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什么是必威正规网站虚拟发电厂?

定义

在虚拟发电必威正规网站厂中,电力网络中分散的单元由一个单一的集中控制系统连接和操作.这些装置可以是电力生产者(如风能、沼气、太阳能、热电联产或水力发电厂)、电力储存装置、电力消费者或电力转x发电厂(如电转热和电转气).当集成到虚拟发电厂时,聚合资产的功率和灵活性可必威正规网站以集体交易。因此,即使是小单位也可以进入利润丰厚的市场(比如平衡准备金市场),而这些市场是它们单独无法进入的。任何消耗、存储或生产电力的去中心化单元都可以成为虚拟发电厂的一部分。必威正规网站

除了操作虚拟发电厂中的每一个资产外,中央控制系统还使用一种特殊的算法来调整平衡来自输电系统操作员的储备命令和电网必威正规网站条件——就像一个更大的传统发电厂一样。此外,虚拟发电厂必威正规网站当涉及到电力交易时,能否快速有效地做出反应,从而根据电力交易所的价格信号调整工厂的运营。

市场变化,能源企业必须跟上当前,全球能源市场正面临重大变化。我们从由大型公用事业公司运营的发电厂集中发电的模式转向分散的、通常是小型设施的可再生能源生产的混合模式。这些小型工厂通常由小公司或家庭拥有,他们成为“生产消费者”:同时是消费者和生产者。

我们经历了一个真正的范式转变。可再生能源发电的进一步渗透对我们电力系统的传统运营方式提出了挑战。商业模式必须重新设计,我们的网络也必须重新设计。太阳能和风能等可再生能源的可变性并不一定会危及系统平衡只要处理得当。这正是虚拟发电厂(VPP)的用武之地。必威正规网站

单一资产形成了一群发电厂

一个单独的单位无法单枪匹马地改变我们的能源系统。但是联合起来,可再生能源生产商确实可以做出改变.在20世纪90年代末,电力市场开始自由化的时候,虚拟发电厂的第一个概念诞生了——但主要只是在理论上。必威正规网站当时的计算机和网络技术以及当时的监管条件还不太适合在系统和经济发展虚拟发电厂的必要规模上形成项目。必威正规网站

然而,2010年发生的两件事帮助虚拟发电厂成为现实。必威正规网站首先,计算机技术有了很大的进步,为实时运行的高性能控制系统打开了方便之门。其次,德国政府宣布该国退出核能以及能源市场的新结构,并修改了《可再生能源法》。这些变化为德国的能源转型提供了经济和法律基础:虚拟发电厂的时代已经到来。必威正规网站

分散的单位创造了集体智慧

虚拟必威正规网站发电厂是一池几个中小规模的装置消耗或生产电力。单个小型电厂通常不能提供作为平衡储备的服务,或在电力交换中提供灵活性,因为它们的生产或消费情况变化很大,由于不可预见的停电,它们的可用性不足,或它们根本不符合市场的最低投标规模。此外,对于市场上提供的灵活性的可用性和可靠性有严格的要求.要克服这些障碍,解决办法很简单:共同努力!由中央智能系统控制的多种灵活生产和消费单元的组合是虚拟发电厂背后的核心思想。必威正规网站通过这种方式,VPP可以提供与大型中央发电厂或工业消费者相同的服务和交易。

显示虚拟发电厂如何工作的图表。必威正规网站

必威正规网站虚拟发电厂能否达到相当于一个或几个核电站的总容量尽管由于可再生能源的波动性,它不断变化。如果没有风或没有阳光,太阳能和风能资产对虚拟发电厂的贡献就会减少。必威正规网站在VPP的投资组合中结合各种能源是至关重要的,以防止不平衡的功率。由于电网的存储容量有限,只能向电网输入与消耗电量相同的电量(在一定的容差范围内)。集成到VPP中的资产可以是电力生产商、电力存储单元、电力消费者和power-to- x电厂,例如power-to-head和power-to-gas。其中一些设备由于其灵活性而对投资组合特别有价值:灵活的资产可以补偿由无风或一组云引起的电力输入变化——无论是负方向还是正方向。

vpp为电力市场带来了灵活性

灵活性,即快速和多功能的平衡网格的能力,是虚拟发电厂的最大优势之一,也是与传统发电厂相比最显著的区别。必威正规网站vpp可以利用聚合功率对交易所的电价变化做出反应,快速适应电网中现有的电力供应,从而执行交易。毕竟,电力价格不断变化,每天多达96次盘中交易关于权力交换。每兆瓦时两位数甚至三位数的价格差异在这里并不奇怪。

