中國儲能網(wǎng)訊：能源變革是城市發(fā)展的必然選擇。在能源需求量大和能耗密度大的上海，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和城市能源互聯(lián)網(wǎng)示范建設正在試點開展，通過構建堅強的城市能源互聯(lián)基礎設施、實施多種能源高效轉換、升級城市公共設施功能系統(tǒng)等措施，上海能源消費不斷升級，能源利用效率大幅提升，市民用電更舒心。如今，新的用能場景正在重構上海的能源生態(tài)，一棟樓、一輛車、一個社區(qū)……每個用能主體都變得“聰明”起來。
有了虛擬電廠，一棟樓也能成為一個“發(fā)電廠”
12月5日9時~11時，上海一批特殊的“電廠”將準時“發(fā)電”，這是它們今年第六次參與虛擬電廠綜合響應。今夏用電高峰時期，這些不燒煤、不燒氣、看不見廠房的“電廠”曾經(jīng)釋放出11萬千瓦的電能，為緩解上海地區(qū)的用電緊張局面作出了貢獻。
創(chuàng)興金融中心就是其中之一。這座距離外灘僅2公里的辦公大樓，如何由耗電大戶變成了“電廠”呢？
8月9日12時，創(chuàng)興金融中心的能源控制系統(tǒng)大屏幕上閃出一條指令：“請調整適當?shù)挠秒娫O備運行模式?！贝撕?，無須人工操作，大樓自動關閉了冷水機組、冷凍泵等設備，大樓的用電負荷在兩個小時內下降了653千瓦。
這一天，包括創(chuàng)興金融中心在內的137棟商業(yè)樓宇、608家工業(yè)客戶，以及10臺充電樁，共755個用電客戶參與了上海市迎峰度夏虛擬電廠全域綜合響應行動。在不影響人體舒適度的情況下，調節(jié)空調溫度、風機轉速、送風量；在不影響大樓安全的情況下，調節(jié)電梯的運行方式；將充電樁的充電模式由快充變成慢充……
這些閑散的電能被集中起來做什么？眾所周知，在電力系統(tǒng)中，發(fā)電和用電幾乎是同時完成的。但由于用電需求隨時變化，白天用電多，夜晚用電少；夏天用電多，冬天用電少，這就要求電廠高峰期多發(fā)電、低谷期少發(fā)電，以保障供需平衡。但若一味通過擴建電廠來滿足尖峰時段的用電需求，便會在用電低谷期產(chǎn)生巨大的浪費。在繁華的大城市，用能峰谷差尤為明顯：2018年，上海電網(wǎng)用電負荷最大峰谷差約1190萬千瓦，調峰矛盾凸顯。
如何讓城市用能更高效、更經(jīng)濟，成為上海能源變革的一大訴求。具備能源供需友好互動功能的虛擬電廠應運而生。
虛擬電廠并不真正發(fā)電，它是一套控制與優(yōu)化系統(tǒng)，可以將多種用電設備、各個火電機組，甚至是電動汽車、風電場、光伏板、儲能設備等聚合起來，基于先進的控制、計量、通信等技術，實現(xiàn)發(fā)電和用電自我調節(jié)，一起合力完成削峰填谷的調節(jié)任務。
虛擬電廠的每次運行，都要經(jīng)過周密組織。在國網(wǎng)上海電力需求側管理中心的虛擬電廠運行管理與監(jiān)控平臺上，每隔幾分鐘，客戶的發(fā)電數(shù)據(jù)會自動上傳。需求側響應中心負責人鄭慶榮介紹說，該平臺具備虛擬電廠注冊管理、精準負荷預測、發(fā)電任務調度執(zhí)行、發(fā)電效果考核、發(fā)電能力實時上報、運行效果輔助決策等功能，“簡單說，它是虛擬電廠的大腦，可以將碎片化的負荷進行重組，從而打造出全新的電力負荷調度模式?！编崙c榮說。
與“最強大腦”協(xié)同工作的，還有成千上萬個神經(jīng)末端。虛擬電廠運行管理與監(jiān)控平臺上連接著2.85萬個10千伏以上用電客戶的負荷管理終端，這些終端連著數(shù)以千萬計的智能計量監(jiān)測裝置，這些裝置能響應“大腦”的指令，在同一時刻按照預設方案“發(fā)電”。
“安裝在客戶側的智能計量監(jiān)測裝置可以24小時記錄大樓的照明、空調、電梯等設備的能耗，并回傳到監(jiān)測平臺上?！必撠熯\維黃浦區(qū)商業(yè)樓宇能耗在線監(jiān)測平臺的上海騰天節(jié)能公司副總經(jīng)理張皓告訴記者，目前，在上海商務樓宇最為集中的黃浦區(qū)，已有258棟樓宇實現(xiàn)了能耗在線監(jiān)測，僅創(chuàng)興金融中心一家樓宇就鋪設了近百塊智能電表，年監(jiān)測用電量780萬千瓦時。
