Central eléctrica virtual: una de las nuevas formas de centrales eléctricas

En central eléctrica virtual desempeñan un papel importante en la resolución del problema del consumo de energía limpia y la transformación de la energía verde. Puede mejorar los servicios energéticos, realizar la previsión de la carga, la distribución de la respuesta, el control coordinado en tiempo real y la gestión segura y saludable de la carga y descarga del almacenamiento de energía para la energía distribuida. Participar en los mercados de comercio de electricidad y en la respuesta a la demanda. Descubramos qué es una central eléctrica virtual.

¿Qué es una central eléctrica virtual?

La central eléctrica virtual (VPP) es un sistema avanzado de tecnología de la información y la comunicación y de software, que realiza la agregación y la optimización de la coordinación de DG (es decir, generador distribuido, fuente de energía distribuida), sistema de almacenamiento de energía, carga controlable, vehículo eléctrico y otros DER (es decir, recurso de energía distribuida, recurso de energía distribuida), es un sistema de gestión de coordinación de energía que participa en el mercado de la energía y el funcionamiento de la red como una central eléctrica especial.

En términos generales, una central eléctrica virtual es una central eléctrica virtualizada. No tiene una central eléctrica física (como una central térmica) propiamente dicha, sino un modo de gestión o un conjunto de sistemas. Integrar e integrar la energía solar a pequeña escala, energía eólica marina y otros dispositivos de generación de nuevas energías, baterías de almacenamiento de energía y diversos equipos eléctricos (cargas) controlables (ajustables) dispersos en diferentes espacios mediante tecnologías de apoyo. Acerca de la batería de almacenamiento de energía aquí está la información de Las 10 principales empresas de baterías de almacenamiento de energía de China.

Control coordinado, equivalente externo para formar un suministro de energía controlable, funcionamiento del sistema de energía auxiliar, y puede participar en las transacciones del mercado de energía, al tiempo que optimiza la utilización de los recursos, manteniendo la estabilidad eléctrica regional e incluso transregional y la seguridad eléctrica.

No sólo puede consumir la energía del sistema eléctrico de forma planificada, sino también exportar energía al sistema eléctrico a la inversa. Es más flexible y eficiente para realizar operaciones como "cortar picos y llenar valles", y obtener considerables beneficios económicos.

Antecedentes de la red virtual

En la actualidad, el sistema energético de China se basa principalmente en la generación de energía térmica, complementada por la hidroeléctrica, la eólica, la fotovoltaica, la nuclear y otras formas de generación de energía. Impulsada por el objetivo de "doble carbono", China promueve enérgicamente la transformación verde de la energía, construye un nuevo sistema energético con la nueva energía como cuerpo principal, y toma la red fuerte e inteligente como plataforma pivote. Las estructuras de energía centralizada y distribuida se combinan para satisfacer las necesidades energéticas del desarrollo económico y social bajo la premisa de garantizar la seguridad energética y eléctrica.

Comparado con el sistema eléctrico tradicional, el nuevo sistema eléctrico será más limpio, con bajas emisiones de carbono, seguro y controlable, flexible y eficiente, inteligente y amigable, y abierto e interactivo. Productos relacionados: powerwall, batería solar de iones de litio.

En torno a la generación y el consumo de electricidad, puede dividirse a grandes rasgos en el lado de la generación de energía, el lado de la red y el lado del consumo de electricidad. La red eléctrica tiene estrictos requisitos de seguridad de funcionamiento, y el objetivo principal de la seguridad de la red eléctrica es garantizar el equilibrio en tiempo real de la generación y el consumo de electricidad, lo que requiere un ajuste continuo en el lado de la generación de electricidad para ajustarse a la curva de carga.

Sin embargo, la generación de electricidad con nuevas energías depende en gran medida de los recursos naturales (intensidad luminosa, intensidad eólica), tiene las características de aleatoriedad, intermitencia y volatilidad, y carece de capacidad para soportar cargas.

Si la generación de energía a gran escala se integra directamente en la red eléctrica, tendrá un enorme impacto en ésta, amenazando la seguridad del sistema eléctrico y la estabilidad del suministro eléctrico.

