最近,國家能源局發(fā)布《2019年重點專項監(jiān)管報告》,監(jiān)管意見中指出,要統(tǒng)籌推進網(wǎng)源荷儲協(xié)調(diào)發(fā)展,同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步運行清潔能源配套電網(wǎng)工程。以前我們經(jīng)常提“源網(wǎng)荷儲”,國家能源局為什么強調(diào)“網(wǎng)源荷儲”呢?
電網(wǎng)與電源、負荷側(cè)、儲能的關(guān)系如何?
電網(wǎng)在其中發(fā)揮著哪些重要作用?
太熱了!電網(wǎng)壓力山大!
大電網(wǎng):
伙伴們,用電負荷太大了!
源荷儲:
給指令吧!兄弟們積極參加電力需求響應(yīng)!
8月21日13時,正值上海市午間高溫時分,位于上海市浦東新區(qū)的魯能國際中心商務(wù)樓卻在主動降低用電負荷。在智慧能源管理系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)下,商務(wù)樓關(guān)閉了停車場部分照明燈,調(diào)整了中央空調(diào)的一些參數(shù),這種狀態(tài)持續(xù)了一個小時。商務(wù)樓內(nèi)的工作人員并沒有什么感覺,但這項智能化的操作降低了290千瓦的用電負荷。
電力需求響應(yīng)
是指通過分時電價等市場價格信號或資金補貼等激勵機制,引導鼓勵電力用戶改變原有電力消費模式的用能行為,以促進電力供需平衡,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行。
電力需求響應(yīng)讓電源、電網(wǎng)、負荷側(cè)、儲能的關(guān)系更加和諧,也讓參與方受益頗多。
魯能國際中心商務(wù)樓 陸曉丹
我們利用樓宇原有的空調(diào)資源,通過中央空調(diào)交互終端實現(xiàn)空調(diào)負荷的柔性調(diào)控。
這次降低的負荷,不僅沒有影響大樓的舒適度,而且我們還拿到了補貼,真是件一舉多得的好事 為做好電力需求響應(yīng),優(yōu)化資源配置,電網(wǎng)充分發(fā)揮協(xié)調(diào)作用。
國家電網(wǎng)積極開展適應(yīng)于能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形態(tài)的電力需求響應(yīng)工作,印發(fā)《國家電網(wǎng)有限公司電力需求響應(yīng)工作兩年行動計劃(2020~2021年)》,充分發(fā)揮電力需求響應(yīng)在促進發(fā)、輸、配、用全過程高效運行和精準投資中的重要作用,助力系統(tǒng)安全運行、經(jīng)濟運行,實現(xiàn)系統(tǒng)效益最大化。
負荷側(cè)是怎么被“喚醒”的?
參加8月21日上海電力需求響應(yīng)的客戶是由智慧能源服務(wù)平臺匯集、聚合起來的,參與主體涵蓋了工業(yè)生產(chǎn)移峰、自備電廠、冷熱電三聯(lián)供、冰蓄冷空調(diào)機組、電力儲能設(shè)施、公共充電站等多類型用戶。
在參加響應(yīng)的主體中,一些商務(wù)樓宇被稱為“虛擬電廠”。
國網(wǎng)上??头行男枨髠?cè)管理中心專家 趙建立
虛擬電廠并不是真正的電廠,而是進行了智慧用能控制改造的負荷側(cè)用戶,它可以是商務(wù)樓宇,也可以是工廠生產(chǎn)線。
大樓和工廠裝載的智能終端可以在線監(jiān)測用電需求,柔性調(diào)節(jié)用電負荷,實現(xiàn)對分布式資源的有效聚合和協(xié)調(diào)調(diào)控,達成與常規(guī)發(fā)電廠相近的效果。
以商務(wù)樓宇為例,當電網(wǎng)發(fā)出降負荷指令時,智能終端可以柔性調(diào)節(jié)空調(diào)、電梯、儲能、三聯(lián)供機組的運行方式,既不影響用戶的用能體驗,又降低了用電負荷,一幢大樓即刻變身為一座為電網(wǎng)輸送電能的“發(fā)電廠”。
今年,國家電網(wǎng)推廣省級智慧能源服務(wù)平臺建設(shè),聚集可調(diào)節(jié)負荷資源,挖掘需求響應(yīng)價值。
“省級智慧能源服務(wù)平臺發(fā)展成熟后,將聚集大量可調(diào)節(jié)負荷資源,并匯集各種能源數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將為開展精準調(diào)節(jié)負荷提供重要支撐,讓源網(wǎng)荷儲互動更高效、更智能。”趙建立說。
可以預(yù)見,隨著智慧能源的發(fā)展,越來越多的負荷側(cè)用戶被“喚醒”,為電網(wǎng)安全運行多出一份力!
風、光不常有,儲能來了!