上海虛擬電廠的潛力巨大。上海有近3000棟商業(yè)樓宇，如果將這些樓宇的可調節(jié)電能集中起來，相當于新建了一臺100萬千瓦容量的火電機組。用這樣一個看不見的超級電廠參與電力調度和市場交易，相當于節(jié)省發(fā)輸變電建設投資110億元，減少占地2000公頃?！凹饶軠p少電源建設，得到一個穩(wěn)定、可控的大電廠，又為人們創(chuàng)造了良好、舒適的生活環(huán)境，可以說實現(xiàn)了雙贏?！编崙c榮說。
實惠還不止這些，“發(fā)電”的樓宇也能得到不錯的收益。
8月9日，創(chuàng)興金融中心的業(yè)主點擊微信公眾號“智慧能源在線”，手機屏幕上，當日大樓的用電削減量、補貼單價、補貼金額都列得清清楚楚。
“大樓業(yè)主以出售電量的形式獲得補償?！编崙c榮告訴記者，目前虛擬電廠的交易規(guī)則正在完善中，將研究制定更靈活、更市場化的計價模式，從而吸引更多樓宇參與“發(fā)電”。
好的激勵機制、簡單的交易流程，讓用戶參與電量交易，就像在電子商務平臺上買賣商品一樣方便。“參與虛擬電廠需求側響應的用電客戶越來越多，光創(chuàng)興金融中心一個樓，今年就獲得了10萬元以上的收益。這些收益包括供電公司的補貼，還包括政府的獎勵?！睆堭┱f。
虛擬電廠是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實踐的一個典型案例，在這一理念和技術的幫助下，上海正在快速優(yōu)化電網(wǎng)結構。鄭慶榮說，今后，上海虛擬電廠最快可以在幾分鐘內做好啟動準備，將更多類型的需求響應資源接入平臺，讓每一千瓦時電能發(fā)揮更大作用、創(chuàng)造更大價值。
車網(wǎng)互動，電動汽車也能為你賺錢
沒裝光伏板、沒裝智能插座，普通家庭能否與電網(wǎng)雙向互動呢？可以！在上海嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn)的電動汽車車主，已經(jīng)嘗到了賣電給電網(wǎng)的甜頭。
上海嘉定安亭鎮(zhèn)，這個上海汽車工業(yè)的發(fā)祥地正在打造“汽車未來小鎮(zhèn)”：上汽新能源汽車工廠里每分鐘生產(chǎn)一輛純電動汽車，EV-AI智行港內集中展示了國內最先進的電動汽車充電形式。
11月20日，一輛大巴車開進上海汽車博覽公園的EV-VI智行港。一群來自日本的汽車工程師們來這里參觀國家電網(wǎng)有限公司的智慧能源充電樁，學習中國先進的電動汽車充電技術。
在EV-AI智行港內，十幾臺充電樁整齊排列，其中兩臺體型龐大的充電樁與眾不同。這兩臺充電樁是V2G充電樁，在電網(wǎng)削峰響應行動中，它們成為汽車向電網(wǎng)反向送電的橋梁。
V2G，即Vehicle to Grid，V2G充電樁不僅具備常規(guī)充電樁由電網(wǎng)向汽車充電的功能，還可反向讓汽車電池中的電能上網(wǎng)?！癡2G模式下的電動汽車，更像是一個可以移動的具備儲能功能的電器。晚上電力相對富余、電價也較低時給汽車充電；白天電力相對緊張、電價也較高時可以賣電到電網(wǎng)?！眹W(wǎng)上海嘉定供電公司營銷部副主任林韜說。
12月3日，在上海國際汽車城工作的劉先生手機上接收到一條信息，電網(wǎng)邀請他參與12月5日的需求響應行動，將他的愛車里儲存的電能反向送給電網(wǎng)。“EV-AI智行港的雙向互動充電樁最高放電功率50千瓦，我的車子‘發(fā)電’一個小時，最多能產(chǎn)生50千瓦時的電量。如果每天都能‘發(fā)電’一兩個小時，一年下來我能收到幾千元的收益。”劉先生告訴記者，這不是一筆小數(shù)目，甚至都能補足電動汽車和燃油汽車之間的差價了。
在日本一家汽車公司工作的周女士也對V2G很感興趣，她告訴記者，中國國家電網(wǎng)將電動汽車作為能量儲存工具，并探索V2G模式下電動汽車對電網(wǎng)的削峰填谷的作用，是具有前瞻性的?！俺汕先f的電動汽車如果都能與電網(wǎng)實現(xiàn)雙向互動，會使電網(wǎng)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。”周女士說。
車網(wǎng)互動能產(chǎn)生多大價值？國網(wǎng)電動汽車公司上海分公司專責顧蓉給記者算了一筆賬：“如果以每輛電動汽車快速放電50千瓦計算，1萬輛電動汽車同時放電，可解決電網(wǎng)最高峰需要的50萬千瓦的電力負荷?！?