Además, debido al continuo desarrollo y popularización de pequeñas instalaciones distribuidas de generación de nuevas energías, instalaciones de almacenamiento de energía, equipos eléctricos controlables, vehículos eléctricos, etc., en el lado del consumo de energía, muchos usuarios de energía también han pasado de ser consumidores individuales a ser productores y vendedores mixtos, y diversos tipos de equipos eléctricos de gran potencia (como las pilas de carga) consumen mucha electricidad. Por lo tanto, bajo el nuevo potencial de generación, surgió la "central eléctrica virtual". En cuanto a las pilas de carga de baterías eléctricas, enumeramos las 30 mejores empresas de pilas de carga.

Políticas chinas sobre centrales eléctricas virtuales

A finales de 2021, la Comisión Central de Reformas Profundas aprobó las "Opiniones orientativas sobre la aceleración de la construcción de un sistema nacional de mercado eléctrico unificado", y la reforma del mercado eléctrico se acelerará de nuevo. Como parte principal del mercado, las centrales eléctricas virtuales completan el bucle cerrado del negocio participando en las transacciones del mercado y obteniendo beneficios.

El 29 de enero de 2022, el "XIV Plan Quinquenal" de Sistemas Energéticos Modernos publicado por la Administración de Energía de China propuso promover enérgicamente el desarrollo del almacenamiento de energía en el lado de la oferta de energía. Asignar razonablemente la escala de almacenamiento de energía, mejorar las características de producción de las nuevas centrales energéticas y apoyar la asignación racional de los sistemas de almacenamiento de energía para las nuevas fuentes de energía distribuidas. Llevar a cabo demostraciones de centrales eléctricas virtuales que agreguen diversos recursos, como cargas industriales ajustables, cargas de aire acondicionado de edificios, cargas de grandes centros de datos, almacenamiento de energía del lado del usuario e interacción energética entre vehículos de nueva energía y redes eléctricas (V2G).

Recientemente, la Oficina de Supervisión del Sur de la Administración Nacional de Energía emitió un aviso sobre los "Puntos clave de la supervisión del mercado de la electricidad en la región sur en 2022", organizando la revisión de las "dos reglas detalladas" en la región sur. Promoverá la inclusión de más entidades del mercado, como el almacenamiento de energía y la central eléctrica virtual, en la evaluación y gestión de compensación de las "dos reglas detalladas", y estudiará la adición de nuevos tipos de servicios auxiliares.

Organizar organismos de expedición para formular procedimientos operativos, normas y estándares para entidades de terceros, como el almacenamiento de nueva energía, la central eléctrica virtual, etc. Ya sea en términos de normas políticas, normas técnicas o mecanismos de mercado, la introducción sucesiva de estas políticas ha llevado a la central eléctrica virtual a una posición importante en el desarrollo de proyectos de almacenamiento de energía.

Negocio de centrales eléctricas virtuales

Entonces, ¿qué puede hacer exactamente una central eléctrica virtual? En resumen, se refleja principalmente en los tres aspectos siguientes:

● Fuente:

Inyectar nuevas fuentes de electricidad en la red. Permitir que más pequeñas fuentes distribuidas de nueva energía se conecten a la plataforma del sistema de forma organizada, gestión unificada y coordinada, para formar una fuerza conjunta, relativamente controlable, y realizar la operación de integración en la red eléctrica.

● Controla el flujo de energía:

Controlar y ajustar la dirección y el flujo del consumo eléctrico. Conectar tantas cargas de potencia ajustables como sea posible, para que puedan utilizar la electricidad de acuerdo con el plan de forma disciplinada, y mejorar la gestión de la eficiencia energética, con el fin de lograr el máximo consumo de energía sin afectar a la producción y la vida. La situación de la generación de energía (si la hay), los diversos costes de la electricidad, el control de la demanda de la red eléctrica y otros factores, organizan de forma científica, racional y lo más económica posible el plan de consumo de electricidad.

● Reserva de marcha:

El almacenamiento de electricidad se conoce como almacenamiento de energía. El almacenamiento de energía es el apoyo clave para la realización de los dos aspectos anteriores. Las pequeñas centrales de nueva energía dispersas en varios lugares también necesitan converger para tener más potencia y más espacio operativo, es decir, converger con el sistema de almacenamiento de energía de apoyo. Para el control del flujo de energía, también se necesita un sistema de almacenamiento de energía de apoyo que sea capaz de formular el mejor plan de consumo de electricidad con mayor flexibilidad. Puede decirse que una central eléctrica virtual fiable es inseparable de un sistema de almacenamiento de energía eficiente y estable.

