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全球首批“虛擬電廠”標準花落中國

能源 2018-09-26 15:41:45 來源:經(jīng)濟參考報

  來自北京“能源轉型”高端論壇暨國際標準創(chuàng)新基地授牌儀式消息,由國家電網(wǎng)主導發(fā)起的兩項“虛擬電廠”標準獲得國際電工委員會(IEC)批準立項,成為全球該領域首批國際標準。

  “每次重大能源轉型都以技術進步為先導?!盜EC副主席、國家電網(wǎng)有限公司董事長舒印彪表示,在全球能源轉型中,標準建設將發(fā)揮重要作用。而“虛擬電廠”相關標準建設,對于以清潔低碳為方向的能源轉型意義重大。

  國網(wǎng)“虛擬電廠”標準獲國際認可

  9月21日,由國家電網(wǎng)有限公司和國際電工委員會主辦、冀北電力公司承辦、多位工程院院士出席的“能源轉型”高端論壇暨國際標準創(chuàng)新基地授牌儀式在北京舉行。國家電網(wǎng)宣布,其兩項“虛擬電廠”標準獲得IEC批準立項。

  IEC即國際電工委員會1906年在倫敦成立,是世界上成立最早、影響力最大的國際性電工標準化機構,在推動全球能源轉型中發(fā)揮著重要作用。一個多世紀以來,IEC在電工領域累計發(fā)布國際標準7713項,為促進電力及能源可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻。

  據(jù)了解,由于虛擬電廠應用前景廣泛,全球都在搶占先機,爭取戰(zhàn)略主動,標準制定成為主導國際話語權的必爭之地。2017年10月,國家電網(wǎng)公司組織冀北電力公司和中國電科院專家團隊,代表中國向IEC提交了“虛擬電廠”《用例》和《架構與功能要求》提案,經(jīng)過激烈競爭,于2018年3月獲批正式立項。這意味著IEC在“虛擬電廠”領域確立的首批國際標準花落中國。

  何謂“虛擬電廠”?出席論壇的中國工程院院士杜祥琬解釋說,“虛擬電廠”不是傳統(tǒng)意義上的電廠,其相當于一個電力“智能管家”。其站在電網(wǎng)角度,在光伏發(fā)電、風電等分布式能源出現(xiàn)間歇性時,通過儲能裝置把它們組織起來,形成穩(wěn)定、可控的“大電廠”,便于處理與大電網(wǎng)之間的各種關系。

  英國布魯內(nèi)爾大學電氣工程博士、森德里克公司全球技術與產(chǎn)品部副總裁王興接受新華社《經(jīng)濟參考報》記者采訪時說,虛擬電廠是一個看不見的電廠,是一個分散的能源聚合體。在這個聚合體中,電力用戶是消費者,也可能是生產(chǎn)者。比如一個擁有電動汽車的用戶,晚上電力相對富余、電價也較低時給汽車充電,白天電力相對緊張、電價也較高時可以賣到電網(wǎng)。在這樣一個聚合體內(nèi),發(fā)電和用電通過自我調節(jié)保持平衡。

  “簡單來說,虛擬電廠就是互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源環(huán)境下,以用戶為中心,以商業(yè)化市場為平臺的‘源網(wǎng)荷’聚合管理模式?!奔奖彪娏灰字行挠邢薰军h委書記、副總經(jīng)理王宣文說,虛擬電廠在分布式電源、北方清潔供暖、用戶側需求響應、電動汽車等方面都將具有廣闊的應用前景。虛擬電廠可以“串聯(lián)”起分布式光伏、儲能設備、蓄熱鍋爐和可控負荷,實現(xiàn)冷、熱、電整體能源供應效益最大化。在繁華的城市樓宇群,虛擬電廠可以實時監(jiān)測中央空調、電動汽車等柔性可控負荷,環(huán)境參數(shù)以及分布式能源出力,圍繞用戶和系統(tǒng)需求,自動調節(jié)并優(yōu)化響應質量,減少電源和電網(wǎng)建設的投資,在創(chuàng)造良好舒適的生活環(huán)境的同時,實現(xiàn)用戶和系統(tǒng)、技術和商業(yè)模式的雙贏。

