城市商业建筑虚拟电厂聚合调控关键技术及示范应用
本项目属于用电管理领域。上海第三产业发达,负荷峰谷差大,年尖峰负荷持续时间仅十几小时。而上海外来电力超过45%,调节能力差,电网平衡能力捉襟见肘;受土地、环保等因素限制,上海新建常规电厂极其困难。与此同时,负荷侧可调节资源却大量闲置,其中上海商业建筑可调负荷资源占全社会负荷调节潜力30%以上,规模相当于一座2×100万千瓦电站。类似问题广泛存在于我国发达省市,充分有效挖掘商业建筑可调资源潜力显得尤为必要。 虚拟电厂是构建规模化、常态化、精准化负荷可调能力的有效手段,商业建筑虚拟电厂建设存在以下难题:①调控层级多,规约不兼容,缺少共同遵循的基础技术架构;②调控对象种类繁多、运行状态时变,负荷资源统一建模管理难度大;③负荷波动性随机性大,资源聚合和协调优化问题突出。项目产学研联合攻关。 本项目授权发明专利32件,软件著作权15项,牵头国标4项、行标1项、团标1项,参编国际标准1项,发表SCI/EI论文40篇。项目建成世界首座商业建筑虚拟电厂,目前已接入楼宇130幢,发电容量59.6MW;被上海市经信委誉为商业建筑虚拟电厂建设运营标准范式,推动虚拟电厂建设写入上海电力发展“十三五”规划;被余贻鑫院士领衔的鉴定委员会评价“总体达到国际领先水平”。作为2019世界人工智能大会典型项目被CCTV-1专门报道,与华为麒麟810芯片等被列为大会四大亮点。
基于综合协调控制的虚拟电厂技术
上海第三产业发达,负荷密度高、峰谷差大、年尖峰负荷持续时间短。截至2019年底,上海最高负荷3268万千瓦,最大峰谷差率为40%,年尖峰负荷持续时间仅十几小时。同时,以远距离直流输送的水电为主的外来电力占比高,调节能力差,2019年外来电力占最高用电负荷的53%,电网平衡能力捉襟见肘。此外,受控煤、占地及环保等因素制约,上海新建常规电厂极其困难。而负荷侧可调节资源却大量闲置,其中商业楼宇调节潜力巨大,经上海市电力公司营销部门测算,上海商业楼宇可调负荷潜力相当于一座2×100万千瓦电站。类似问题广泛存在于东部沿海发达省份,亟待充分挖掘商业建筑可调资源,提高系统综合运行效率。