你聽說過嗎?不占一分地、不燒一克煤,就能建一座電廠。而且,它還能讓供電和用電雙方手拉手,將傳統的發電跟著用電走,變為供需協同齊步走。
這樣的新鮮事兒,就在甘肅發生了。
近日,記者走進國家電網甘肅省電力公司營銷事業部負荷管理中心,全省虛擬電廠運營管理平臺大屏上,每一家虛擬電廠跳動的數字背后,都有一個新故事——車主正根據虛擬電廠邀請,準備到綠電充裕、電價較低的時段為汽車充電;工廠正按照虛擬電廠規劃的綠電量大價優時段,調整生產時序……
作為新生事物,這種“看不見的電廠”不僅改變著人們的用電習慣,降低用電成本,促進電網穩定運行,還讓新能源更多、更穩、更精準地匹配到用戶終端,讓甘肅豐沛的綠電發揮出更大價值。
個人用電之變:供需協同
截至2025年底,甘肅新能源裝機突破8000萬千瓦、占比64.8%,妥妥地占據第一大電源地位。但新能源具有隨機性、間歇性、波動性,加之用電戶大增,高比例的新能源對電網安全穩定運行帶來新挑戰。
比如,午間新能源大發期消納不了怎么辦?晚間或陰雨天無風無光時,電力供應高峰的缺口又如何保障?
用火電來調峰,是一個途徑,但是新建火電,需要付出土地、資源、環境等成本,且機組響應速度也沒有那么快。
于是,虛擬電廠應運而生。
虛擬電廠,顧名思義它不是一個物理上存在的電廠,而是一套能源互聯網智慧管理系統,是連接用電、供電的聚合商。虛擬電廠將電網中分散的可調節負荷(如工廠車間、樓宇空調)、分布式電源(如屋頂光伏)、儲能設施和電動汽車等資源聚合起來,當電網需要調度這些用電戶促進電網平衡時,電網就會發出多用或少用電的指令給虛擬電廠,虛擬電廠再把指令信息發給用電戶,用電戶會有選擇地接受調度,調整用電節奏,促進電網平衡,并從中獲得利好。
按照國家及甘肅省有關部門關于加快推進虛擬電廠發展的要求,到2027年,甘肅虛擬電廠調節能力達到25萬千瓦以上;到2030年,調節能力達到70萬千瓦以上。
目前,國網甘肅省電力公司在省工信廳指導下,負責全省虛擬電廠的申報、評價、注冊、服務和監管。甘肅虛擬電廠分為負荷型、混合型、電源型三類,已有9家虛擬電廠納入建設目錄,吸引華能、大唐等央國企投資建設。目前,甘肅有兩家虛擬電廠投運,且均為負荷型虛擬電廠。
蘭州小伙子陳浩就感受到了虛擬電廠帶來的變化。
4月21日午后,陳浩開車行至蘭州萬新路北口,準備為汽車充電。他打開手機上的一款充電APP,方圓5公里內的充電站位置隨即展現在屏幕上,且每座充電站當前和未來一小時的電價也標注得清清楚楚。
陳浩一眼選中了距離自己300米的國網蘭州桃樹村充電站。
“你看,這個充電站離我最近,電價也最便宜,一度只有0.6元,而其他充電站不僅遠,電價還都比這兒貴,最高達到了1.2元。這樣算下來,每次充滿電能省六七元。”陳浩拿著手機,向記者分享著。
同樣是充電站,同一個時段,為啥電價不一樣?
