在全球積極應(yīng)對(duì)氣候變化、大力推進(jìn)綠色發(fā)展的大背景下，實(shí)現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)型已成為眾多行業(yè)和地區(qū)的重要目標(biāo)。工業(yè)園區(qū)作為工業(yè)生產(chǎn)的集中區(qū)域，能耗和碳排放總量較大，其零碳轉(zhuǎn)型迫在眉睫。而產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠，正悄然成為助力工業(yè)園區(qū)零碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量，猶如一張“隱形電網(wǎng)”，在背后發(fā)揮著不可或缺的作用。
虛擬電廠主要通過(guò)先進(jìn)的信息通信技術(shù)、智能控制技術(shù)以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等前沿科技，將分布式電源、儲(chǔ)能裝置、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等各類分布式能源資源進(jìn)行高效整合與協(xié)同優(yōu)化，從而在整體上模擬出一個(gè)具備發(fā)電、輸電、配電和用電等完整功能的虛擬電力系統(tǒng)。其核心在于“虛擬”二字，即通過(guò)數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)能源資源的統(tǒng)一管理和靈活調(diào)配，以達(dá)到與傳統(tǒng)電廠相似甚至更優(yōu)的電力供應(yīng)和調(diào)節(jié)效果。
對(duì)于工業(yè)園區(qū)而言，產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)。它能夠有效整合園區(qū)內(nèi)分散的能源資源。工業(yè)園區(qū)通常分布著大量的分布式光伏發(fā)電板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)等可再生能源發(fā)電設(shè)施，以及部分企業(yè)配備的儲(chǔ)能設(shè)備。但以往這些資源各自為政，未能充分發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。虛擬電廠可將這些分散的能源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，使光伏發(fā)電在光照充足時(shí)除滿足企業(yè)自身用電外，多余電量?jī)?chǔ)存至儲(chǔ)能設(shè)備，在夜間或陰天等光照不足時(shí)段釋放，保障生產(chǎn)持續(xù)用電，大大提高能源利用效率，減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，從源頭上降低碳排放。
虛擬電廠有助于優(yōu)化園區(qū)用電負(fù)荷。工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)時(shí)間和用電需求各不相同，用電峰谷差異明顯。在用電高峰時(shí)段，電網(wǎng)供電壓力大，可能出現(xiàn)電壓不穩(wěn)甚至限電情況，影響企業(yè)生產(chǎn)；低谷時(shí)段，電力資源又易浪費(fèi)。虛擬電廠借助大數(shù)據(jù)分析和智能算法，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)園區(qū)內(nèi)各企業(yè)用電需求，提前制定優(yōu)化用電方案。例如，引導(dǎo)部分非關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)在用電低谷時(shí)段運(yùn)行，或通過(guò)與企業(yè)協(xié)商，在高峰時(shí)段適當(dāng)降低部分可調(diào)節(jié)設(shè)備功率，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用電。這樣既能保障企業(yè)正常生產(chǎn)，又能降低園區(qū)整體用電負(fù)荷峰值，減少電力基礎(chǔ)設(shè)施投資，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)一步助力零碳轉(zhuǎn)型。
虛擬電廠能夠促進(jìn)園區(qū)參與電力市場(chǎng)交易。隨著電力體制改革推進(jìn)，電力市場(chǎng)逐步開(kāi)放。虛擬電廠可作為一個(gè)整體代表園區(qū)參與電力市場(chǎng)，通過(guò)靈活調(diào)整電力輸出和需求響應(yīng)，在電力價(jià)格低谷時(shí)儲(chǔ)存電能，高峰時(shí)出售，幫助園區(qū)企業(yè)降低用電成本。同時(shí)，參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，如為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)峰等服務(wù)，獲取額外收益，增強(qiáng)園區(qū)在能源管理方面的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為零碳轉(zhuǎn)型提供經(jīng)濟(jì)支撐。
目前，已有不少工業(yè)園區(qū)與產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠成功合作的案例。如江寧開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)的能碳虛擬電廠項(xiàng)目，通過(guò)智慧能源管理系統(tǒng)，將園區(qū)內(nèi)工廠、寫字樓、商場(chǎng)等的用電設(shè)備及充電樁、光伏、儲(chǔ)能等充放電設(shè)備納入調(diào)配范圍。當(dāng)用電緊張時(shí)，后臺(tái)指令可實(shí)現(xiàn)對(duì)辦公樓空調(diào)溫度等用電設(shè)備的優(yōu)化調(diào)節(jié)，降低高峰用電負(fù)荷。并且，企業(yè)因參與需求響應(yīng)削減用電負(fù)荷，還能獲得市場(chǎng)化交易收入，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)效益雙贏。
捷瑞數(shù)字依托自主研發(fā)的伏鋰碼云平臺(tái)，其 AI 智慧能源管理系統(tǒng)整合能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)全鏈條實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)可視化技術(shù)呈現(xiàn)能源流向與消耗分布，利用 AI 算法深度分析歷史及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)能耗趨勢(shì)、預(yù)警異常波動(dòng)并給出優(yōu)化建議。在實(shí)際應(yīng)用中，像在某工業(yè)園區(qū)光伏項(xiàng)目里，部署邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，能在 100 毫秒內(nèi)對(duì)功率驟降等異常觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作并上傳告警，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間；通過(guò)構(gòu)建能源系統(tǒng)數(shù)字鏡像，動(dòng)態(tài)分析采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)能源精準(zhǔn)管控。此外，捷瑞數(shù)字還助力整合分布式能源資源，構(gòu)建虛擬電廠模式，推動(dòng)能源供需智能調(diào)度與價(jià)值最大化，為園區(qū)零碳轉(zhuǎn)型提供有力支撐。
