Ist ein virtuelles Kraftwerk sinnvoll?
2024-08-14
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Chao News-Kundenreporter Hu Jingyi-Korrespondent Chen Lisa
Ein virtuelles Kraftwerk, das kein Fabrikgebäude baut und keinen Rauch ausstößt, ist vom Konzept zur Realität übergegangen.
Kürzlich hat Zhejiang diesen Sommer zum ersten Mal ein virtuelles Kraftwerk organisiert, um an der Spitzenlastverschiebung im Stromnetz teilzunehmen, was auch die offizielle Inbetriebnahme der virtuellen Kraftwerksmanagementplattform der Provinz markierte.
„Virtuell“ bedeutet, dass die Entität nicht sichtbar ist. Dieses besondere Kraftwerk besteht aus Tausenden von Ladesäulen, Klimaanlagen, neuen Energiespeichern, selbst bereitgestellten Kraftwerken und anderen Ressourcen. Sie sind in Tausenden von Haushalten verstreut und kommen mit Unterstützung digitaler Technologie zusammen, um an der Stromverteilung teilzunehmen.
Der zweite Grund ist die unvollständige Stromerzeugung. Beispielsweise sind Klimaanlagen, Rechenzentren und Landschaftsbeleuchtung reine Stromverbraucher. Ladesäulen und neue Energiespeicher können Strom entladen, es handelt sich jedoch ausschließlich um im Voraus in Straßenbahnen und Batterien gespeicherte Elektrizität Pflanzen können tatsächlich Strom erzeugen.
Virtuelle Kraftwerksmanagementplattform der Provinz Zhejiang. Foto mit freundlicher Genehmigung von State Grid Zhejiang Electric Power
Vor dem Hochsommer in diesem Jahr hat Zhejiang die erste virtuelle Kraftwerksmanagementplattform aufgebaut, die die gesamte Provinz abdeckt. Ziel ist es, in diesem Jahr eine Ressourcenaggregation von 4 Millionen Kilowatt zu erreichen und bis Ende des Jahres mehr als 5 Millionen Kilowatt zu erreichen der „14. Fünfjahresplan“.
Der Stromverbrauch sollte gestaffelt sein
Warum ein solches Kraftwerk bauen?
In den letzten Jahren haben hohe Temperaturen und die industrielle Entwicklung zu einer angespannten Stromversorgungssituation im Sommer in Zhejiang geführt. Im Juli dieses Jahres stieg die höchste Stromlast der Provinz im Vergleich zum Vorjahr um 11,9 %, und die Belastung der Wohnklimaanlagen erreichte einen Höchstwert von 21,66 Millionen Kilowatt, was einer Höchstzahl von 18,05 Millionen eingeschalteten Haushaltsklimaanlagen entspricht gleichzeitig in der Provinz.
Um den Strombedarf zu decken, erzeugt Zhejiang Spitzenstrom innerhalb der Provinz und ist bestrebt, Strom außerhalb der Provinz zu kaufen.
Allerdings sind solche Spitzenzeiten des Stromverbrauchs selten. Am Beispiel des Jahres 2023 wird die maximale Stromlast in der Provinz Zhejiang 100 Millionen Kilowatt überschreiten und die Spitzenzeit wird 95 % der maximalen Last für nur 33 Stunden erreichen oder überschreiten. Es ist offensichtlich unwirtschaftlich, Kraftwerke und Stromnetze auf Basis von Spitzenlasten auszubauen.
Kraftwerk Zheneng Lanxi. Quelle Visual China
Es ist besser, die Ausgaben wissenschaftlich zu senken, als die Einnahmen blind zu erhöhen. Wenn wir die Benutzer während der Spitzenzeiten informieren und alle dazu ermutigen können, den Stromverbrauch zu reduzieren oder zu bestimmten Zeiten abwechselnd Strom zu verwenden, können Spitzenverschiebung und Spitzenverschiebung erreicht werden. Ab 2018 begann die Energie- und Energieabteilung von Zhejiang mit der Implementierung eines Lastmanagements.
Derzeit können stromverbrauchende Unternehmen, neue Energiespeicher und andere Unternehmen unabhängig an der Nachfragesteuerung teilnehmen, d. h. Einladungen des Netzes annehmen, den Stromverbrauch während der Spitzenzeiten zu reduzieren. Aufgrund des Preisunterschieds zwischen Spitzen- und Talstrom können die teilnehmenden Unternehmen auch die Stromkosten senken.
Da die Benutzertypen immer vielfältiger werden, sind das flexible Laden von Fahrzeugen mit neuer Energie, verschiedene Arten von Klimaanlagen an öffentlichen Orten, kleine Energiespeicher für den Unternehmensgebrauch und verteilte Photovoltaikanlagen auf Dächern allesamt klein und verstreut, und es ist schwierig für die Das regionale Regulierungszentrum, das ihnen einzeln Anweisungen und präzise Anpassungen erteilt, erhöht zweifellos die Belastung der Stromnetzverteilung.