  IEC副主席、國家電網(wǎng)有限公司董事長舒印彪表示,分布式能源使得并網(wǎng)主體既是發(fā)電方、又是用電方,電網(wǎng)運行的復雜性、不確定性顯著增加?!疤摂M電廠”實質上是新一代電力系統(tǒng)的升級,將為破解清潔能源消納和綠色能源轉型提供解決方案。

  對中國能源清潔轉型意義重大

  與會專家認為,作為破解清潔能源消納和綠色能源轉型的一種解決方案,“虛擬電廠”兩項國際標準花落中國,這標志著國際社會對中國在能源轉型和綠色發(fā)展的充分認可,對中國乃至全球能源清潔轉型意義重大。

  舒印彪在主旨演講中對能源轉型做出三個基本判斷。一是清潔低碳是能源轉型的基本方向。在持續(xù)推進化石能源清潔利用和提高能效的基礎上,大力開發(fā)利用非化石能源,特別是風電、太陽能發(fā)電等新型可再生能源,成為各國的普遍選擇。二是再電氣化是能源轉型的根本路徑。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看,體現(xiàn)為電能越來越多的由非化石能源轉換而來,最終將主要來自非化石能源特別是可再生能源。從終端消費環(huán)節(jié)來看,體現(xiàn)為電能的利用范圍前所未有的拓展,交通運輸?shù)葌鹘y(tǒng)的化石能源消費市場出現(xiàn)明顯的電能替代趨勢,電力將成為支撐現(xiàn)代信息社會和數(shù)字經(jīng)濟的主要能源品種。未來的美好社會,必將是高度電氣化的社會。三是打造新一代電力系統(tǒng)是能源轉型的基礎保障。新一代電力系統(tǒng),將是具有廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享特征的新型電力系統(tǒng)。

  “作為全球最大的能源消費國,中國近年來在能源清潔轉型中走在世界前列?!笔嬗”胫赋?,在清潔能源利用上,2008年至2017年10年間,中國風電、太陽能發(fā)電裝機年均增長44%和191%,大大高于全球19%和46%的平均增速。截至2017年底,中國可再生能源裝機達6.5億千瓦(水3.4億、風1.6億、光1.3億千瓦),占比36.6%,略低于(2015年)歐洲38.7%的水平,遠高于美國19.6%的水平。在再電氣化進程中,2000年以來,全球電能占終端能源消費比重由15.4%提高到目前的19%,提升了約4個百分點;中國由14.8%提高到23.5%,提升了約9個百分點。預計到2030年,全球和中國電能占終端能源消費比重將分別達到24%和30%左右。

  據(jù)舒印彪介紹,隨著能源轉型的不斷深入,對電網(wǎng)的功能作用、運行方式提出了前所未有的考驗。風能、太陽能等清潔可再生能源,都具有隨機性、間歇性、波動性特征,大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng),帶來巨大調峰調頻壓力,導致系統(tǒng)轉動慣量弱化,給電力系統(tǒng)平衡調節(jié)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來一系列新的挑戰(zhàn)。而且,過去一個大中型電網(wǎng),只需要接入幾十個、幾百個電廠,從生產(chǎn)側到消費側單向送電;現(xiàn)在隨著新型能源技術發(fā)展和與數(shù)字技術的融合,電網(wǎng)將接入數(shù)以千計、甚至萬計的各類電源和大量的新型交互式用能設備,許多并網(wǎng)主體兼具生產(chǎn)者與消費者雙重身份,電網(wǎng)運行的復雜性、不確定性顯著增加。

  正是在此背景下,旨在“為破解清潔能源消納和綠色能源轉型提供解決方案”的“虛擬電廠技術”應運而生。其適應能源轉型需要,推動傳統(tǒng)電網(wǎng)從功能上向能源互聯(lián)網(wǎng)演進,從技術上向新一代電力系統(tǒng)升級,其物理特性、結構形態(tài)、運行機理、控制方式與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)存在明顯不同,被認為是影響能源轉型持續(xù)縱深推進的關鍵。

