“五一”長假后第一個工作日，下午2點，在位于閔行的AFC大虹橋國際商務樓里，幾臺空調主機和水泵臨時關閉，部分電梯運力暫停，同時地下車庫的照明也部分熄滅。這并非停電，而是上海首次“雙碳”主題的虛擬電廠需求響應行動中的場景。
所謂虛擬電廠，就是運用能源互聯網技術，把電網中許多散落的電力負荷整合起來、聚沙成塔，變成具有一定規(guī)模的、可控制的負荷資源，就好比“看不見的電廠”，可以參與電力平衡，提升電力資源利用效率，達到節(jié)能減碳的效果。
“比如商務樓里的空調、動力、照明設備和我們的系統(tǒng)相連接，在需要時可以通過控制設備功率和起停狀態(tài)，來調節(jié)整棟樓的用電負荷”，上海市電力需求響應中心主任鄭慶榮介紹說，如果一棟樓一次性降低負荷500千瓦，可以視其為一臺500千瓦發(fā)電能力的機組。
“這次需求響應我們集合了許多這樣的‘機組’，在用電高峰時段最大降低了電網負荷15萬千瓦，相當于為城市建了一座15萬千瓦的‘電廠’”，鄭慶榮說：“這樣的‘電廠’既不占用土地也不燒煤，在一小時的響應時間里代替真實電廠發(fā)電15萬度，提高了資源綜合利用率。”
除了在高峰時段“削平”電網負荷之外，虛擬電廠還可以用來幫助電網提升低谷負荷。5月5日凌晨1點，位于浦東成山路的公交充電站內150臺智能充電樁同時開啟充電模式，臨港的多家大型制造業(yè)企業(yè)的生產線不約而同開足了運行馬力，遍布全市的近萬個5G通信基站內蓄電池機組啟動儲能……3小時后，上海市電力需求響應中心的數據顯示，整個電網的用電負荷上升了41.2萬千瓦，約占夜間電網低谷負荷總量的3.3%。
“電力負荷在白天和夜間的峰谷差過大，會直接影響電網運行的安全性和經濟性”，鄭慶榮表示，水電等清潔能源占上海電網夜間總電量的20%以上，適當提升用電負荷不僅有助于消納這些清潔能源，減少碳排放，也可以緩解電網調峰壓力，減少發(fā)電機組的能效損耗。
據國網上海電力介紹，通過開展規(guī)模化的“削峰”和“填谷”，此次虛擬電廠需求響應行動在不到兩天時間內，累計調節(jié)電網負荷56.2萬千瓦，消納清潔能源123.6萬千瓦時，減少碳排放約336噸。
同時，本次需求響應行動精準調動工業(yè)生產、商業(yè)樓宇、微電網、分布式能源、冷熱電三聯供、儲能設施、冰蓄冷、公共充電站、小區(qū)居民充電樁等11種不同負荷資源，是國內同類項目中，調節(jié)資源種類最全、充電樁負荷參與規(guī)模最大、基站儲能參與度最高的一次。
中國鐵塔上海分公司趙行明副總經理表示，此次削峰填谷實現了對鐵塔5G基站儲能的全覆蓋。“我們在每個通信基站都配備有通信保障儲能電池，通過主站下發(fā)指令能夠遠程進行蓄電池投切狀態(tài)控制，配合電網進行需求響應。” 同時，此次虛擬電廠需求響應還首次融入了“智慧減碳”的概念。國網上海電力創(chuàng)新應用CPS信息物理系統(tǒng)，通過實時監(jiān)控、自動執(zhí)行指令、自動優(yōu)化升級策略，提升樓宇響應的“智慧”的程度，不僅降低了用戶的停電感知，還能實現用能的全局優(yōu)化，減少能耗損失。
“我們充分利用智慧能源虛擬電廠運營管理平臺中的大數據進行排摸，將能效高、碳排放少的用戶納入新興能源企業(yè)庫，并優(yōu)先篩選庫內企業(yè)參與響應，達到減少碳排放的目的”，國網上海電力市場營銷部副主任王俊介紹說，“我們還在臨港地區(qū)嘗試用非常精細化的調節(jié)手段，讓電網就地消納周邊的風電和分布式儲能資源，達到區(qū)域負荷自治的效果。”
據悉，上海的虛擬電廠建設目前走在全國前列，并已初步形成了100萬千瓦的發(fā)電能力。伴隨著“智慧”和“減碳”理念的引入，虛擬電廠在規(guī)模化、雙向調節(jié)負荷的能力更加凸顯，今后將為上海加快建設’韌性城市’提供更多助力。
國網上海電力表示，未來將重點加強對虛擬電廠分層分區(qū)分域動態(tài)機制等課題的研究，加快5G通信、區(qū)塊鏈、儲能等關鍵性技術的深度融合。
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