全力打造“海綿城市電網(wǎng)”——上海電力今夏大規(guī)模需求響應(yīng)雙向調(diào)控試點(diǎn)成功

“系統(tǒng)旨在構(gòu)建一種富有彈性的城市電網(wǎng),把每個(gè)用戶看作一個(gè)電力海綿體,把城市的用電側(cè)部分看作是整體的電力海綿……”在前不久召開的“創(chuàng)想中國(guó)”國(guó)家電網(wǎng)站發(fā)布會(huì)暨國(guó)家電網(wǎng)有限公司科技成果轉(zhuǎn)化推介會(huì)上,來自國(guó)網(wǎng)上海市電力公司的發(fā)布者,為來自國(guó)內(nèi)外能源電力科學(xué)一流高校、能源行業(yè)上下游企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)等單位的代表們介紹“海綿城市電網(wǎng)”這個(gè)新鮮的概念。

今夏,上海電網(wǎng)用電負(fù)荷最大峰谷差48%,較去年同期增大4%。電力負(fù)荷峰谷差逐年增大,單純依靠供電側(cè)調(diào)節(jié)負(fù)荷愈加艱難。國(guó)網(wǎng)上海電力另辟蹊徑,在用電負(fù)荷管理系統(tǒng)的幫助下開展了需求響應(yīng)試點(diǎn)工作:6月18日實(shí)施105.9萬千瓦的正向調(diào)控,實(shí)現(xiàn)填谷;8月17日實(shí)施34.45萬千瓦的負(fù)向調(diào)控,實(shí)現(xiàn)削峰。國(guó)網(wǎng)上海電力完成的試點(diǎn)雙向調(diào)控,為全力打造“海綿城市電網(wǎng)”積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

負(fù)荷峰谷差大 “尖峰”時(shí)刻不長(zhǎng)

上世紀(jì)90年代,上海電網(wǎng)一度出現(xiàn)120萬千瓦的用電缺口。為了確保大電網(wǎng)安全,調(diào)度只能采用拉閘斷電的“終極”手段。那么,如何才能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷管理的“軟著陸”呢?1996年,國(guó)網(wǎng)上海電力終于找到了一套可行的方法——依托用電負(fù)荷管理系統(tǒng),監(jiān)測(cè)和控制城市的電力負(fù)荷。

經(jīng)過22年的建設(shè),上海市用電負(fù)荷管理系統(tǒng)已擁有1個(gè)主站、14個(gè)通信基站、近28500臺(tái)負(fù)荷管理終端,基本覆蓋了上海電網(wǎng)10千伏及以上電力客戶。目前,系統(tǒng)最高負(fù)荷監(jiān)測(cè)能力和可控能力分別可以達(dá)到1450萬千瓦和370萬千瓦。據(jù)介紹,1996年至今,該系統(tǒng)共限電301次,累計(jì)限電負(fù)荷達(dá)2612萬千瓦。目前,系統(tǒng)功能已全部達(dá)到公司用電信息采集系統(tǒng)功能要求,具備負(fù)荷實(shí)時(shí)采集及遠(yuǎn)程控制功能。

上海電網(wǎng)面臨峰谷差逐年增大的問題。過大的峰谷差,造成本地機(jī)組頻繁晝開夜停,嚴(yán)重影響機(jī)組的安全性,限制了低谷輕負(fù)荷時(shí)段對(duì)區(qū)外清潔能源的消納,影響了電網(wǎng)運(yùn)行方式的安排。此外,負(fù)荷“尖峰”累計(jì)時(shí)間不長(zhǎng)也是一個(gè)問題。2013年至2017年,單一自然年中,占上海電網(wǎng)最大負(fù)荷95%以上的負(fù)荷持續(xù)時(shí)間一般在20小時(shí)左右。今年以來,3000萬千瓦及以上的用電負(fù)荷僅維持5小時(shí)。多達(dá)18%的本地電網(wǎng)供電能力在99.94%的時(shí)間處于閑置狀態(tài)。

為滿足短暫的“尖峰”需求而投入電網(wǎng)建設(shè)成本并不經(jīng)濟(jì)。既然“供”不能隨意增加,那就要在“需”上做文章。2014年,一種全新的“認(rèn)購模式”在上海負(fù)荷管理系統(tǒng)中應(yīng)運(yùn)而生?!罢J(rèn)購模式”允許部分大客戶自由交易削減的負(fù)荷指標(biāo),實(shí)施主動(dòng)需求響應(yīng)。

根據(jù)上海市經(jīng)信委需求響應(yīng)試點(diǎn)工作方案,國(guó)網(wǎng)上海電力選取了超過30家工業(yè)客戶、50家商業(yè)或樓宇客戶作為試點(diǎn)單位,并對(duì)以上客戶進(jìn)行了歷史數(shù)據(jù)分析和負(fù)荷變化跟蹤,為需求響應(yīng)試點(diǎn)工作提供數(shù)據(jù)支撐。強(qiáng)大的上海市用電負(fù)荷管理系統(tǒng),為需求響應(yīng)試點(diǎn)工作提供了技術(shù)保障。

