頻率調(diào)節(jié)/二次儲備:解決可再生能源整合問題
由于風(fēng)能和太陽能等可再生能源變化多端,因此難以預(yù)測,需要新的調(diào)度、控制和管理系統(tǒng),以確保供應(yīng)/需求的混合持續(xù)平衡。這消除了可再生能源引入能量平衡方程的不確定性。
“如果是一家輸電運營商,并且在電網(wǎng)上獲得大量的太陽能電能,比如在德國或加利福尼亞州,并且在光照不足時電力需求發(fā)生巨大變化,整個配電系統(tǒng)必須提高負(fù)載峰值,并不是為此而設(shè)計的!盓nbala行業(yè)解決方案副總裁Eric Young解釋說。
風(fēng)電也面臨同樣的挑戰(zhàn)?勺円蛩貙(dǎo)致輔助服務(wù)價格大幅度上漲,例如傳統(tǒng)電網(wǎng)穩(wěn)定電網(wǎng)所需的電力儲備。
如今的虛擬電廠提供了一個理想的優(yōu)化平臺,以提供所需的電力供應(yīng)和需求靈活性,以適應(yīng)快速增長的可再生能源需求,平衡風(fēng)能和太陽能間歇性并解決相應(yīng)的供應(yīng)預(yù)測誤差 如果一個風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能比預(yù)測的多,而另一個風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的更少,則虛擬電廠將平衡這兩者,從而產(chǎn)生更準(zhǔn)確的預(yù)測。此外,風(fēng)電成為市場上更可靠的電力容量來源。
在通常情況下,公用事業(yè)公司會啟動大型低效的發(fā)電廠來彌補電力需求中的較少缺口。當(dāng)需要5兆瓦的電力時,他們可能會建設(shè)一座容量為600兆瓦的天然氣發(fā)電廠。通過虛擬電廠,當(dāng)運營商要求5兆瓦的電力時,虛擬工廠將會做兩件事:一是尋找減少負(fù)載的地方,因此可能不需要提供全部5MW的電力,二是采用通過電池放電或調(diào)度水電、風(fēng)能或太陽能設(shè)施來自行發(fā)電的設(shè)施。
超越傳統(tǒng)的需求響應(yīng)計劃
當(dāng)風(fēng)力停止吹動或云層遮擋陽光時,電力系統(tǒng)運營商需要靈活可靠的資源,可立即投入使用。處理轉(zhuǎn)移負(fù)荷和過度發(fā)電的需要不僅僅是滿足電力需求高峰。傳統(tǒng)的需求響應(yīng)計劃(提前一天或幾小時發(fā)布警報)無法支持快速響應(yīng)時間,以保持當(dāng)今不斷發(fā)展的電網(wǎng)穩(wěn)定和均衡。但虛擬電廠可以執(zhí)行這個關(guān)鍵功能。
與典型的需求響應(yīng)計劃不同,虛擬電廠包含短期負(fù)載、分布式發(fā)電預(yù)測和匯總功能。他們執(zhí)行接近實時的商業(yè)和住宅凈負(fù)荷轉(zhuǎn)移以提供電網(wǎng)所需的服務(wù)。在虛擬電廠的控制下,系統(tǒng)的需求可以被自動優(yōu)化和調(diào)整,使得預(yù)先呼叫成為過去。
此外,虛擬電廠在沒有電力公司或電網(wǎng)運營商支持的情況下做到這一點。虛擬電廠可以根據(jù)電網(wǎng)信號或價格信號自動做出響應(yīng)。他們在不影響甚至被分布式能源聚集的客戶注意的情況下實現(xiàn)這一目標(biāo)。
“我們在虛擬電廠方面所做的并不是為了關(guān)閉傳統(tǒng)發(fā)電廠,而是利用靈活的容量將需求轉(zhuǎn)移到另一個時間,從而減少基本和高峰負(fù)載之間的差異!盰oung說。
虛擬電廠有能力超越簡單的負(fù)載削減,并利用持續(xù)的通信和雙向控制來提供可調(diào)度的電網(wǎng)支持。因此,由虛擬電廠以次秒級響應(yīng)速度策劃的聚合分布式能源正在成為新的需求響應(yīng)。
正如電網(wǎng)因雙向供電而變化一樣,電力需求管理也必須改變。正如人們?nèi)缃袼赖模摂M電廠的未來可能是需求響應(yīng)的結(jié)束。公用事業(yè)公司和電網(wǎng)運營商將通過查看虛擬電廠和分散式能源管理系統(tǒng)(DERMS)來獲得更多收益,以持續(xù)和雙向管理連接到其電網(wǎng)的所有分布式發(fā)電。