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    把通信基站辦成理想的虛擬電廠之我見

    作者:王鼎乾 來源:中國能源報 發布時間:2022-08-19 瀏覽:

    中國儲能網訊:虛擬電廠是將不同空間的可調負荷、儲能、微電網、電動汽車、分布式電源等一種或多種資源聚合起來,實現自主協調優化控制,參與電力系統運行和電力市場交易的智慧能源系統,是國家電力體制改革背景下孕育出的新業態,電力體制改革是能源結構轉型的必然要求。

    能源結構轉型是世界各國面臨的問題。我國一次能源結構呈以煤為主、多能互補的特點。其中,石油對外依存度高達70%,石油使用量中的70%用于交通運輸行業。能源安全,尤其是穩定、持續、廉價的能源供給面臨風險。

    在供給側尋找新能源替代,在需求側發展電動化是能源轉型的內在要求與必然趨勢。供需兩側新能源的快速發展給電力系統帶來極大考驗。在供給側,隨著光伏、風電等新能源在電力系統中占比的不斷提升,電力系統面臨如何消納不確定性高、隨機性強、沖擊性大的新能源等問題。在需求側,我國新能源汽車保有量已經超過1000萬輛,此類高功率用電設備大規模接入,給電力系統平穩運行帶來挑戰。

    虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易是能源需求側的發展方向?!吨泄仓醒?國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》要求,全面放開用戶側分布式電源市場、建立輔助服務分擔共享新機制,給用戶側建設虛擬電廠參與電力市場交易提供了政策引導。一種符合新發展階段的電力市場政策體系與市場機制正在建設過程中,要求加強對需求側的管理,開放電力消費市場,以政策為指導、市場為牽引,形成覆蓋發、輸、配、售、用、服等電力全生命周期的新型電力體制。

    通信基站建設虛擬電廠

    具備天然優勢

    通信基站建設虛擬電廠是用戶側參與電力系統互動的理想場景。2022年3月,十部委聯合印發的《關于進一步推進電能替代的指導意見》明確指出,鼓勵通訊基站利用虛擬電廠參與電力系統互動。通信基站在需求側資源聚合方面有良好的資源稟賦,每一座通信基站的電力接入、負載功耗、備電電池、可控空調都是優質的靈活可調資源。同時,每座通信基站的智能管理設備與全國監控平臺可實現通信,是一張天然的分布式能源網絡。從聚合資源規模、覆蓋范圍等方面看,如果全國1000萬個通信基站的電力資源實現虛擬聚合,將成為全球最大的分布式虛擬電廠。

    碳達峰碳中和的本質是能源問題,“雙碳”目標是對能源結構轉型與電力體制改革的促進。虛擬電廠的發展階段可以分為邀約型、市場型、自主調度型三個階段,我國虛擬電廠正處在由邀約型向市場型過渡的時期。通信基站運營企業在這一過程中可以發揮資源優勢,抓住市場機遇,喚醒沉睡資產,利用存量資源挖掘增量價值,做大共享經濟文章,開辟新的業務經營路線。

    通信基站建設虛擬電廠

    要有系統性與專業性

    通信基站運營企業將虛擬電廠打造成為標準業務,主要涉及四方面內容:商業模式與營收、關鍵技術與平臺、管理制度與流程、組織保障與團隊。

    從商業模式來看,目前虛擬電廠的盈利模式主要有三種:參與需求響應獲取補貼、參與輔助服務市場獲得收益、作為市場主體參與電力市場化交易。參與需求響應獲取補貼與參與輔助服務市場獲得收益兩種商業模式利潤水平高,但均無法形成大規模收入,無法發揮虛擬電廠的最大效用。虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易,聚合分布式電源(如光伏、風電等),能最大程度發揮虛擬電廠的能力。隨著5G基站的持續建設,我國通信基站年耗電量將在2026年超過2千億度。由通信基站建設的虛擬電廠,可形成千億元級收入規模、百億元級利潤的項目,達到上市公司水平。