  以標準建設助推能源清潔轉型

  “能源轉型的浪潮中不能缺少國際標準,國際標準的制定中不能沒有中國聲音?!盜EC全球公共事務與宣傳部主任 Gabriela Ehrlich在論壇上表示,此次將“虛擬電廠”兩項國際標準給予中國國家電網(wǎng)公司,讓世界期待國際標準的中國智慧。

  出席論壇的國家市場監(jiān)管總局標準創(chuàng)新管理司司長崔鋼認為,國際標準作為世界的“通用語言”,是各國間互聯(lián)互通的基本規(guī)范、是技術合作的基礎條件,在推動能源轉型方面的作用越來越重要。一直以來,國家電網(wǎng)公司努力推進特高壓、智能電網(wǎng)、清潔能源等技術發(fā)展,積極實施清潔替代和電能替代,大力推動構建全球能源互聯(lián)網(wǎng),走出了一條中國特色電網(wǎng)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展之路,為推動能源轉型做出了一系列敢為人先的創(chuàng)新實踐,為世界能源轉型提供了中國方案。

  崔鋼說,新能源大規(guī)模開發(fā)利用是核心舉措,能源生產(chǎn)消費全面再電氣化是基本途徑,互聯(lián)互通、智能高效的現(xiàn)代化電網(wǎng)是基礎平臺。技術創(chuàng)新是實現(xiàn)能源轉型的核心所在,全球能源領域都在積極探尋新技術、推動新發(fā)展。率先取得技術突破、實現(xiàn)技術創(chuàng)新,必將成為能源轉型的引領者。國家電網(wǎng)公司通過編制、發(fā)布國際標準,不僅有利于引領能源轉型升級,還將促進相關產(chǎn)業(yè)邁向高端,推動實現(xiàn)中國創(chuàng)造。

  “沒有標準化,能源轉型不可能成功?!?舒印彪在談及標準對于推動能源轉型的意義時強調指出,一從各環(huán)節(jié)交互銜接方面講,隨著新設備、新用戶大量接入,新技術、新方式大量涌現(xiàn),亟須加強標準建設,著力填補標準空白,提高標準體系的完整性、交互性、兼容性,為各環(huán)節(jié)緊密銜接、高效耦合提供統(tǒng)一規(guī)范;二從保障電力系統(tǒng)安全質量方面講,在推進中國能源轉型中,必須把確保安全質量放在首位,不斷完善標準體系,促進電網(wǎng)本質安全建設,實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全“可控在控”;三從促進國際能源合作交流方面講,隨著經(jīng)濟全球化深入發(fā)展,能源電力基礎設施互聯(lián)互通與產(chǎn)能合作加快推進,成為“一帶一路”建設的優(yōu)先領域。加強國際標準合作與對接互認,對促進各國基礎設施互聯(lián)互通與產(chǎn)能合作,攜手解決能源轉型過程中遇到的問題,必將起到積極的促進作用。

  據(jù)舒印彪介紹,國家電網(wǎng)公司在國家市場監(jiān)督管理總局、國標委、國家能源局等有關方面的大力支持下,近年來主動適應能源生產(chǎn)和消費革命新形勢,充分發(fā)揮電網(wǎng)在能源體系中的樞紐和平臺作用,積極推進電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,促進標準體系建設。比如,在特高壓、智能電網(wǎng)、可再生能源接入、電動汽車充換電等領域建立了一系列標準,推動形成行業(yè)標準1512項、國家標準701項。同時,積極參與國際標準制定,在IEC發(fā)起成立5個新技術委員會,參與IEC工作的公司專家超過600人次,推動形成國際標準59項,其中IEC標準43項、IEEE標準16項,公司成為參與國際標準制定的重要力量。

  “世界需要標準協(xié)同發(fā)展,標準促進世界互聯(lián)互通?!贝掬摫硎?,虛擬電廠國際標準提案獲批立項,標志著國家電網(wǎng)在新一代電力系統(tǒng)的虛擬電廠領域處于國際領跑地位,提升了我國制定能源轉型國際標準的話語權,具有十分重要的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略價值。

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