上海剛出梅，就迎來了大暑高溫天，各大樓空調馬力全開，用電負荷不斷攀升。這時，如果陸家嘴的寫字樓宇突然出現用電緊張，怎么辦？正在建設中的北外灘，商務樓宇作為耗能大戶，如何確保用電穩(wěn)定？不用擔心，正在試點運行的“虛擬電廠”通過市場交易手段，把周邊樓宇的閑散電能集中起來，緩解用電緊張。這就好比將散落在城市角落中的“能源珍珠”聚沙成塔。

虛擬電廠：再造一個電廠？

去年7月，紐約曼哈頓突發(fā)大停電，從時報廣場到林肯中心的中城區(qū)域長達近三個小時漆黑一片。中城的地鐵全部停擺，部分交通燈不亮，交通大亂。巧的是，1977年同一天，紐約也發(fā)生了大面積停電。

負責研發(fā)“虛擬電廠”的國網上海市電力公司經濟技術研究院（簡稱“國網上海經研院”）楊建林博士介紹，這些都令我們一直在思考，如何讓城市的電力能源更多元化，更保險。“虛擬電廠”是串起城市能源珍珠鏈的“智慧大腦”，它通過5G通信技術、人工智能、邊緣計算、區(qū)塊鏈等先進技術，實現對城市商業(yè)建筑內部分布式資源的有效聚合和協調調控，達成與常規(guī)發(fā)電廠類似的效果。而在物理空間上，并不需要真正建造一個發(fā)電廠。

虛擬電廠工作流程示意圖。

一旦用電高峰來臨時，部分區(qū)域出現用電緊張的現象，這個“聰明的大腦”通過先進的AI方式和遠程控制方式，將周邊樓宇中充電樁的充電模式由快充變成慢充；在不影響人體舒適度的情況下，調節(jié)空調溫度；在不影響樓宇安全的情況下，調節(jié)電梯的運行方式；調節(jié)樓宇中的儲能設備、三聯供機組等等，通過虛擬電廠將閑散電能集中起來，從而緩解部分地區(qū)的用電緊張。而這些提供電能的樓宇，以出售電價的形式獲得補償。

或許大家不禁要問：真有人愿意出讓自己的電能？目前，這一“虛擬電廠”已在黃浦區(qū)商業(yè)樓宇中試點應用。“虛擬電廠”提升了用戶用電的精益化和智能化水平，按每幢商業(yè)建筑年節(jié)約用能約10萬度測算，黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠所轄130幢建筑每年共節(jié)約標煤5252噸，減排二氧化碳、二氧化硫分別12961噸和390噸。更重要的意義在于，它有助于保障電力系統安全高效運行，豐富電網調節(jié)手段，有效緩解黃浦區(qū)的局部用電緊張局面，調度容量超過區(qū)域總負荷的15%。

未來發(fā)展空間有多大？

“虛擬電廠”今后的發(fā)展空間有多大？國網上海經研院表示，像上海這樣的特大型城市，迫切需要發(fā)展“虛擬電廠”。

上海是長三角一體化的中心城市，上海最高用電負荷3268萬千瓦，是國內電力負荷密度最高的地區(qū)，用電高峰時容易出現局部地區(qū)的用電緊張；空調降溫負荷達到1500萬千瓦以上，約占總負荷的45%。“這說明，空調用電的可調節(jié)空間很大，這點有利于建造‘虛擬電廠’。”

同時，上海第三產業(yè)發(fā)達，負荷峰谷差大，年尖峰負荷持續(xù)時間僅十幾小時。而上海外來電力超過45%，調節(jié)壓力大。此外，受土地、環(huán)保等因素限制，上海新建常規(guī)電廠極其困難。與此同時，負荷側可調節(jié)資源卻大量閑置，其中上海商業(yè)建筑可調負荷資源占全社會負荷調節(jié)潛力30%以上，規(guī)模相當于一座2×100萬千瓦電站。

目前，上海有3000多棟類似的商業(yè)樓宇，如果將這些電能都通過“虛擬電廠”柔性調節(jié)集中起來，相當于上海新增了一個100千瓦的火電機組。這樣一個商業(yè)建筑虛擬電廠，能夠減少占地2000公頃，每年減少二氧化碳排放300噸，并可院減少電廠建設投資110億元。

國網上海經研院黨委通過“智慧黨建+業(yè)務”雙鏈融合業(yè)務模式，“勁雁”黨員骨干團隊在虛擬電廠中深入鉆研，在保障城市能源安全的基礎上，打造能源價值共享新業(yè)態(tài)，構筑綠色發(fā)電新引擎，服務城市綠色低碳發(fā)展。目前，國網上海經研院在上海市黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠的成果基礎上，正緊鑼密鼓開展包括工業(yè)、商業(yè)、居民等領域的“虛擬電廠”研發(fā)工作。