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有了“虚拟电厂”可避免当年纽约一样全城大停电的事发生

作者:李蕾 来源:上观新闻 时间:2020-07-24 浏览:

上海刚出梅,就迎来了大暑高温天,各大楼空调马力全开,用电负荷不断攀升。这时,如果陆家嘴的写字楼宇突然出现用电紧张,怎么办?正在建设中的北外滩,商务楼宇作为耗能大户,如何确保用电稳定?不用担心,正在试点运行的“虚拟电厂”通过市场交易手段,把周边楼宇的闲散电能集中起来,缓解用电紧张。这就好比将散落在城市角落中的“能源珍珠”聚沙成塔。

虚拟电厂:再造一个电厂?

去年7月,纽约曼哈顿突发大停电,从时报广场到林肯中心的中城区域长达近三个小时漆黑一片。中城的地铁全部停摆,部分交通灯不亮,交通大乱。巧的是,1977年同一天,纽约也发生了大面积停电。

负责研发“虚拟电厂”的国网上海市电力公司经济技术研究院(简称“国网上海经研院”)杨建林博士介绍,这些都令我们一直在思考,如何让城市的电力能源更多元化,更保险。“虚拟电厂”是串起城市能源珍珠链的“智慧大脑”,它通过5G通信技术、人工智能、边缘计算、区块链等先进技术,实现对城市商业建筑内部分布式资源的有效聚合和协调调控,达成与常规发电厂类似的效果。而在物理空间上,并不需要真正建造一个发电厂。

虚拟电厂工作流程示意图。

一旦用电高峰来临时,部分区域出现用电紧张的现象,这个“聪明的大脑”通过先进的AI方式和远程控制方式,将周边楼宇中充电桩的充电模式由快充变成慢充;在不影响人体舒适度的情况下,调节空调温度;在不影响楼宇安全的情况下,调节电梯的运行方式;调节楼宇中的储能设备、三联供机组等等,通过虚拟电厂将闲散电能集中起来,从而缓解部分地区的用电紧张。而这些提供电能的楼宇,以出售电价的形式获得补偿。

或许大家不禁要问:真有人愿意出让自己的电能?目前,这一“虚拟电厂”已在黄浦区商业楼宇中试点应用。“虚拟电厂”提升了用户用电的精益化和智能化水平,按每幢商业建筑年节约用能约10万度测算,黄浦区商业建筑虚拟电厂所辖130幢建筑每年共节约标煤5252吨,减排二氧化碳、二氧化硫分别12961吨和390吨。更重要的意义在于,它有助于保障电力系统安全高效运行,丰富电网调节手段,有效缓解黄浦区的局部用电紧张局面,调度容量超过区域总负荷的15%。

未来发展空间有多大?

“虚拟电厂”今后的发展空间有多大?国网上海经研院表示,像上海这样的特大型城市,迫切需要发展“虚拟电厂”。

上海是长三角一体化的中心城市,上海最高用电负荷3268万千瓦,是国内电力负荷密度最高的地区,用电高峰时容易出现局部地区的用电紧张;空调降温负荷达到1500万千瓦以上,约占总负荷的45%。“这说明,空调用电的可调节空间很大,这点有利于建造‘虚拟电厂’。”

同时,上海第三产业发达,负荷峰谷差大,年尖峰负荷持续时间仅十几小时。而上海外来电力超过45%,调节压力大。此外,受土地、环保等因素限制,上海新建常规电厂极其困难。与此同时,负荷侧可调节资源却大量闲置,其中上海商业建筑可调负荷资源占全社会负荷调节潜力30%以上,规模相当于一座2×100万千瓦电站。

目前,上海有3000多栋类似的商业楼宇,如果将这些电能都通过“虚拟电厂”柔性调节集中起来,相当于上海新增了一个100千瓦的火电机组。这样一个商业建筑虚拟电厂,能够减少占地2000公顷,每年减少二氧化碳排放300吨,并可院减少电厂建设投资110亿元。

国网上海经研院党委通过“智慧党建+业务”双链融合业务模式,“劲雁”党员骨干团队在虚拟电厂中深入钻研,在保障城市能源安全的基础上,打造能源价值共享新业态,构筑绿色发电新引擎,服务城市绿色低碳发展。目前,国网上海经研院在上海市黄浦区商业建筑虚拟电厂的成果基础上,正紧锣密鼓开展包括工业、商业、居民等领域的“虚拟电厂”研发工作。

(来源:上观新闻 作者:李蕾)

关键字:虚拟电厂, 储能

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