图| 客户参观烟台市虚拟電(diàn)厂运行控制平台
2023年11月22日，由东方電(diàn)子集团有(yǒu)限公司开发建设的國(guó)内首个城市级数字化虚拟電(diàn)厂——烟台市数字化虚拟電(diàn)厂投入运行。运行近4个月来，虚拟電(diàn)厂取得了哪些进展？记者日前进行了探访。
年可(kě)减少碳排放189万吨
“加入虚拟電(diàn)厂，我们企业一年可(kě)以节省多(duō)少用(yòng)電(diàn)？”“高峰少用(yòng)電(diàn)，有(yǒu)什么奖励和补偿机制？”……3月13日，一场虚拟電(diàn)厂资源接入座谈会在莱州市举行。东方電(diàn)子集团有(yǒu)限公司、莱州市发展改革局、國(guó)网莱州市供電(diàn)公司与当地60多(duō)家企业，进行了深入对接。
虚拟電(diàn)厂，并不是真正意义上的发電(diàn)厂，而是一种基于能(néng)源互联网技术的“看不见的電(diàn)厂”，它把一个个工厂、楼宇、园區(qū)内的各类可(kě)调节用(yòng)電(diàn)资源汇聚起来，通过统一协调控制，达到满足電(diàn)力系统功率平衡、节省能(néng)源的目的。在不影响社会正常生产生活的前提下，让“发電(diàn)”与“用(yòng)電(diàn)”两端“供需平衡”，保证電(diàn)网安全。
“烟台市数字化虚拟電(diàn)厂建设一共分(fēn)三部分(fēn)：虚拟電(diàn)厂智慧管控平台、50万千瓦可(kě)调负荷资源池和虚拟電(diàn)厂运营中心。”东方電(diàn)子股份有(yǒu)限公司综合能(néng)源业務(wù)部部長(cháng)董文(wén)杰指着一块大屏幕告诉记者，“这就是虚拟電(diàn)厂的智慧管控平台，可(kě)以实时看到资源接入、用(yòng)電(diàn)负荷、電(diàn)力交易情况等信息。”
2023年8月，东方電(diàn)子集团有(yǒu)限公司完成虚拟電(diàn)厂运营中心建设和虚拟電(diàn)厂智慧管控平台互联网上線(xiàn)。國(guó)网烟台供電(diàn)公司制订资源接入方案，规范管理(lǐ)需求响应资源，健全负荷管理(lǐ)體(tǐ)系。目前，已完成24.2万千瓦容量可(kě)调负荷资源池建设，实现与國(guó)网烟台供電(diàn)公司和國(guó)网山(shān)东省電(diàn)力公司的互联互通。随着各地资源的陆续接入，50万千瓦可(kě)调负荷资源池将有(yǒu)序达成。
50万千瓦这一数字并非随意确定的。“一般认為(wèi)，可(kě)调节用(yòng)電(diàn)负荷达总负荷的5%左右，就可(kě)以基本满足用(yòng)電(diàn)保供和電(diàn)网安全的要求。”董文(wén)杰告诉记者。根据國(guó)网烟台供電(diàn)公司数据，2022年8月5日这一天，全市用(yòng)電(diàn)负荷达到987万千瓦，达到历史最高值。987万的5%，约為(wèi)50万千瓦。
虚拟電(diàn)厂更具性价比，建设成本不到同等容量火電(diàn)厂建设成本的5%。如果要新(xīn)建一个50万千瓦规模的火電(diàn)厂，至少需要占用(yòng)300亩土地、20亿元的投资，还会增加每年189万吨的碳排放。
“唤醒”用(yòng)户侧可(kě)调节资源
近年来，烟台市大力发展清洁能(néng)源，全市清洁能(néng)源装机容量达到1325万千瓦，居全省首位。
“我们每天的用(yòng)電(diàn)量中，‘绿電(diàn)’占比保底在40%左右，瞬间占比甚至可(kě)能(néng)达到80%。”國(guó)网烟台供電(diàn)公司调度控制中心工作人员丛志(zhì)鹏说，发電(diàn)和用(yòng)電(diàn)都具有(yǒu)瞬时性，最合理(lǐ)的发電(diàn)曲線(xiàn)和用(yòng)電(diàn)曲線(xiàn)一定是重合的。在火力发電(diàn)為(wèi)主的年代，发電(diàn)厂可(kě)以根据用(yòng)電(diàn)需要适时调整发電(diàn)量，但是新(xīn)能(néng)源发電(diàn)却有(yǒu)“靠天吃饭”的特点，发電(diàn)与用(yòng)電(diàn)的矛盾就凸显出来。
電(diàn)能(néng)的存储是个大问题。化學(xué)蓄能(néng)，量非常有(yǒu)限；即使是抽水蓄能(néng)，与整个電(diàn)网相比，也只是九牛一毛。
2023年5月，國(guó)家发展改革委发布《電(diàn)力需求侧管理(lǐ)办法（征求意见稿）》，提出到2025年，各省需求响应能(néng)力达到最大用(yòng)電(diàn)负荷的3%-5%，其中年度最大用(yòng)電(diàn)负荷峰谷差率超过40%的省份达到5%或以上；并且强调将需求侧资源以虚拟電(diàn)厂等方式纳入電(diàn)力平衡、以负荷聚合商(shāng)或虚拟電(diàn)厂等形式参与需求响应。