    虛擬電廠技術主要是電力資源的虛擬聚合,本質為通信、計量、控制三方面。通信是虛擬電廠資源聚合的關鍵,可聚合資源通過通信網絡實現數據通信與控制指令的傳達與反饋。通信基站運營商已建成的運維監控網絡可以進行能力復用,需在通信可靠性與低延時方面加強,要對運維監控網絡進行系統評估,將涉及智能監控設備升級改造與增設下沉服務器等問題。計量是指虛擬電廠與電力部門的電量計量,是雙方對賬結算的依據。目前電網在低壓用戶側普遍存在智能電表覆蓋率低的問題,可以由通信基站運營商、電力企業、政府三方面以項目合作形式,共同出資推動計量改造??刂浦饕轻槍镜染酆腺Y源的數字化、篩選、建模、分集群管理、報量報價策略等,需要走出通信行業,聯合電力行業中專業性強的研究機構共同研發。通信、計量、控制均需部署在業務平臺,實現自動化的管理與運行控制。

    虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易時,該業務的金融屬性較強,目前通信行業的管理制度與流程無法支持虛擬電廠開展相關業務。應根據虛擬電廠業務情況,重新設計符合業務要求的公司治理結構、管理制度與責權界面??蓞⒖计渌笮碗娏鹃_展電力市場化交易業務的經驗,在各地注冊獨立法人機構,與主營業務進行責任隔離。

    通信企業經營虛擬電廠涉及企業內部多個部門。市場部門需要與電力交易中心、電網調度等外部主體建立新的客情關系,同時對基站用電及電費繳納明確責任主體,明確電池、空調等聚合資源的經營權;維護部門要在通信主營業務保障要求的基礎上,確定可調度資源的能力;虛擬電廠經營部門需要統籌協調相關部門,制定業務發展規劃,研究調度策略,管理日常經營;技術部門、信息部門需要做好技術支撐與平臺建設;戰略與改革部門需要設計符合業務開展的公司治理結構。

    通信基站建設虛擬電廠

    需經歷4個階段

    第一階段聚合企業內部電力資源,虛擬電廠參與需求響應。對內要求建立可聚合資源庫,對可聚合資源建模,建立面向電力邀約的調度算法,確保資源調度的可靠性與及時性;對外要求與電力系統打通平臺接口,對接電力主管部門,建立客情關系。

    第二階段聚合企業內部電力資源,虛擬電廠參與輔助服務市場。對內要求提升可聚合資源的精確計量水平、精準控制水平、通信魯棒水平、建模精度等,對外要求與電力交易中心建立業務關系,獲取售電資質,培養電力交易業務能力。

    第三階段聚合企業內部電力資源,虛擬電廠參與電力市場化交易。對內要求聚合分布式的電源(如基站光伏、風電等),同時優化核心控制算法,依據電力中長期交易與現貨交易的電價波動,形成相應的報量報價策略,在考慮市場要求、主營通信業務用電要求以及運維要求等所有工況約束的情況下,全自動參與電力現貨市場;對外要求提升電力市場化交易業務能力,擴大行業影響力,參與政策與標準制定,從市場參與者向市場挑戰者轉型。

    第四階段聚合社會電力資源,虛擬電廠與電力系統充分互動。對內要求研發聚合產品,提升平臺擴展能力;對外要求拓展社會可聚合資源,向電力用戶提供聚合服務與收益分享,向新能源發電機組提供發電權轉讓,參與包括電力削峰填谷、需求響應、輔助服務、電力交易等多項業務,形成綜合能源治理能力,提升社會影響力,向電力用戶側市場主導者轉型。

    2022年是黨的二十大召開之年,是實施“十四五”規劃、全面建設社會主義現代化國家的重要一年。受新冠肺炎疫情影響,全社會用電增速放緩,通信行業發展整體平穩。展望未來,新能源進程長期向好的基本面和內在向上的趨勢沒有改變,深化電力市場改革為虛擬電廠發展帶來動力。通過聚合通信基站的電力資源,參與電力市場化改革,推進虛擬電廠系統建設,將進一步提升社會整體用能效率,助力碳達峰碳中和目標穩步實現。(作者供職于中國鐵塔股份有限公司)

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    關鍵字:虛擬電廠

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