Garantierte Versorgung und reduzierte Kosten
Wenn Sie Ihre Denkweise ändern und sie zusammenbringen, wird eine enorme Energie freigesetzt.
Derzeit hat die virtuelle Kraftwerksmanagementplattform der Provinz mehr als 25.300 Klimaanlagen, 4.803 Ladesäulen, 818 neue Energiespeicherhaushalte, 81 Rechenzentren, 581 Landschaftsbeleuchtungshaushalte, 87 eigene Kraftwerke und 250.200 verteilte Haushalte in der Provinz zusammengefasst . Verstreute Lastressourcen wie Netzteile. Sie gehören knapp 20 virtuellen Kraftwerksbetreibern.
An dieser Spitzenverschiebung beteiligten sich insgesamt 17 virtuelle Kraftwerke in der Provinz mit einer maximalen Ansprechlast von 1,323 Millionen Kilowatt und einer durchschnittlichen Ansprechlast von 1,003 Millionen Kilowatt. Das heißt, zu Spitzenzeiten entsendet das virtuelle Kraftwerk wissenschaftlich nachgeordnete Ressourcen, um den Stromverbrauch zu senken, die Stromerzeugung zu erhöhen und die Entladung gemäß den Anweisungen rückwärts zu steuern.
Energiespeicherkraftwerk Zhefeng. Bildquelle Green Move Ganpo öffentliches Konto
Am Abend des 5. August integrierte das Quzhou Xin’an Energy Virtual Power Plant fragmentierte Energieressourcen wie Elektrofahrzeuge, Energiespeicher und verteilte Photovoltaik, um Spitzen und Spitzen zu verschieben.
Das Energiespeicherkraftwerk Zhefeng in Quzhou nimmt teil. Das Kraftwerk verlagert die Spitzenlast von 14.000 Kilowatt in die Niedrigzeit von 23:00 Uhr nachts bis 8:00 Uhr am nächsten Morgen und fügt so ein virtuelles Kraftwerk hinzu, um die Belastung des Stromnetzes zu verringern. Gleichzeitig kann diese Anpassung, basierend auf der Preisdifferenz zwischen Spitzen- und Talstrompreisen, die Stromkosten um etwa 11.900 Yuan senken.
Energieeinsparung ist die fünfte Energiequelle und so tragen virtuelle Kraftwerke dazu bei, die Versorgung während der Hochsaison im Sommer und Winter sicherzustellen.
Darüber hinaus kann es seine Flexibilität nutzen, um mit neuen Energiequellen mit instabilen Eigenschaften umzugehen und den Verbrauch neuer Energie zu fördern. Daher hat es auch die grüne Eigenschaft, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und Landressourcen freizusetzen.
KI übernimmt das Kommando
Das Hauptproblem besteht darin, wie diese kleinen und verstreuten Lastressourcen aktiviert werden können. Hinter dem virtuellen Kraftwerk Zhejiang „Version 1.0“ steht ein nationales Schlüsselforschungsprojektteam der Tsinghua-Universität.
Nachdem die Betreiber virtueller Kraftwerke Verträge mit verschiedenen Ressourcen unterzeichnet haben, installieren sie bei Bedarf Überwachungsgeräte an den Stromverbrauchern und implementieren das Paketmanagement durch die Aggregation von Stromdaten. Diese Daten sind mit der virtuellen Kraftwerksmanagementplattform der Provinz und dem neuen Stromlastmanagementsystem der Provinz verbunden und nehmen so an der Nachfragesteuerung und anderen Diensten teil.
Unterschiedliche Ressourcen haben ihre eigenen Eigenschaften in Bezug auf Kontrollmöglichkeiten und Kosten. Beispielsweise erzeugen dezentrale Photovoltaikanlagen tagsüber große Mengen Strom, Eigenkraftwerke kooperieren meist mit dem An- und Abschalten von Produktionslinien in Unternehmen und die Klimatisierung ist eng damit verbunden die Umgebungstemperatur.
Durch die Zusammenarbeit verschiedener Ressourcen kann nicht nur eine Größenordnung geschaffen, sondern auch eine interne Komplementarität erreicht werden, wodurch der Effekt von 1+1>2 erzielt wird.