客戶“主動(dòng)舉手” 響應(yīng)負(fù)荷填谷

以往,上海市開展的電力需求側(cè)響應(yīng)工作都是以電力公司為主導(dǎo),客戶“被點(diǎn)名”,而現(xiàn)在的需求響應(yīng)多是客戶“主動(dòng)舉手”,自覺參與。

今年6月18日零點(diǎn)鐘聲剛過,一場(chǎng)電網(wǎng)填谷行動(dòng)在申城悄然開始。在位于浦東東方路的上海兒童醫(yī)學(xué)中心里,上海首個(gè)采用冰蓄冷超低溫技術(shù)的中央空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)制冰,3臺(tái)螺桿制冰機(jī)全部投入運(yùn)行;同一時(shí)刻,在位于國(guó)江路的公交充電站內(nèi),70臺(tái)大功率直流充電樁啟動(dòng)約時(shí)充電……

這是國(guó)網(wǎng)上海電力首次實(shí)施大規(guī)模填谷式電力負(fù)荷需求響應(yīng)。整個(gè)行動(dòng)從18日零時(shí)持續(xù)至6時(shí)15分,期間共有88戶自主申報(bào)客戶、5家負(fù)荷集成商參與,涵蓋工業(yè)生產(chǎn)移峰、自備電廠、冷熱電三聯(lián)供、冰蓄冷空調(diào)機(jī)組、電力儲(chǔ)能設(shè)施、公共充電站、小區(qū)直供充電樁等全類型可控負(fù)荷。此次負(fù)荷需求響應(yīng)最大提升負(fù)荷105.93萬千瓦,響應(yīng)時(shí)段平均填谷負(fù)荷87.28萬千瓦,填谷負(fù)荷量占夜間電網(wǎng)低谷負(fù)荷總量的8.42%。

大規(guī)模填谷式電力負(fù)荷需求響應(yīng)的成功實(shí)施,不僅直接而有效地平衡了電力負(fù)荷,緩解低谷時(shí)段電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)壓力,也為今后加強(qiáng)需求響應(yīng)精細(xì)化管理,完善可再生能源消納機(jī)制,促進(jìn)節(jié)能減排做出了有益的探索和嘗試。

具備雙向調(diào)控能力 打造“海綿城市電網(wǎng)”

“我們?cè)跇?gòu)思一個(gè)‘負(fù)荷海綿城市’的理念,這將為我們的負(fù)荷管理開辟一條新的道路?!鄙虾J杏秒娯?fù)荷管理中心趙建立說。

海綿是有彈性的,可以在干的時(shí)候吸收水分,也可以在有水分的時(shí)候擠出水。如果將每個(gè)電力客戶都看作是一塊小負(fù)荷海綿,那整個(gè)城市的用電側(cè)就是一塊大負(fù)荷海綿,在用電負(fù)荷管理系統(tǒng)的統(tǒng)籌下,負(fù)荷海綿就可以有效參與電網(wǎng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)“需求彈性,協(xié)同供需”。

8月17日12時(shí)至13時(shí),國(guó)網(wǎng)上海電力在當(dāng)日負(fù)荷高峰時(shí)段成功實(shí)施削峰需求響應(yīng)。本次需求響應(yīng)正值臺(tái)風(fēng)“溫比亞”影響上海,市場(chǎng)化負(fù)荷調(diào)節(jié)在構(gòu)建特大城市安全應(yīng)急體系建設(shè)中的潛力,以及在臺(tái)風(fēng)等突發(fā)災(zāi)害情況下上海地區(qū)用電側(cè)負(fù)荷應(yīng)急需求的響應(yīng)能力得到充分驗(yàn)證。這標(biāo)志著上?!昂>d城市電網(wǎng)”規(guī)模化雙向負(fù)荷調(diào)控能力已初步具備。

今夏,國(guó)網(wǎng)上海電力開展了三次不同規(guī)模、不同類型需求響應(yīng)試點(diǎn),探索構(gòu)建需求響應(yīng)優(yōu)先、有序用電保底的需求側(cè)管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了全類型城市可控負(fù)荷資源的全面覆蓋。

為了不斷完善電力負(fù)荷管理手段,破解電力“供”與“用”之間的難題,國(guó)網(wǎng)上海電力正在探索一條負(fù)荷管理市場(chǎng)化交易的道路,使負(fù)荷管理由行政干預(yù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)調(diào)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)需求方電力負(fù)荷的市場(chǎng)化。

