虛擬電廠作為智慧能源系統(tǒng),需要導(dǎo)入大量通信與算力資源。與傳統(tǒng)電廠相比,虛擬電廠主要借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的算法能力,以及通信通道進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸,從而實(shí)現(xiàn)更及時(shí)、更靈活、范圍更廣的電能調(diào)度。
而通信基站、數(shù)據(jù)中心等作為組成信息通信技術(shù)的重要一環(huán),既可作為虛擬電廠實(shí)際運(yùn)作的通信資源,還可作為被調(diào)度方參與實(shí)際調(diào)度。
作為被調(diào)度的一方,通信基站中的儲(chǔ)能裝置更為靈活,原因在于其實(shí)際使用頻率并不高,長(zhǎng)期處于備電模式,可“隨時(shí)”供電,且我國(guó)通信基站基數(shù)較大,規(guī)??捎^,是搶跑虛擬電廠賽道的種子選手。
因此,中國(guó)鐵塔、中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、華為數(shù)字能源等通信運(yùn)營(yíng)商及數(shù)字能源商是國(guó)內(nèi)虛擬電廠的主要參與者。
此外,參與通信基站聚合虛擬電廠的玩家還包括:通信儲(chǔ)能電池商昆宇電源、雙登集團(tuán)、海四達(dá)、雄韜股份等;可有效整合分散、閑置資源的負(fù)荷聚合商;以及幫助聚合商接入虛擬電廠的能源管理企業(yè),如采日能源、力高等。
喚醒沉睡的資源,通信儲(chǔ)能“聚沙成塔”
現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的供電可靠性,很少出現(xiàn)中斷供電的情況,通信基站中電池系統(tǒng)長(zhǎng)期處于備電工作模式,應(yīng)用場(chǎng)景較為簡(jiǎn)單,使用頻率不高,通常處于閑置狀態(tài),造成較低的資產(chǎn)、資源利用率,實(shí)際上是一種資源浪費(fèi)。
需要注意的是,通信儲(chǔ)能是典型的招投標(biāo)市場(chǎng),回顧2023年的招標(biāo)情況,通信儲(chǔ)能的整體項(xiàng)目較少,通信儲(chǔ)能可能存在持續(xù)下滑的潛在風(fēng)險(xiǎn),擴(kuò)寬通信儲(chǔ)能的盈利渠道十分重要。
對(duì)此,通信儲(chǔ)能接入虛擬電廠不僅可增加額外收入,還可縮短通信基站投資周期。
值得一提的是,目前全國(guó)的通信基站數(shù)量已可支持各地區(qū)虛擬電廠的規(guī)模化應(yīng)用,工信部數(shù)據(jù)顯示,截止2023年年底,全國(guó)5G通信基站已達(dá)337.7萬(wàn)個(gè),同時(shí)已有部分重點(diǎn)城市布局5G基站聚合,接入虛擬電廠參與調(diào)峰調(diào)頻、需求側(cè)響應(yīng)等工作。
具體來(lái)看,2023年湖北地區(qū)有13000座5G基站接入虛擬電廠,利用算力搭建起基于虛擬電廠的調(diào)控一體化系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)負(fù)荷超3.8萬(wàn)千瓦;在深圳地區(qū),鐵塔旗下4692座5G基站儲(chǔ)能系統(tǒng)接入深圳虛擬電廠管理中心,預(yù)計(jì)可調(diào)負(fù)荷1.5萬(wàn)千瓦。
展望2024年,各省市也正抓緊布局新的一批通信基站與通信儲(chǔ)能招標(biāo),如江蘇計(jì)劃在2024年累計(jì)建成28萬(wàn)座5G基站;中國(guó)電信桂林分公司則在1月底發(fā)布了虛擬電廠聚合響應(yīng)的5G基站設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)實(shí)施服務(wù)的比選招標(biāo)。
開(kāi)拓虛擬電廠應(yīng)用,通信儲(chǔ)能電池、數(shù)字技術(shù)“更上一層樓”
目前,通信儲(chǔ)能主要配套通信基站、數(shù)據(jù)中心等建設(shè),是典型的容量型應(yīng)用,其電池主流產(chǎn)品型號(hào)為50Ah、100Ah方形或軟包鐵鋰電池。但由于5G基站耗能較大,對(duì)通信儲(chǔ)能電芯容量要求更大,對(duì)電芯容量要求可提升至200Ah。
未來(lái),若通信基站廣泛接入虛擬電廠,對(duì)資源調(diào)動(dòng)的及時(shí)性、靈活性要求更高,對(duì)通信儲(chǔ)能的功率、能量密度要求更高,倍率性電池、280Ah、300Ah+大容量電芯亦有機(jī)會(huì)切入該賽道。
若進(jìn)一步考慮電池的其他性能,鈉電池的倍率性、低溫特性相較鋰電池更有優(yōu)勢(shì),鈉電池亦有切入通信儲(chǔ)能+虛擬電廠賽道。
常溫下,鈉電池2C以上倍率放電效率高達(dá)90%以上,能滿足通信儲(chǔ)能快速響應(yīng)啟動(dòng)并接入虛擬電廠需求,如眾鈉硫酸鐵鈉電芯NFS-A2具備2C瞬時(shí)充放的能力;而低溫特性主要滿足高海拔、高緯度地區(qū)的通信基站建設(shè)要求。