電源側(cè),風力發(fā)電和光伏發(fā)電不規(guī)律、間歇性大,是電網(wǎng)需要著重考慮的伙伴,為了讓更高比例的新能源上網(wǎng)消納,電網(wǎng)拉上了儲能這個搭檔,會做成什么大事呢?
河北省平山縣營里鄉(xiāng)
營里鄉(xiāng)位于河北省與山西省交界處的太行山深山區(qū),處于配電網(wǎng)末端,供電半徑長,用電量偏低。據(jù)統(tǒng)計,2019年營里鄉(xiāng)最大用電負荷為800千瓦,而當?shù)毓夥b機容量已達1500千瓦,電量倒送和光伏消納問題突出,對電網(wǎng)設(shè)備的安全也造成了一定影響。
針對營里鄉(xiāng)分布式電源集中但變電站布點不足的現(xiàn)狀,河北石家莊供電公司創(chuàng)新應(yīng)用“開關(guān)站+儲能+邊緣控制服務(wù)中心”的技術(shù)手段,將當?shù)?座光伏扶貧電站接入虛擬變電站能量管理系統(tǒng),將其虛擬為一座變電站,利用10千伏出線為周邊用戶供電,為配電網(wǎng)末端供電提供雙重保障,實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲的友好互動。
虛擬變電站起到什么作用?簡單來說,就是每天在光伏出力最大的中午時分,虛擬變電站內(nèi)的儲能裝置將多余的光伏電量儲存起來,在光伏出力變小時再釋放電量,起到削峰填谷的作用。
這都離不開虛擬變電站能量管理系統(tǒng)這個智慧大腦,它可以對各項能量數(shù)據(jù)進行智能分析,自動感知光伏運行狀態(tài),進一步優(yōu)化儲能運行策略。
此外,虛擬變電站還有神技能!
構(gòu)建微電網(wǎng)
在發(fā)生線路故障時,能量管理系統(tǒng)可以智能排除非故障線路,并利用儲能電池儲存的電量供電2個小時以上,構(gòu)建出微電網(wǎng)。
經(jīng)濟優(yōu)勢明顯
該虛擬變電站投資929萬元,占地650平方米,與傳統(tǒng)變電站相比節(jié)約投資73%,節(jié)省土地占用95%。
虛擬變電站投運后,營里鄉(xiāng)的光伏利用率可以提高20%。
通過一個小小的虛擬變電站,電源、電網(wǎng)、用戶、儲能都友好地串在一起,形成了友好互動的生態(tài)圈。
青海
在新能源豐富的西北內(nèi)陸地區(qū),儲能的作用更受關(guān)注。
中國工程院院士杜祥琬表示,儲能是未來電力系統(tǒng)必要的組成部分,是不可少的。儲能可以實現(xiàn)能量的時移應(yīng)用,平抑風、光的間歇性,即用即發(fā),通過削峰填谷實現(xiàn)收益,將電力供需之間的實時耦合改為跨時段耦合,豐富電力平衡的手段,實現(xiàn)低密度、波動性能源的高密度、可控性應(yīng)用,達到類常規(guī)電源效果,成為高競爭力的能源。
青海發(fā)展新能源優(yōu)勢得天獨厚。這里光照時間長、輻射強度大,全省可利用荒漠面積10萬平方千米,太陽能發(fā)電技術(shù)可開發(fā)量30億千瓦;位于青海西部的柴達木盆地風能資源優(yōu)越,風電技術(shù)開發(fā)量7500萬千瓦。截至6月底,青海以光伏和風電為主的新能源裝機達1608萬千瓦,占全省裝機的50%,是全國新能源裝機占比最高的省份。
為進一步促進新能源消納,從2018年開始,國網(wǎng)青海省電力公司開始研究“共享儲能”。
國網(wǎng)青海電力相關(guān)負責人介紹:“我們以電網(wǎng)為依托,將電源、用戶和電網(wǎng)三方儲能資源進行全網(wǎng)優(yōu)化配置,使之既可為電源、用戶自身提供服務(wù),也可以靈活調(diào)整運營模式,實現(xiàn)全網(wǎng)‘共享儲能’。”
眾所周知,儲能設(shè)施投資成本大,將富余的儲能資源拿出來共享,將會創(chuàng)造更大的價值,獲得更多收益,何樂而不為?
在這一新模式下,當新能源電量無法全額消納時,富余電量由共享儲能系統(tǒng)吸收存儲,待電網(wǎng)有接納空間時,系統(tǒng)再釋放所存儲的電量,從而有效促進新能源消納,進一步增強電網(wǎng)調(diào)峰能力。
2019年至今,青海累計1家儲能電站和355家新能源電站參與共享儲能調(diào)峰輔助服務(wù)交易,儲能電站累計充電2989萬千瓦時,累計放電2376萬千瓦時,為探索新能源消納邁出了堅實一步。
未來,電網(wǎng)調(diào)度將以整體最優(yōu)為目標,充分發(fā)揮各種資源優(yōu)勢,促進清潔能源消納,構(gòu)建出智能高效的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。