CIES2024|| 国网冀北电科院王泽森:新型电力系统源网荷储调节能力提升的思考与探索-中国国际储能大会
2024 03/22 15:02:17
来源:中国储能网

CIES2024|| 国网冀北电科院王泽森:新型电力系统源网荷储调节能力提升的思考与探索

字体:
作者:中国储能网新闻中心

  中国储能网讯:3月10-13日,由工业和信息化部节能与综合利用司指导,中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十四届中国国际储能大会暨展览会(简称“CIES”)在杭州国际博览中心召开。

  CIES大会以“共建储能生态链,共创储能新发展”为主题,针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨,分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。

  来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的2011余家产业链供应链企业, 53417位线上注册嘉宾将参加本届CIES大会,储能网视频号线上直播11万人参与观看与交流。其中300余家企业集中展示了储能产品,涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证、飞轮储能、液流电池、熔盐储热、压缩空气储能等新型储能全产业链。

  3月10日下午,国网冀北电力有限公司电力科学研究院主任王泽森受邀在新型储能系统集成解决方案专场(上)分享主题报告,报告题目为《新型电力系统源网荷储调节能力提升的思考与探索》。以下为报告主要内容:

  王泽森:各位现场嘉宾、专家大家下午好!

  听了前面嘉宾的介绍,深刻感受到做储能无法回避一个很重要的问题——储能应用的场景。从更大的层面来看,储能应用场景只能面向两部分,一部分电网侧,主要面向电网企业,参与电网灵活调节;另一部分面向用户侧,解决用户的实际问题。目前冀北电网在新型电力系统源网荷储调节能力提升方面有一些思考与探索。

  今天我主要分享电网灵活性调节的问题。目前新能源占比越来越高,截止目前新能源总装机突破5000万千瓦,占电源装机的76%,居全国首位,率先面临新型电力系统灵活调节挑战。

  主要体现在以下量个方面,一是新能源占比逐年提高,低谷时段消纳难,尖峰时段保供难,波动时段调节难。二是用户侧灵活异质资源数量多、体量小、总量大,聚沙成塔。然而,目前大量用户侧可调节资源尚未纳入电力系统可调控范围。

  国内的负荷响应项目主要解决需求侧管理,更多是依赖于补贴,完全市场化和与电力系统的连续闭环响应仍存在困难。亟需探索如何才能,唤醒电网调度看不到、控不了的用户侧海量灵活异质资源,实现从离散动作的需求响应,到连续闭环运营、可调控、可交易的新型“虚拟”电厂?如何用更经济的方案,解决能源转型中低碳-安全-经济三角矛盾?需要从关键技术、政策与市场机制、商业模式三个方面创新。

  2018年3月,国网冀北电力有限公司虚拟电厂攻关团队带头人王宣元,作为 IEC标准工作组发起人,提交的虚拟电厂《架构与功能要求》和《用例》提案获批立项,明确了虚拟电厂的概念定义,并成为IEC在虚拟电厂领域立项的首批国际标准。2019年王宣元牵头的冀北虚拟电厂示范工程落地运行,成为我国首个以市场化方式运营的虚拟电厂工程。2022年11月IEC《虚拟电厂:用例》国际标准获批发布。

  虚拟电厂的重要作用可以概括为四个关键字,连接、聚合、调控、交易。1.连接,把所有的可调节资源通过互联网和现代信息通讯技术联结在一起。2.聚合,将分布式电源、储能、负荷等尚未纳入电网现有调控范围的各类资源聚合起来。3.调控,通过智能管控平台进行协同优化运行控制,实现聚合资源的柔性调用。4.交易,通过市场化的手段,让聚合资源主动的为电网提供调峰、调频、备用等辅助服务。综上所述,虚拟电厂是聚合优化“网源荷储”清洁发展的新一代智能控制技术和互动商业模式,在传统电网物理架构上,依托互联网和现代信息通讯技术,聚合分布式电源、储能、负荷等尚未纳入电网现有调控范围的各类资源,进行协同优化运行控制和市场交易,实现电源侧的多能互补、负荷侧的灵活互动、储能侧的柔性调用,对电网提供调峰、调频、备用等辅助服务。

  虚拟电厂应用模式可分成三个阶段:

  第一个阶段是邀约型,通过政府补贴政策,以需求响应的方式对可调节用户或聚合商进行邀约,配合响应电网的调峰需求。

  第二个阶段是市场型,根据明确得电力交易、辅助服务市场规则等政策,让可调节用户或聚合商参与电网调节服务,从而获得收益。

  第三个阶段是自助型,在成熟的市场环境和长期商业运营条件下,可聚合资源种类增多,总量增大。通过市场和顶层机制的建设,让虚拟电厂自主响应电网调节需求。

  冀北虚拟电厂依据工业物联网思路从“运管边端”四个维度建设,并结合电网相关安全运行标准,建立安全运行体系。用户通过智能终端将信息传到边缘智能网关,通过4G/5G等通讯网络上报到虚拟电厂平台,由平台完成与调度、交易部门的信息上报与指令下发。

  目前冀北公司研发了基于公有云和边缘协同的虚拟电厂智能管控平台,建立调度、交易、营销与用户侧的数据交互接口,实现虚拟电厂持续在线响应电网AGC调控指令。

  从市场化运营业务协同角度分为四个阶段,冀北虚拟电厂智能运营管控平台为虚拟电厂运营商提供了分布式资源聚合优化、市场交易、友好协同互动业务支持。系统包括运营监控、终端app控制以及系统支撑等功能组成,按照不同的角色划分,不同的角色可以访问不同的功能应用。分布式资源商通过终端APP与平台的通信互动,实现虚拟电厂与分布式资源的互动响应。

  目前冀北虚拟电厂工程的运行情况。冀北电网辖区在秦皇岛、廊坊和张家口三地,共接11类的可调负荷,总容量358MW。在后夜风电大发、电网低谷调峰困难时段,调动资源迅速拉升低谷用电负荷,最大调节电力达到20.4万干瓦。

  从实际运营情况来看,冀北虚拟电厂全程参与了华北(京津唐)调峰辅助服务市场出清,纳入了电网调度计划和AGC闭环调控。截至2021年4月,已在线连续提供调峰服务超过3200小时,累计增发新能源电量3412万千瓦时,虚拟电厂运营商和用户收益624.2万元。目前,冀北虚拟电厂平台上有3家运营商,冀北综合能源公司、恒实科技、国电投中央研究院。

  以上是我的汇报,谢谢大家。

【责任编辑:孟瑾】