电力的价格并不总是一样的

持续输出几百兆瓦的大型发电厂很快就会达到技术极限。你可以把褐煤发电厂想象成一艘航空母舰:它需要一定的距离才能完全发挥作用,这意味着需要相当长的时间才能使发电厂的涡轮机减速到足以适应风暴期间增加的风力发电。然而,气候中性的风力发电将从电网中移除,以防止电网过载。
相反必威正规网站,虚拟发电厂只会减少连接的水力发电厂和沼气发电厂的输出,以应对风力发电过剩。如果电网上的电力太少,控制系统可以增加水力发电或沼气厂的发电量。因此,VPP及时实时平衡发电量波动不会影响公共电网。为了提交降低或提高馈电量的命令,控制系统使用安装在每个资产上的API或远程控制单元。

虚拟发电厂中的接口和网络连接必威正规网站

虚拟发电必威正规网站厂使用安全的隧道数据连接在冗余设计和高度安全的控制系统和单个资产之间传输命令和数据。即使这些隧道连接确实使用公共通信基础设施,也有适当的协议将有关VPP的信息与一般数据流分开。你可能会想到“物联网”、“工业4.0”和“M2M”等流行语,但它实际上指的是一种特别安全、屏蔽的移动和硬连线数据连接。
虚拟发电厂和每个资产之间的双向连接不仅方便了命令的执行,而且还实现了关于网络资产容必威正规网站量的实时、永久的数据交换,因此VPP作为一个整体。该数据包括报告的太阳能和风能资产的上网容量、消费数据和存储容量指标,因此对于精确预测灵活的电力资产的运营规划和电力交易至关重要。大部分数据是在VPP的软件中自动处理和评估的,该软件还承担了许多与在电力交易所发起和执行交易相关的任务。

虚拟发电厂提供的平衡储备必威正规网站

可再生能源生产商,如沼气、热电联产机组(CHP)、水力发电和应急发电机是灵活的,因此有一个额外的优势:它们不仅可以在电网有盈余时减少或停止发电(即负平衡储备),还可以在电力短缺时向电网输入额外的电力(即正平衡储备)。
为了提供平衡准备金,一项资产的容量必须至少为1兆瓦.多个资产可以在虚拟发电厂中连接在一起以达到这个阈值。必威正规网站因此,资产集群响应平衡准备金控制由传输系统操作员(TSO)全体资产经营者共同分享利润。电力消费者还可以进一步提供负平衡储备:例如,VPP的一部分工业工厂可以接收到增加产量的命令,从而从电网中去除多余的电力。

虚拟发电厂中的电力消费者必威正规网站

由于虚拟发电厂收集的数据,工业和商业电力消费者可以从电力交易所发出的价格信号中获利。必威正规网站他们能否将电力消耗限制在电力充足的时候在市场上,因此很便宜——总的来说,公司因此可以减少多达三分之一的电力成本。
如果需要,虚拟发电厂可以完全自动化这种消耗优化。必威正规网站VPP的控制系统然后向公司的机器控制室发送命令,当然,只在需要时进行干预。不过,这需要一个具有消费计量功能的电表,而且这种电表只适用于预计年耗电量超过10万千瓦时的消费者。

智能电表的希望就在眼前

德国和其他国家的私人家庭远未达到这一电力消耗水平。因此,在智能电表成为每个家庭的标准组成部分之后必威正规网站,它们才能整合到虚拟发电厂中。智能电表有望很快取代20世纪20年代的老式三相电表——大约在它们问世100年后。当烤箱、加热器、冰箱、洗衣机、热水器等家电的使用可以智能优化,以适应低电价时,家庭用电也可以变得更经济。

通过虚拟发电厂实现能源部门的数字化必威正规网站

当谈到未来是数字化的这一事实时,能源行业也不例外。电力供应——就像我们社会的许多领域一样——正在经历一场根本性的转变,不仅是在一个国家,而且是在全球范围内。我们终于从大型化石燃料发电厂转向通过数字化机会连接在一起的小型分散装置,而且这些装置还在不断扩大。
类似于没有车队的汽车共享服务和不拥有酒店的酒店预订平台,必威正规网站虚拟发电厂是电力供应民主化转变的代理人:责任重新转向社会。VPP运营商并不拥有发电厂;他们只是优化了每个关联资产(仍然由第三方拥有)的使用方式。在这样做的过程中,当今最大的虚拟发电厂已经超过了迄今为止最必威正规网站大的核电站的总容量,在这个过程中,他们从网络资产中产生了气候中性的电力,并解决了电力市场即将面临的挑战。
这些挑战包括交通部门电动汽车数量的不断增加,以及为应对数字化而建立的网络枢纽和计算机中心的数量呈指数级增长,而这些都需要大量的电力。使用常规电源和/或单一电源,这些需求无法满足气候保护目标。虚拟发电厂的混合和分散方法利用了广泛的技术和能源,是塑造未来能源格局的重要工具。必威正规网站

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