目前，國網(wǎng)上海電力與國網(wǎng)電動汽車公司共建泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智慧充放電示范試點，依托智慧能源系統(tǒng)、智慧車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開展技術驗證和綜合展示，驗證不同品牌、不同類型的電動汽車與V2G充電樁等設備的互操作性。通過V2G技術，深入挖掘動力電池儲能價值，將電動汽車、智能充放電樁打造成友好互動、共享互利的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)端口，營造活躍、便捷、共享的電動汽車服務新生態(tài)。
社區(qū)里的智慧用電服務，給市民妥妥的安全感
城市治理中，安全、有序兩個詞尤為重要。在上海的經(jīng)濟文化核心徐匯區(qū)，精細化的供電服務給這里的市民帶來妥妥的安全感。
“徐匯區(qū)淮海中路1850號武康大樓602號老人家用電數(shù)據(jù)異常，偏離率超過50%?！苯?，一條預警信息出現(xiàn)在國網(wǎng)上海市南供電公司家庭智慧能源網(wǎng)關平臺上，工作人員接收信息后一面迅速聯(lián)系老人家屬，一面趕往老人家現(xiàn)場確認情況。
武康大樓始建于1924年，這棟設施相對陳舊、居民以老年人居多的大樓，如今成了上海首棟現(xiàn)代化智慧用電住宅樓。
大樓加裝了一套家庭智慧網(wǎng)關系統(tǒng)，系統(tǒng)運用大數(shù)據(jù)分析，能推演客戶的住家生活習慣，家中電器設備如果有什么安全隱患，也能夠及時推送提醒。系統(tǒng)還可以對電器進行能耗診斷，給居民一些節(jié)能建議。大樓樓道的電表箱也能對電氣火災隱患實時監(jiān)測，與社區(qū)、消防聯(lián)動，一旦發(fā)生電氣火災，及時預警，實現(xiàn)了社會治理的一網(wǎng)聯(lián)動。
在徐匯區(qū)的另一個公租房小區(qū)內，私家車有序充電給這里的居民了帶來了實惠。
11月19日22時，馨逸公寓小區(qū)內，智能充電樁自動調整輸出功率，自動為電動汽車充入30千瓦時的電量，按照夜間半價電計算，單次充電節(jié)省了9元錢。
在居民小區(qū)試點有序充電技術，是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設在用戶側的創(chuàng)新實踐，也是提升城市供電服務能級的重要舉措。車主可以在手機端預約充電，根據(jù)自己需要自由選擇充電時間。智能充電樁還可以全面感知小區(qū)用電負荷變化趨勢，優(yōu)化調度車輛的充電時間和充電功率，保障小區(qū)用電安全。
有序充電設施能極大提高社區(qū)的用電安全。此次試點的馨逸公寓是徐匯區(qū)重點建設的公租房示范小區(qū)，總戶數(shù)近2500戶，小區(qū)內電動汽車數(shù)量多，充電需求較大?！叭绻@些電動汽車晚上回到家，都來充電，會影響小區(qū)的電能質量。在小區(qū)建設智慧充電樁，車輛的充電時間和充電功率能被自動調節(jié)，可以有效削減社區(qū)的最大負載?！眹W(wǎng)上海市南供電公司新業(yè)務發(fā)展專職沈嘉怡介紹說。