關(guān)鍵詞: 區(qū)塊鏈, 上海電力

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全力打造“海綿城市電網(wǎng)”——上海電力今夏大規(guī)模需求響應(yīng)雙向調(diào)控試點(diǎn)成功

作者:邵毅敏 湯偉  發(fā)布時(shí)間:2018-10-17   來源:電力網(wǎng)

“系統(tǒng)旨在構(gòu)建一種富有彈性的城市電網(wǎng),把每個(gè)用戶看作一個(gè)電力海綿體,把城市的用電側(cè)部分看作是整體的電力海綿……”在前不久召開的“創(chuàng)想中國(guó)”國(guó)家電網(wǎng)站發(fā)布會(huì)暨國(guó)家電網(wǎng)有限公司科技成果轉(zhuǎn)化推介會(huì)上,來自國(guó)網(wǎng)上海市電力公司的發(fā)布者,為來自國(guó)內(nèi)外能源電力科學(xué)一流高校、能源行業(yè)上下游企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)等單位的代表們介紹“海綿城市電網(wǎng)”這個(gè)新鮮的概念。

今夏,上海電網(wǎng)用電負(fù)荷最大峰谷差48%,較去年同期增大4%。電力負(fù)荷峰谷差逐年增大,單純依靠供電側(cè)調(diào)節(jié)負(fù)荷愈加艱難。國(guó)網(wǎng)上海電力另辟蹊徑,在用電負(fù)荷管理系統(tǒng)的幫助下開展了需求響應(yīng)試點(diǎn)工作:6月18日實(shí)施105.9萬千瓦的正向調(diào)控,實(shí)現(xiàn)填谷;8月17日實(shí)施34.45萬千瓦的負(fù)向調(diào)控,實(shí)現(xiàn)削峰。國(guó)網(wǎng)上海電力完成的試點(diǎn)雙向調(diào)控,為全力打造“海綿城市電網(wǎng)”積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

負(fù)荷峰谷差大 “尖峰”時(shí)刻不長(zhǎng)

上世紀(jì)90年代,上海電網(wǎng)一度出現(xiàn)120萬千瓦的用電缺口。為了確保大電網(wǎng)安全,調(diào)度只能采用拉閘斷電的“終極”手段。那么,如何才能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷管理的“軟著陸”呢?1996年,國(guó)網(wǎng)上海電力終于找到了一套可行的方法——依托用電負(fù)荷管理系統(tǒng),監(jiān)測(cè)和控制城市的電力負(fù)荷。

經(jīng)過22年的建設(shè),上海市用電負(fù)荷管理系統(tǒng)已擁有1個(gè)主站、14個(gè)通信基站、近28500臺(tái)負(fù)荷管理終端,基本覆蓋了上海電網(wǎng)10千伏及以上電力客戶。目前,系統(tǒng)最高負(fù)荷監(jiān)測(cè)能力和可控能力分別可以達(dá)到1450萬千瓦和370萬千瓦。據(jù)介紹,1996年至今,該系統(tǒng)共限電301次,累計(jì)限電負(fù)荷達(dá)2612萬千瓦。目前,系統(tǒng)功能已全部達(dá)到公司用電信息采集系統(tǒng)功能要求,具備負(fù)荷實(shí)時(shí)采集及遠(yuǎn)程控制功能。

上海電網(wǎng)面臨峰谷差逐年增大的問題。過大的峰谷差,造成本地機(jī)組頻繁晝開夜停,嚴(yán)重影響機(jī)組的安全性,限制了低谷輕負(fù)荷時(shí)段對(duì)區(qū)外清潔能源的消納,影響了電網(wǎng)運(yùn)行方式的安排。此外,負(fù)荷“尖峰”累計(jì)時(shí)間不長(zhǎng)也是一個(gè)問題。2013年至2017年,單一自然年中,占上海電網(wǎng)最大負(fù)荷95%以上的負(fù)荷持續(xù)時(shí)間一般在20小時(shí)左右。今年以來,3000萬千瓦及以上的用電負(fù)荷僅維持5小時(shí)。多達(dá)18%的本地電網(wǎng)供電能力在99.94%的時(shí)間處于閑置狀態(tài)。

為滿足短暫的“尖峰”需求而投入電網(wǎng)建設(shè)成本并不經(jīng)濟(jì)。既然“供”不能隨意增加,那就要在“需”上做文章。2014年,一種全新的“認(rèn)購模式”在上海負(fù)荷管理系統(tǒng)中應(yīng)運(yùn)而生?!罢J(rèn)購模式”允許部分大客戶自由交易削減的負(fù)荷指標(biāo),實(shí)施主動(dòng)需求響應(yīng)。

