将近30次，有效响应电量超40万千瓦时。”小桔电力交易专家张秋明介绍，他们公司是一家新型能源服务商，正积极结合政府补贴政策开展运营活动，通过小桔充电平台技术及运营能力，引导车主错峰充电，车主可平均每度电减少0.1至0.2元服务费用。
发展产业、惠及终端，深圳以“看不见的电厂”实现了“看得见的效益”。引路人的步伐并没有停歇，截至目前，深圳虚拟电厂管理中心已发布南方电网虚拟电厂领域首个技术标准，以及首批3项虚拟电厂地方标准，推动深圳虚拟电厂先行先试参与了南方区域电力市场，首次实现虚拟电厂参与跨省备用市场结算运行，为国内虚拟电厂参与更多市场交易品种探索经验。
接下来，深圳虚拟电厂管理中心还将加强对成果的提炼总结，形成可快速复制和应用的虚拟电厂范式，加强虚拟电厂功能的递进式、迭代式应用，深化运营体制机制研究和构建，助力深圳新型电力系统建设。(杨晶晶 黄光磊 蒋季儒)
评论