虚拟電(diàn)厂可(kě)以充分(fēn)利用(yòng)分(fēn)布式资源的聚合能(néng)力，使其能(néng)够在总體(tǐ)上表现出灵活的调节能(néng)力，从而参与電(diàn)网调节，满足電(diàn)力系统功率平衡的需求。
董文(wén)杰给记者举了个例子：家用(yòng)汽車(chē)充電(diàn)桩一般实行峰谷電(diàn)价，深谷时段比标准電(diàn)价每度便宜3毛多(duō)，而尖峰时刻则要贵3毛多(duō)，这本身就是一种“削峰填谷”的调节机制。很(hěn)多(duō)車(chē)主会选择晚上11点之后再充電(diàn)，一个小(xiǎo)區(qū)几十台甚至上百台車(chē)同时充電(diàn)，会使小(xiǎo)區(qū)瞬时用(yòng)電(diàn)负荷过载。按照传统思路，将选择更换大功率变压器等设备。而加入虚拟電(diàn)厂之后，这些車(chē)可(kě)以根据系统安排，分(fēn)批次进行充電(diàn)，可(kě)以无感地保证早上8点充满即可(kě)。在没有(yǒu)新(xīn)增配電(diàn)设备、没有(yǒu)新(xīn)增用(yòng)電(diàn)量的同时，仅仅通过有(yǒu)序调控就实现了用(yòng)電(diàn)安全稳定，还可(kě)以接入更多(duō)汽車(chē)充電(diàn)桩。
将一个小(xiǎo)區(qū)的用(yòng)電(diàn)情况放大到一个城市，就是城市级虚拟電(diàn)厂。“它的调节机制要比一个小(xiǎo)區(qū)复杂得多(duō)，但原理(lǐ)相通。”董文(wén)杰说。通过虚拟電(diàn)厂，可(kě)以把用(yòng)户侧海量的沉睡可(kě)调节资源“唤醒”。
呼吁市场交易机制
烟台市数字化虚拟電(diàn)厂的建设从2023年4月提上日程，短短四个月就完成了运营中心和智慧管控平台的建设，当年11月22日投入运营。
2023年8月28日，烟台市政府印发《烟台市数字化虚拟電(diàn)厂建设实施方案》，从政府层面推动虚拟電(diàn)厂的建设。前期，政府在虚拟電(diàn)厂建设中起到了重要作用(yòng)；后期，将由市场接棒，通过可(kě)持续的市场机制走向更遠(yuǎn)。
為(wèi)保障虚拟電(diàn)厂建设“烟台先行”，國(guó)网烟台供電(diàn)公司基于山(shān)东電(diàn)力市场规则體(tǐ)系，做好协议签署、市场注册等工作，服務(wù)虚拟電(diàn)厂顺利入市，在需求侧灵活挖掘调峰能(néng)力的同时获得市场收益。
削峰填谷，哪怕只是将空调上调一度，也是作出了“牺牲”。还有(yǒu)一些企业在用(yòng)電(diàn)高峰错峰用(yòng)電(diàn)，信号基站使用(yòng)备用(yòng)蓄電(diàn)池工作……这些行為(wèi)不能(néng)仅靠行政命令或者呼吁倡议来实现，在市场经济中应该以“价格”的形式得到回报。
如何定价，是一个大问题。
3月1日，國(guó)家发展改革委、國(guó)家能(néng)源局发布《关于新(xīn)形势下配電(diàn)网高质量发展的指导意见》，四次提到“虚拟電(diàn)厂”，明确提出要“挖掘用(yòng)户侧调节潜力，鼓励虚拟電(diàn)厂、负荷聚合商(shāng)、車(chē)网互动等新(xīn)业态创新(xīn)发展，提高系统响应速度和调节能(néng)力”。在健全市场交易机制方面，提出要明确虚拟電(diàn)厂等新(xīn)主體(tǐ)、新(xīn)业态的市场准入、出清、结算标准，研究设计适宜的交易品种和交易规则，鼓励多(duō)样化资源平等参与市场交易。
董文(wén)杰介绍，烟台市虚拟電(diàn)厂已经接入的24.2万千瓦容量可(kě)调负荷资源池，以企事业為(wèi)主。虽然已经签约接入，但是还没有(yǒu)形成比较完善的市场交易机制，企业还无法从中直接获益。待机制健全之后，接入企业的积极性将大為(wèi)提升。
虚拟電(diàn)厂变成“真金白银”在國(guó)内已有(yǒu)成功先例。东方電(diàn)子集团打造的南方電(diàn)网负荷聚合虚拟電(diàn)厂，2022年累计参与广东省電(diàn)力交易中心191万度電(diàn)，平均出清价格每度電(diàn)近3元。一个签约参与虚拟電(diàn)厂的企业，在用(yòng)電(diàn)高峰通过有(yǒu)序平移减少用(yòng)電(diàn)1万度，可(kě)以获得近3万元的“补偿收益”。
无论从國(guó)家还是省的层面，虚拟電(diàn)厂的建设，都是“双碳”战略实施和新(xīn)型電(diàn)力系统建设下的必然选择。虚拟電(diàn)厂由“虚”向“实”的成熟运行，代表这种新(xīn)质生产力已被激活，其蕴含的巨大的经济效益与社会效益，正在蓄势待发。
（记者 董卿 从春龙 通讯员 赵锦哲）
2023年3月21日《大众日报》
