企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化助力泛儲能、虛擬電廠發(fā)展——安科瑞 嚴新亞
1.前言
最新數(shù)據(jù)顯示,2022年,全國風電、光伏發(fā)電新增裝機突破1.2億千瓦,達到1.25億千瓦,連續(xù)三年突破1億千瓦,再創(chuàng)歷史新高。2022年我國風電、光伏發(fā)電量突破1萬億千瓦時,達到1.19萬億千瓦時,較2021年增加2073億千瓦時,同比增長21%,占全社會用電量的13.8%,同比提高2個百分點,接近全國城鄉(xiāng)居民生活用電量。同時,以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地建設進展順利。第一批9705萬千瓦基地項目已全面開工、部分已建成投產(chǎn),第二批基地部分項目陸續(xù)開工,第三批基地已形成項目清單。
開源證券指出,持續(xù)看好泛儲能、虛擬電廠及電網(wǎng)板塊:(1)儲能仍然是2023年電新最景氣的賽道,大儲及泛儲能領域可圍繞主業(yè)與儲能領域共振的公司、低估值標的進行投資,戶儲則需要連續(xù)業(yè)績驗證,俄烏沖突緩和后相關公司的訂單情況是重要的觀測指標。(2)電力消納能力的建設是2023年需要關注的重點,在消納壓力下,數(shù)字電網(wǎng)、虛擬電廠、微電網(wǎng)均將持續(xù)推進。(3)此外,新技術方面重點關注光伏HJT、POE粒子國產(chǎn)化、風電滑動軸承、壓縮空氣儲能、新型拓撲儲能結(jié)構(gòu)等領域。
2.企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化是虛擬電廠的基礎建設
從黃浦區(qū)的商業(yè)建筑虛擬電廠示范試點項目和嘉定區(qū)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智慧充放電示范試點項目來看,虛擬電廠的建設對電網(wǎng)調(diào)峰填谷、高效利用新能源的提升作用是巨大的,帶來的經(jīng)濟效益也非常明顯。
上海之所以成為全國首批建設虛擬電廠的城市之一,并且能快速取得成效的主要原因有以下幾點:一是上海是商業(yè)非常發(fā)達的大都市,同時也是電動汽車存量較高的城市,用戶負荷中空調(diào)、照明和充電樁所占比例比較大,季節(jié)因素容易導致峰谷差大,需要有一定的調(diào)峰填谷手段來促進充分消納新能源,維持電網(wǎng)穩(wěn)定運行;二是以空調(diào)、照明和充電樁為主的商業(yè)負荷具有靈活可調(diào)的特點,大規(guī)模的可控負荷聚合是虛擬電廠的必要條件;三是上海的商業(yè)建筑基本都配備能耗監(jiān)測裝置和能源管理系統(tǒng),已經(jīng)實現(xiàn)了建筑能源的數(shù)字化管理,有完備的數(shù)字化基礎建設實施虛擬電廠的需求響應,這樣便能以較快的速度和較少的成本實現(xiàn)虛擬電廠的搭建和運行,不存在很多地區(qū)企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化水平低的瓶頸制約。
3.怎么建立企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化
安科瑞在上海參與了眾多的企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化建設項目,比如上海某區(qū)191棟商業(yè)辦公建筑的能耗數(shù)字化管理系統(tǒng)(見圖1)、嘉定區(qū)140多所學校的配電數(shù)字化運維系統(tǒng)(見圖2)、張江園區(qū)31棟建筑的用電管理系統(tǒng)等,數(shù)量眾多的微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)匯聚成了上海虛擬電廠建設的基礎。


企業(yè)微電網(wǎng)的數(shù)字化系統(tǒng)(EMS)包含安裝于現(xiàn)場的傳感器、智能網(wǎng)關和微電網(wǎng)數(shù)字化軟件。傳感器用于監(jiān)測和控制建筑的負荷設備和分布式發(fā)電設備(系統(tǒng)),現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)接入邊緣計算智能網(wǎng)關,每個智能網(wǎng)關可以看做是一個區(qū)域指揮部,采集所接傳感器數(shù)據(jù)進行協(xié)議轉(zhuǎn)換后上傳EMS或轉(zhuǎn)發(fā)第三方平臺,網(wǎng)關可以根據(jù)預設閾值或自動學習來執(zhí)行邏輯計算,并執(zhí)行EMS的指令。EMS可以看做是企業(yè)微電網(wǎng)的指揮部,根據(jù)智能網(wǎng)關上傳的數(shù)據(jù)生成各類圖表、控制策略和分析結(jié)論,并響應虛擬電廠的調(diào)度指令,系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖3所示。

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)融合企業(yè)負荷側(cè)的電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計、電能質(zhì)量分析及治理、智能照明控制、主要用能設備監(jiān)控、充電樁運營管理、分布式光伏監(jiān)控、儲能管理等功能,用戶通過一個平臺即可全局、整體的對企業(yè)微電網(wǎng)進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運維,同時滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、高效、有序用電要求。