Estado de desarrollo de la central eléctrica virtual

De hecho, las centrales eléctricas virtuales no son nuevas. Desde la década de 1990, las centrales eléctricas virtuales han recibido una gran atención por parte de muchos países de Norteamérica y Europa. Los países europeos se centran en la energía distribuida + almacenamiento de energía, considerando principalmente la realización de una conexión fiable a la red, la interacción inteligente y la participación en el mercado energético de la generación de energía distribuida, y la creación de un modelo de negocio para un desarrollo sostenible y estable;

Norteamérica se basa en el desarrollo y la evolución de la respuesta a la demanda, teniendo en cuenta la utilización de las energías renovables, y espera mejorar la eficiencia de utilización de la energía integral mediante la respuesta independiente a la demanda y la gestión de la eficiencia energética. Por lo tanto, predominan las cargas controlables.

Adhiriéndose a la bella tradición de "inclusión y aprendizaje de los puntos fuertes de los demás", China absorbe dos tecnologías y modelos al mismo tiempo. Hasta cierto punto, ésta es también nuestra ventaja como pioneros tardíos. En el contexto del carbono dual, el desarrollo de nuevos sistemas de energía se ha convertido en una tendencia de futuro, y cómo absorber una amplia gama de energías limpias se ha convertido en el centro de atención de la innovación tecnológica y los modelos empresariales.

La central eléctrica virtual puede implantarse con éxito desde su diseño hasta su puesta en marcha sin el apoyo conjunto de los recursos controlables, las tecnologías clave y los mecanismos del mercado eléctrico.

Desde 2019, se han puesto en marcha uno tras otro proyectos de demostración de centrales eléctricas virtuales, que han logrado resultados fructíferos tanto en el aspecto económico como en el social. A finales de 2019, se puso en marcha el proyecto de demostración de central eléctrica virtual de Jibei de State Grid. Los datos muestran que para 2020, la carga de aire acondicionado de la red eléctrica del norte de Hebei alcanzará los 6 millones de kilovatios en verano, y 10% de la carga de aire acondicionado responderán en tiempo real a través de la central eléctrica virtual, lo que equivale a construir una central eléctrica tradicional menos de 600.000 kilovatios;

La carga máxima de "carbón a electricidad" alcanzará los 2 millones de kilovatios, y la carga de calefacción eléctrica regenerativa responderá en tiempo real a través de la central eléctrica virtual. Del 5 al 6 de mayo de 2021, State Grid puso en marcha en Shanghái la primera operación de respuesta a la demanda eléctrica de China basada en la tecnología de central eléctrica virtual, que puede generar 150.000 kWh de electricidad en tan solo una hora de prueba. En esta prueba, la carga acumulada de la red eléctrica se ajustó en 562.000 kilovatios, se consumieron 1,236 millones de kilovatios-hora de energía limpia y las emisiones de carbono se redujeron en unas 336 toneladas.

En noviembre de 2021, se puso en marcha en Shenzhen la primera plataforma de gestión de centrales eléctricas virtuales integradas de China, desarrollada conjuntamente por China Southern Power Grid Shenzhen Power Supply Bureau y China Southern Power Grid Research Institute. La plataforma está desplegada en la Nube de Despacho de la Red del Sur, que puede ser despachada directamente tanto a nivel de red como provincial, y proporciona una solución para la transformación del modo tradicional de programación "fuente-carga-movimiento" en un nuevo modo de "interacción fuente-carga".

Desde entonces, han ido aterrizando una tras otra centrales eléctricas virtuales en Zhejiang, Hubei, Anhui, Guangdong y otros lugares. Profundizar en la reforma del sistema energético y construir un nuevo sistema energético con la nueva energía como elemento principal es una tarea importante para alcanzar el objetivo de doble carbono. El nuevo sistema eléctrico hace hincapié en tomar las nuevas energías como cuerpo principal, mejorar el consumo de energías limpias como la fotovoltaica y la eólica, y la transformación energética generará demanda de almacenamiento de energía y un sistema eléctrico más digital e inteligente.

Como plataforma digital de energía que coordina los recursos distribuidos para participar en el mercado de comercialización de energía y en la respuesta a la demanda, la central eléctrica virtual marcará el comienzo de un rápido desarrollo en el periodo actual, en el que las políticas industriales y las demandas del mercado siguen aumentando.