帶著疑惑,我們來到國網蘭州桃樹村充電站。
“這座充電站是甘肅隴智源虛擬電廠聚合的蘭州8座充電站之一,我們在4月20日進行風光功率預測,4月21日午后全省新能源出力較大。于是,及時在甘肅電力現貨市場購入量大價優的綠電,提前為8座充電站規劃了次日各時段充電價格,并對有棚頂光伏和儲能設備的桃樹村充電站制定了午后3時至5時大幅降低充電價格的服務方案,把綠電的成本優勢傳導給用戶,吸引廣大車主來此充電。”甘肅隴智源虛擬電廠業務負責人李明介紹,像陳浩這樣的車主,就是虛擬電廠通過市場價格信號聚合來的用戶資源。
這一聚合,可不簡單。既讓充電站因客戶量大增而有錢賺,又讓車主節省了充電費用。更關鍵的是,還起到了及時消納新能源的作用,助力了電網調峰。久而久之,虛擬電廠讓直接聚合起來的充電站、間接聚合起來的車主形成一種新的用電習慣——在新能源大發期、電價便宜時段增加用電,在新能源小發和不發期、電價較貴時段,減少用電,實現多方共贏。
甘肅隴智源虛擬電廠由國網甘肅綜合能源服務有限公司建設,是甘肅首家服務電動汽車充電的負荷聚合型虛擬電廠。它通過先進的通信技術將首批聚合的8座電動汽車充電站的用電負荷情況聚合在電廠智能調控平臺,根據電力市場行情,為充電站規劃供電、用電方案。在新能源大發期,購入綠電,以價格優勢,引導車主加入充電隊伍。在新能源出力小且用電高峰時段,引導車主減少充電行為,既為充電站、車主降低了成本,又促進了電網平衡。
“它打通了電動汽車和新能源消納之間的路徑,讓用電和供電資源更加精準匹配,是甘肅構建新型電力系統的重要實踐。”李明介紹,今年1月以來,他們代理的8座充電站參與電能量交易超過160萬千瓦時。
單位用電之變:削峰填谷
豈止個人。
商超、單位等,也將是虛擬電廠聚合的分散的可調節負荷資源。
甘肅電力交易中心市場部主任王峰說,凡是電網無法直接調度的調節資源,都可以聚合到虛擬電廠。比如,一棟樓宇的中央空調、一座冷庫的制冷設備等用電體量并不是很大,但如果每家通過虛擬電廠響應電網1度電的調度需求,那么100家、1000家加起來,就是一個很大的調峰資源。
以一家商場的中央空調為例,在夏季午后用電高峰時段到來前,電網向虛擬電廠發出削峰指令,虛擬電廠向商場發出邀約,并根據空調蓄熱和空氣的比熱容,為商場制定增加介質、延長制冷功效的方案,商場空調可暫停15分鐘,并實現人體無感,一切商業活動正常進行。而這15分鐘,就成功響應電網削峰的需求,企業也節省了電費。
如果這家商場15分鐘降低了450千瓦的空調負荷,那么聚合1000家這一體量的商場、學校、算力中心等,那就是45萬千瓦的負荷,相當于一座45萬千瓦的火電廠在用電負荷尖峰的15分鐘內,滿負荷發電,為電網平抑了所需負荷,促進了電力供需平衡。
換言之,這相當于沒有增加一寸土地、多耗一噸煤炭,卻在無形中新增了一臺火電機組。
而從全年看,甘肅的用電高峰期通常在傍晚和清晨,在這一時段,一些商場、超市、儲能設備,可以通過虛擬電廠響應電網需求,及時調整用電負荷,如此聚少成多,以新能源為主體電源的電網就更加穩定了。
削峰如此。填谷,亦如此。
以一家有儲能設備的單位或體量較小的儲能電站為例,在天氣晴好的上午,看到虛擬電廠提前發來的消納中午綠電的邀約后,就開啟儲電功能,填充午間新能源大發期用電之谷,得到了量大、價低的綠電,之后又在傍晚新能源發電之谷且電價較高時段再返給電網保供,促進電網安全穩定運行。這樣就實現了電網、發電企業、自身、用電企業的多方共贏。
虛擬電廠,通過對分散負荷資源的統籌協調聚沙成塔,成為有效平抑電網波動的高質高效手段。
“這就形成了一種良性循環。”王峰認為,在虛擬電廠運行中,可探索誰受益、誰補償的做法,做大虛擬電廠獎補資金量。比如,發電企業在午間把電賣出去,實現了收益,大家可商量著在增發收益中拿出一點兒,給虛擬電廠,由虛擬電廠再次進行內部收益分配,補償響應調度的貢獻者,激勵更多負荷資源響應電網需求。
工廠用電之變:逐綠而行
除了常規的居民社區、商場超市、辦公樓宇外,工廠、園區等用電負荷可以起伏的行業,也可接入虛擬電廠。
大唐甘肅能源營銷有限公司作為省內首家虛擬電廠運營商,已聚合省內四家碳化硅生產企業。虛擬電廠基于物聯網技術,在工廠用電設備上安裝用能監測設備,接入虛擬電廠,并結合電力市場,為工廠規劃更科學的用電方案,工廠可柔性調整排產計劃,實現多用價格便宜的綠電。
以一家企業為例,一般情況下,中午本沒有排產,看到虛擬電廠提前發來的消納綠電的邀約后,就會調整排產計劃,增加午間生產,既促進了新能源大發期的消納,又得到了綠電量大價低的實惠。
具體怎么操作呢?