Die State Grid Hangzhou Xiaoshan District Power Supply Company hat im Qianjiang Century City Park V2G-Zwei-Wege-Lade- und Entladegeräte in Betrieb genommen, die an ein virtuelles Kraftwerk angeschlossen werden können. Foto vom Korrespondenten Yao Jinglin
Unter ihnen ist der Segen von Algorithmen, 5G-Kommunikation, Internet der Dinge und anderen Technologien unverzichtbar. Das Team der Tsinghua-Universität hat ein Projekt zur KI-Technologie für virtuelle Kraftwerke ins Leben gerufen, das es der KI ermöglicht, präzise Berechnungen in Aspekten wie dezentraler Ressourcenaggregation, Regulierung und räumlich-zeitlicher Kombination durchzuführen. Gleichzeitig wird durch die Blockchain-Technologie eine dezentrale Verknüpfung zwischen Ressourcen erreicht, wodurch das virtuelle Kraftwerk sicherer und zuverlässiger wird.
Diese theoretischen Forschungsergebnisse werden erstmals auf die virtuelle Kraftwerksmanagementplattform Zhejiang angewendet und während des Demonstrationsbetriebs kontinuierlich in Version 2.0 und Version 3.0 iteriert ...
Kurz gesagt, das virtuelle Kraftwerk ist wie ein Auftragnehmer, der nicht nur das Problem löst, dass das Stromnetz nicht verwaltet werden kann, sondern auch das Problem löst, dass die Benutzer „nicht groß genug und nicht für die Teilnahme qualifiziert sind“ oder „das Problem nicht verstehen können“. Regeln und wissen nicht, wie sie teilnehmen sollen“, was beide Parteien rettet. Sparen Sie Zeit und Mühe.
Markt Anreize schaffen
Tatsächlich sind virtuelle Kraftwerke erst vor kurzem entstanden. Dieses Konzept erschien erstmals 1997 im Ausland und wurde erst 2016 in das heimische Energie-Internetsystem eingeführt.
In Zhejiang haben viele Orte wie Hangzhou, Ningbo, Jiaxing und Jinhua in den letzten Jahren damit begonnen, regionale virtuelle Kraftwerke zu erkunden und entsprechende Förderanreizmechanismen einzurichten.
Um die Reaktionsfähigkeiten „realer Kraftwerke“ zu messen, müssen virtuelle Kraftwerke in ihrer Größe weiter zunehmen, was die Beteiligung weiterer Unternehmen erfordert.
Die Anziehungskraft ergibt sich aus dem Strommarktmechanismus. Neben der Teilnahme an der Nachfragesteuerung können virtuelle Kraftwerke auch am Strom-Spotmarkt und am Systemdienstleistungsmarkt teilnehmen, ihre Stromerzeugungs- und Regulierungsfähigkeiten handeln und marktorientierte Vorteile erzielen.
Hangzhou Chun'an Economic Development Zone, Chelizi Photovoltaik-Gewächshaus-Landwirtschafts- und Licht-Ergänzungsprojekt. Quelle Visual China
Seit letztem Jahr beteiligt sich ein unabhängiges Drittunternehmen namens „Virtual Power Plant Version 0.5“ am Markt für den Handel mit Peak-Shaving und Peak-Shaving-Hilfsdiensten.
Bisher haben insgesamt 89 unabhängige Drittunternehmen wie virtuelle Kraftwerke und Lastaggregatoren die Plattformregistrierung abgeschlossen und 74 Unternehmen haben an Transaktionen mit 29.360 Sekundärnutzern mit einer maximalen Reaktionslast von 431.200 Kilowatt pro Tag teilgenommen .
Der Unterschied zwischen „Version 0.5“ und „Version 1.0“ besteht darin, dass es zu diesem Zeitpunkt keine vollständige virtuelle Kraftwerksmanagementplattform gab und der Markt auch eine gewisse Startschwelle festlegte. Der Umfang war klein und die Anreizintensität war nicht stark . Um in Zukunft eine Verbindung zum Strommarkt herzustellen, müssen wir den Mechanismus weiter verbessern und die Marktkontinuität verbessern.
Weltweit konzentrieren sich deutsche virtuelle Kraftwerke auf die Verwaltung verteilter Energieressourcen, die Bündelung der Teilnahme am Strommarkt und die Bereitstellung von Energiehilfsdiensten. In Japan werden hauptsächlich virtuelle Kraftwerke gebaut, indem sie flexibel auf die Nachfrage reagieren mit nutzerseitiger Energiespeicherung und ihr Kommerzialisierungsgrad sind relativ hoch.
Die Entwicklung virtueller Kraftwerke durchläuft im Allgemeinen Phasen wie den Einladungstyp, den Markttyp und den autonomen Dispatching-Typ. Derzeit ist China grundsätzlich auf Einladung oder auf dem Markt ausgerichtet. Es ist jedoch noch ein weiter Weg bis zum Eintritt in reife Märkte und zum Erreichen eines unabhängigen Versands.
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