根據(jù)上海市經(jīng)信委需求響應(yīng)試點(diǎn)工作方案,國(guó)網(wǎng)上海電力選取了超過30家工業(yè)客戶、50家商業(yè)或樓宇客戶作為試點(diǎn)單位,并對(duì)以上客戶進(jìn)行了歷史數(shù)據(jù)分析和負(fù)荷變化跟蹤,為需求響應(yīng)試點(diǎn)工作提供數(shù)據(jù)支撐。強(qiáng)大的上海市用電負(fù)荷管理系統(tǒng),為需求響應(yīng)試點(diǎn)工作提供了技術(shù)保障。

客戶“主動(dòng)舉手” 響應(yīng)負(fù)荷填谷

以往,上海市開展的電力需求側(cè)響應(yīng)工作都是以電力公司為主導(dǎo),客戶“被點(diǎn)名”,而現(xiàn)在的需求響應(yīng)多是客戶“主動(dòng)舉手”,自覺參與。

今年6月18日零點(diǎn)鐘聲剛過,一場(chǎng)電網(wǎng)填谷行動(dòng)在申城悄然開始。在位于浦東東方路的上海兒童醫(yī)學(xué)中心里,上海首個(gè)采用冰蓄冷超低溫技術(shù)的中央空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)制冰,3臺(tái)螺桿制冰機(jī)全部投入運(yùn)行;同一時(shí)刻,在位于國(guó)江路的公交充電站內(nèi),70臺(tái)大功率直流充電樁啟動(dòng)約時(shí)充電……

這是國(guó)網(wǎng)上海電力首次實(shí)施大規(guī)模填谷式電力負(fù)荷需求響應(yīng)。整個(gè)行動(dòng)從18日零時(shí)持續(xù)至6時(shí)15分,期間共有88戶自主申報(bào)客戶、5家負(fù)荷集成商參與,涵蓋工業(yè)生產(chǎn)移峰、自備電廠、冷熱電三聯(lián)供、冰蓄冷空調(diào)機(jī)組、電力儲(chǔ)能設(shè)施、公共充電站、小區(qū)直供充電樁等全類型可控負(fù)荷。此次負(fù)荷需求響應(yīng)最大提升負(fù)荷105.93萬千瓦,響應(yīng)時(shí)段平均填谷負(fù)荷87.28萬千瓦,填谷負(fù)荷量占夜間電網(wǎng)低谷負(fù)荷總量的8.42%。

大規(guī)模填谷式電力負(fù)荷需求響應(yīng)的成功實(shí)施,不僅直接而有效地平衡了電力負(fù)荷,緩解低谷時(shí)段電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)壓力,也為今后加強(qiáng)需求響應(yīng)精細(xì)化管理,完善可再生能源消納機(jī)制,促進(jìn)節(jié)能減排做出了有益的探索和嘗試。

具備雙向調(diào)控能力 打造“海綿城市電網(wǎng)”

“我們?cè)跇?gòu)思一個(gè)‘負(fù)荷海綿城市’的理念,這將為我們的負(fù)荷管理開辟一條新的道路?!鄙虾J杏秒娯?fù)荷管理中心趙建立說。

海綿是有彈性的,可以在干的時(shí)候吸收水分,也可以在有水分的時(shí)候擠出水。如果將每個(gè)電力客戶都看作是一塊小負(fù)荷海綿,那整個(gè)城市的用電側(cè)就是一塊大負(fù)荷海綿,在用電負(fù)荷管理系統(tǒng)的統(tǒng)籌下,負(fù)荷海綿就可以有效參與電網(wǎng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)“需求彈性,協(xié)同供需”。

8月17日12時(shí)至13時(shí),國(guó)網(wǎng)上海電力在當(dāng)日負(fù)荷高峰時(shí)段成功實(shí)施削峰需求響應(yīng)。本次需求響應(yīng)正值臺(tái)風(fēng)“溫比亞”影響上海,市場(chǎng)化負(fù)荷調(diào)節(jié)在構(gòu)建特大城市安全應(yīng)急體系建設(shè)中的潛力,以及在臺(tái)風(fēng)等突發(fā)災(zāi)害情況下上海地區(qū)用電側(cè)負(fù)荷應(yīng)急需求的響應(yīng)能力得到充分驗(yàn)證。這標(biāo)志著上?!昂>d城市電網(wǎng)”規(guī)?;p向負(fù)荷調(diào)控能力已初步具備。

今夏,國(guó)網(wǎng)上海電力開展了三次不同規(guī)模、不同類型需求響應(yīng)試點(diǎn),探索構(gòu)建需求響應(yīng)優(yōu)先、有序用電保底的需求側(cè)管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了全類型城市可控負(fù)荷資源的全面覆蓋。

為了不斷完善電力負(fù)荷管理手段,破解電力“供”與“用”之間的難題,國(guó)網(wǎng)上海電力正在探索一條負(fù)荷管理市場(chǎng)化交易的道路,使負(fù)荷管理由行政干預(yù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)調(diào)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)需求方電力負(fù)荷的市場(chǎng)化。

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