助力虚拟电厂运行的企业能效管理方案
简婷
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
一、背景与现状
今年夏天全国各地的温度再创新高，江浙沪皖地区也是迎来了持续高温天气，多地最高温度突破历史极值，随之带来的是电力需求的快速增长。各省市电力部门都积极地增加电力供应、管理电力负荷，来应对夏季用电高峰。作为用电大户，江浙沪等地区很大程度上依赖于外来输送电量，比如四川、新疆等西电东输，长三角周边也有发电厂可以供应一部分。“用电大省”并非“发电大省”，这一矛盾日益凸显，我们可以从哪些方面采取措施？
我们可以从用户侧方面采取措施，借助虚拟电厂和储能项目等方式，在电力的消费侧挖掘调节空间，助力电网移峰错峰，协同促进电力系统的平稳运行，达到提高电能质量、削峰填谷的作用，如此既能解决消纳困难，又能节省电力成本。
二、解决方案
1、虚拟电厂
作为新型电力系统组成的重要部分，虚拟电厂可以将区域内的可调节负荷、分布式电源、储能等资源进行聚合，以响应电网调节，达到削峰填谷的目的。
2024年8月7日，国网上海市电力公司成功完成迎峰度夏以来全市最大规模的虚拟电厂快速削峰能力验证，最大响应负荷突破历史纪录，达到70.43万千瓦，有效缓解了高温天气下电力供应压力。国网上海电力今夏已组织虚拟电厂削峰25次，上海虚拟电厂最大响应负荷多次超过60万千瓦，其调峰能力已相当于一台大型火电机组。而据测算，在上海实施同等效果的削峰填谷，虚拟电厂的投资仅是电源侧机组投资的20%～30%。
针对一些企业的需求痛点，比如：子系统多、分散、独立；数据异构、融合困难、数据分析困难；用户无法通过一套系统完整的了解整个企业的供电、配电、用电情况，用安科瑞的EMS系统可以灵活配置产品方案以此实现对分布式能源、储能设备和可控负荷的集中管理和优化调度，助力虚拟电厂运行。
AcrelEMS企业微电网能效管理系统是由电力监控及能效管理系统组成，涵盖了企业中压变配电系统、应急电源、隔离电源、照明控制、设备运维、环境监测等，贯穿企业能源流的始终，帮助运维管理人员通过一套平台、一个APP实时了解企业配电系统运行状况，并且根据权限可以适用于企业能源管理的需要。
◈系统结构
EMS平台不仅可以实现数据采集及分析、网络监控、能量调度等功能，完成对整个储能系统的智能化能量管理。它还能够：①监测企业能耗总量和能耗强度，诊断低能效环节；②提供数据分析和报表功能，帮助数据中心节能降耗；③制定工业企业节能计划，实现园区多能高效互补；④提供工业组态功能；⑤对重点用能单位进行能耗监测。EMS里拥有18套子系统分别对应工商业储能、分布式光伏监控、能耗管理、变电站综合自动化、电力监控、环保用电、电气火灾监控等模块，可以
除了系统我们还需要硬件产品来采集现场数据，智能电表的作用很重要，它用于虚拟电厂和储能项目中的电能计量和监测，可以实时测量电能的使用情况，并将数据传输到EMS系统或其他监控平台，帮助企业和用户实现对电能的精细化管理和控制。
◈产品配置清单
◈应用案例
双汇第一工业园无人化值班技改项目：使用了安科瑞的EMS系统和硬件设备对变电所和水泵房进行了一个无人值守改造，实现了电流电压、温度监测、断路器状态监测告警、自动巡检，远程可视化等功能。
2、储能
储能也是新型电力系统中的重要一环，可灵活响应电网需求、发挥削峰填谷作用。储能项目可以为虚拟电厂提供灵活的调节能力。虚拟电厂通过整合各类分布式资源，包括储能，来实现电力的优化调配和平衡。在电力需求低谷时，储能设备储存多余的电能；在需求高峰时，储能释放电能，储能项目可以快速响应电力波动，帮助虚拟电厂更好地应对电力供需变化。7月30日，由国家电网、南方电网牵头，我国新型储能领域中央企业创新联合体正式启动。计划3年内，将在电化学储能、物理储能、规模化支撑技术等方面形成一批具有国际影响力的技术成果，在通信、能源、冶金、建筑、交通、航天等领域拓展29个重点示范工程，促进新型储能技术的革新发展和持续进步。
Acrel-2000ES储能能量管理系统具有完善的储能监控与管理功能，涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息，实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能，在高级应用上支持能量调度，具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、备用电源等控制功能。
◈系统结构
◈应用范围
◈系统功能
储能项目可以保障电网平稳运行，缓解重点地区新能源送出消纳困难情况，提升区域电网系统调节能力，对构建绿色智能高效新型电力系统有着重要作用。
新型储能作为支撑建设新型能源体系和新型电力系统的关键技术之一，可灵活响应电网需求、发挥削峰填谷作用。在今夏用电负荷高峰时段，新型储能已发挥了重要的保供和应急支撑作用。国家电力调度控制中心数据显示，今年1～7月，国家电网有限公司经营区新型储能累计充放电量182亿千瓦时，是去年全年充放电量的1.6倍，保供应、保消纳能力得到充分发挥。
◈产品配置清单
三、总结
虚拟电厂能够将分散的可调控用电设备、储能装置以及分布式新能源等资源整合起来灵活调控，可有效平抑电网波动，促进能源高效利用。在一个区域的电力系统中，虚拟电厂可以统筹协调多个小型风电场、光伏电站、储能设施以及可调节的工业负荷。在一个工业园区中，储能管理系统可以根据园区内的生产计划和用电负荷，自动调整储能设备的充放电策略，在用电低谷时储存电能，在高峰时段释放电能，不仅降低了园区的电费支出，还减轻了电网的压力。在偏远地区的微电网中，储能管理系统还能根据当地的风光资源情况和用电需求，合理调配储能设备的电量，确保电力的稳定供应。总的来说，虚拟电厂和储能项目相互配合，协同作用，共同为构建更加灵活、高效、可靠的电力系统发挥着重要作用。