比如,一般情況下,上午10點至下午4點,是甘肅新能源大發期,通常也是電力充足、電價較低時段,虛擬電廠會把企業排產、電力市場情況結合起來,提前為工廠提出最優生產時段,實現降本增效。而晚上和早晨,是甘肅用電高峰,又是新能源出力最小時段,不僅電力保供壓力大,電價還相對偏高,則為工廠提出避峰生產規劃。
“日內的合理規劃最關鍵。”大唐甘肅能源營銷有限公司總經理唐俊介紹,如今,在甘肅電力交易市場,現貨交易每15分鐘就成交一次,一天有96個交易點次,可能上個交易點的電價是0.2元/千瓦時,下個點就是0.18元/千瓦時,對于高載能的碳化硅生產企業來說,兩分錢電價就很敏感,就能節省很大成本。而距離電力市場交易時間越近,越能為企業規劃出更優的用電和排產方案。這就需要虛擬電廠苦練內功,既掌握企業生產和用能情況,又要非常熟悉電力交易市場的規則,把握交易規律。如果被聚合的企業所在行業納入了“碳排放”雙控指標管理,這樣的企業需要消納更多綠電,不僅更適合加入虛擬電廠,也對虛擬電廠的智能化服務提出了更高要求。
“加快建設新型能源體系,離不開服務新能源消納的調節和響應資源,而虛擬電廠是一個新生的支撐力量。”唐俊表示,隨著虛擬電廠的發展和壯大,支持虛擬電廠發展的政策逐步完善,以及全國統一電力市場的建設,虛擬電廠將在促進新能源消納中發揮越來越大的作用。
記者手記
看不見的電廠 看得見的綠色
王占東
眾所周知,甘肅是新能源大省。隨著新能源產業的快速發展,虛擬電廠這一新鮮事物應運而生。
采訪中,我們對虛擬電廠助力電力保供、促進新能源消納、完善電力市場體系的三大核心功能有著深刻體會。而這些功能,對新能源高質量發展有著重要支撐作用。
新能源激增,首先對電網安全穩定運行帶來挑戰,其隨機性、波動性,迫切需求靈活調節資源,虛擬電廠恰恰可以滿足這個需求,它能讓電網更穩定。其次,虛擬電廠讓供需協同,破解新能源發電和用電的時間“錯配”,能讓更多用戶用上量大價優的綠電。第三,在推動能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變中,綠電所包含的能源動力、環境屬性等價值將越來越被放大,虛擬電廠能發揮供需互動的作用,為用好綠電提供平臺和方案。
2030年,全省新能源裝機將達到1.6億千瓦。面向未來,誰的電便宜、誰的電穩、誰的電網調得快、誰的電更綠,誰就握著AI時代的成本底牌。
虛擬電廠通過優化資源配置,秒級響應電網調度,讓供需形成默契,既實現了負荷資源的“可觀、可測、可控、可調”,又塑造了“會思考、能呼吸、有力量”的現代化智能電網,擴大綠電應用。可以預見,隨著虛擬電廠的加快布局和發展,甘肅綠電的優勢將持續放大。
責任編輯: 張磊