不僅如此,虛擬電廠本質(zhì)上是智慧能源系統(tǒng),與通信基站的融合還將對(duì)通信技術(shù)、邊緣計(jì)算、云計(jì)算、數(shù)字技術(shù)、能源管理技術(shù)等方面提出更高的要求。
具體來(lái)看,虛擬電廠平臺(tái)聯(lián)動(dòng)通信基站,需要打造高效的通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、數(shù)據(jù)交互。對(duì)此,具有能源管理平臺(tái)、大數(shù)據(jù)處理、AI等能力或相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)未來(lái)可進(jìn)一步切入該賽道,如采日能源的云邊端系統(tǒng)、力高iEMS智能化管理平臺(tái)等。
值得一提的是,作為國(guó)內(nèi)通信儲(chǔ)能的頭部企業(yè)昆宇電源,在2023年與挪威電池Hagal合資創(chuàng)建儲(chǔ)能公司,而Hagal正在搭建電池管理技術(shù)創(chuàng)建虛擬電廠(VPP)平臺(tái)Entheos Cloud,雙方將基于鋰電池、EMS、BMS等賽道展開(kāi)更多元的合作。
各地通信儲(chǔ)能+虛擬電廠發(fā)展模式一覽
目前,國(guó)內(nèi)虛擬電廠商業(yè)模式以邀約型為主,一般是事前做計(jì)劃,事中執(zhí)行,事后分析。即政府機(jī)構(gòu)或電力調(diào)度機(jī)構(gòu)發(fā)出邀約信號(hào),負(fù)荷聚合商和虛擬電廠組織資源進(jìn)行削峰填谷等需求響應(yīng),從電網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼中獲取收益。
值得一提的是,國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局聯(lián)合于2023年發(fā)布《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本規(guī)則(試行)》,其中明確儲(chǔ)能、虛擬電廠等新型主體納入市場(chǎng)交易。
該政策的出臺(tái),推動(dòng)了廣東、江蘇、浙江、山東、山西等省份積極探索虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨交易的道路,冀北、深圳、上海等地也有多個(gè)大型虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng),未來(lái)將給予通信儲(chǔ)能+虛擬電廠更廣闊發(fā)展空間。
華北地區(qū),冀北虛擬電廠作為國(guó)內(nèi)最早參與調(diào)峰輔助服務(wù)的虛擬電廠,曾聚合華北5市及北京的蓄熱式電采暖、智慧樓宇、可調(diào)節(jié)工商業(yè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能等11類資源,最大調(diào)節(jié)20.4萬(wàn)千瓦資源。
華南地區(qū),國(guó)內(nèi)首家虛擬電廠管理中心在深圳掛牌成立,中心設(shè)在南方電網(wǎng)深圳供電局。同年,深圳虛擬電廠管理中心首先與中國(guó)鐵塔、中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、華為數(shù)字能源等簽訂了虛擬電廠建設(shè)六方合作協(xié)議。2023年6月,深圳虛擬電廠管理平臺(tái)2.0升級(jí)版上線試運(yùn)行,規(guī)模達(dá)150萬(wàn)千瓦,實(shí)時(shí)調(diào)控能力超30萬(wàn)千瓦,同年6月,深圳5G基站數(shù)量突破7萬(wàn)座,通信儲(chǔ)能可調(diào)資源進(jìn)一步提高。預(yù)計(jì)到2025年,深圳計(jì)劃建成具備100萬(wàn)千瓦級(jí)可調(diào)節(jié)能力的虛擬電廠。
華東地區(qū),上海虛擬電廠曾集合了多種資源,在2021年五一長(zhǎng)假后的高峰用電時(shí)段,降低了15萬(wàn)千瓦的電網(wǎng)負(fù)荷。而這些可調(diào)動(dòng)的資源中,就包括上海鐵塔5G基站。
中國(guó)鐵塔上海分公司趙行明副總經(jīng)理表示:“此次削峰填谷實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵塔5G基站儲(chǔ)能的全覆蓋。通過(guò)主站下發(fā)指令能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行蓄電池投切狀態(tài)控制,配合電網(wǎng)進(jìn)行需求響應(yīng)。”截至2023年末,上海全市5G基站總數(shù)達(dá)9.2萬(wàn)個(gè),聚合虛擬電廠可調(diào)資源十分可觀。
原標(biāo)題:通信儲(chǔ)能“搶跑”虛擬電廠“規(guī)?;?rdquo;應(yīng)用