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虚拟电厂现申城 没厂房用电高峰时却可释放出电力

北极星智能电网在线  来源:文汇报  作者:张懿  2017/8/9 14:34:27  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:上海黄浦区的虚拟电厂,是由许多楼宇构成的能源互联网管理体系。与一般楼宇自发、零散的节能行动不同,虚拟电厂每次运行,都经过周密组织,从而让众多楼宇能在同一时刻按预设方案“关开关”。迄今,虚拟电厂最大规模的一次试运行,参与楼宇超过50栋,释放负荷约1万千瓦。

目前,黄浦区内95%以上符合安装要求的公共建筑实现了能耗在线监测,涉及智能电表1万多只,年监测用电量超过10亿度,占社会领域用电总量的40%。从大数据的角度来看,这1万多只智能电表,相当于1万多个不停歇的数据源;而其连接的在线监测平台,则是具备数据整理、分析、呈现功能的数据加工中心

在上海市中心的黄浦区,一座不同寻常的电厂正在建设中。它不烧煤、不烧气,没有设备、看不到厂房,预计三年内,它能在用电高峰时释放出约5万千瓦电力。这座由大数据支撑、互联网赋能的虚拟电厂,正成为上海践行绿色发展理念的独特案例。

办公楼怎会变成“电厂”

位于九江路广西北路的宝龙大厦落成于2004年,这座17层的商办建筑是黄浦区虚拟电厂的一个节点,曾八次参与虚拟电厂的试运行,常规“发电”能力在100千瓦左右。

一座距离南京东路步行街仅咫尺之遥的办公楼,怎会变成电厂?说来也简单。工程部负责人潘睿铭告诉记者,大楼有两台空调机组,在用电高峰时段,只要关停一台空调机,就能通过减负为电网释放出100千瓦电能。

实际上,黄浦区的虚拟电厂,就是由许多类似宝龙大厦这样的楼宇构成的一个能源互联网管理体系。与一般楼宇自发、零散的节能行动不同,虚拟电厂每次运行,都经过周密组织,从而让众多楼宇能在同一时刻按预设方案“关开关”。迄今,虚拟电厂最大规模的一次试运行,参与楼宇超过50栋,释放负荷约1万千瓦。按此推算,如果上海全城都能推广这种模式,就相当于在不增加资源消耗的情况下新建一座大型电厂。

虚拟电厂的目标并非只是节能。黄浦区发改委相关负责人告诉记者,城市电网峰谷间的负荷差十分明显。在上海,夏季最大负荷是最低负荷的两倍多,而纵观全年,能超过90%峰值负荷的时间累计不到100小时,只相当于365天的1%。而就是为了保证这1%,国家必须保留大量冗余发电能力。由于冗余电厂多为小厂,能耗高、环保差,因而,在峰时临时启动填补供电缺口的正是最不绿色的电。

虚拟电厂的实质,就是通过对用户行为的精细化调节,实现柔性的负荷控制。这样既能省下大量电力投资,也可有效提升环保水平。由于这种管理方式的重心在需求侧———也就是用户侧,所以被称为“需求侧响应”。目前,黄浦区的虚拟电厂是国家首个正式批复的商业建筑需求侧管理示范项目。

上万只电表,上万个数据源

需求侧响应涉及到相当精密、复杂的资源配置操作,因此落地存在难度。而大数据和互联网技术的发展,则有助于迈过这一关。

在宝龙大厦配电间,电表似乎特别多。除通常的计费电表,另有超过60个智能电表“镇守”着所有供电节点,24小时不间断地记录着各区域的照明、空调、电梯等设备的能耗。

每隔几分钟,这些数据就被自动联网上传至黄浦区建筑能耗在线监测平台。

在黄浦区,像宝龙大厦这样对能耗实施在线监测的楼宇,总数已超过230栋。据市住建委和市发改委联合发布的统计,这个数字在全市各区中排名第一。过去几年,黄浦区一直希望把低碳打造成自己的新名片,因此,在推进建筑能耗在线监测上不遗余力。目前,区内95%以上符合安装要求的公共建筑(包括办公楼、商场、医院、学校、政府机关等)都实现了能耗在线监测,涉及智能电表1万多只,年监测用电量超过10亿度,占社会领域用电总量的40%。

从大数据的角度来看,这1万多只智能电表,就相当于1万多个不停歇的数据源;而其连接的在线监测平台,则是具备数据整理、分析、呈现功能的数据加工中心。如果说,几年前启动建设能耗在线监测的初衷是推动楼宇经济低碳化,通过“化整为零”把能耗指标拆细,从而寻找节能突破口;但随着这张能耗“感知网”越来越成规模、“有想法”,它也可以“化零为整”,对各楼宇的碎片化节能行动作一次“众筹”,从而打造出全新的电力负荷调度模式。

知道每度电是怎么用掉的

不同于刚性的拉闸限电,虚拟电厂的运行是柔性的。黄浦区虚拟电厂每次试运行持续一到两小时,参与楼宇一般要把用电负荷降低15%,同时基本不影响正常使用体验,不会因为关闭空调而招致用户投诉。

对管理者来说,大数据就是他们需要的“柔顺剂”。承建黄浦区能耗在线监测平台和虚拟电厂的上海腾天节能技术有限公司副总经理张皓说,在成为虚拟电厂的节点前,建筑必须事先形成“发电”预案。由于每栋楼都是独特的,因此,每个预案的制定,都离不开基于大数据的个性化分析。

在政府支持下,腾天公司可以接触到大量能耗数据,用张皓的话说,他们几乎知道“每栋楼宇的每一度电是怎么用掉的”。因此,才可以针对不同季节、不同时段、不同用电模式,为每栋建筑开出个性化的需求侧响应“药方”。比如,找到水泵的启停规律后,可以引导它提前运转,免得在高峰时“凑热闹”;或是根据楼宇的温度变化规律,适时、适当地关闭部分空调,从而在实现避峰的同时保持室温基本稳定。

根据规划,今年黄浦区将有100栋楼宇形成需求侧响应预案,并编制出标准化、自动化的操作手册。三年内,全区所有接入能耗监测平台的楼宇都将纳入虚拟电厂,总“发电”能力将达到5万千瓦;而且它将更频繁地启动,平均每周都会运行。

针对虚拟电厂的可持续运行,政府还在探讨如何完善制度环境。过去几年,虚拟电厂每“发”一度电,参与的楼宇就能得到10元,远高于一般节能项目的回报。但光靠政府激励并不够,需求侧响应的受益者也包括电力行业,他们应该为此买单。实际上,在国家发改委就黄浦区虚拟电厂示范项目作出的批复中,就明确要求其“紧密结合电力体制改革,积极探索电力需求响应资源参与电力交易的市场模式和政策机制,推进电力市场化改革”。

按照设想,几年后,虚拟电厂最快可以在几分钟内做好启动准备,然后根据电网负荷水平释放出相应的电力。同时,虚拟电厂的电价也将采取更灵活、更市场化的计价模式,从而吸引更多楼宇成为“发电节点”。这无疑是一个高度绿色、高度智慧的能源互联网模式。

原标题:数据为“燃料”,虚拟电厂现申城

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