AI赋能虚拟电厂,能够发挥多少作用?

电力大力士 2023-05-11
1868 字丨阅读本文需 5 分钟

顾名思义,虚拟电厂作为一种新型的能源管理系统,正逐步改变着传统电力能源生态系统。其与AI的紧密结合无疑将成为电力领域中的一大革命。

如“鱼与熊掌,不可兼得”般,传统电力能源生态系统中,发电、输电、配电、用电界限分明。然而,虚拟电厂的诞生打破了这种格局,源网荷储多个环节相互联通,生产者与消费者角色兼具,可根据需求自由切换身份。正如古人所说:“水至清则无鱼,人至察则无徒”,虚拟电厂的核心在于“聚合”与“通信”,与AI相得益彰。

一、AI与虚拟电厂技术核心匹配性强

虚拟电厂本质上是一套软件平台系统,通过先进信息通信技术和软件系统,实现分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等 分布式能源资源的聚合和协调优化,以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统,为配电网和输电网提供 管理和辅助服务。相对于传统电力能源生态系统,虚拟电厂的能源生态系统出现了明显变化,发电、输电、配电、用电界限相互交叉,同时兼具生 产者与消费者的角色,根据需求可以改变身份特征。

“聚合”和“通信”是虚拟电厂的核心,与AI匹配性强。建设虚拟电厂可分为两大关键信息化技术:即协调控 制、信息通信技术。其中,协调控制技术要联通源网荷储多个环节的调整,并要做出对于发电量、用电量、电价等多个数据的判 断,AI的接入有望极大提升分析效率和准度。另一方面,主要影响B端用电水平的虚拟电厂对于电网整体稳定性影响较小、数据 相比C端更容易授权用于训练,有望率先接入大模型应用。

二、AI在电力领域如何应用?能够发挥多少作用呢?

相信不少财友有疑问,AI技术不是早已有之吗,怎么之前没有听说过AI赋能虚拟电厂呢?其实这和Chat GPT的发展有关。笔者认为,正是由于Chat GPT的出现和应用,使得虚拟电厂智能化的程度有了新的可能。

一直以来业界苦恼的是,AI应用于电网的费用,不可以覆盖其研发和算力成本。而GPT的出现,很好地解决了这个问题,通用的 AI模型的确展现了,一条更加通用化的路径。在此基础上,AI+虚拟电厂的应用迎来新的局面,商业模式也将落地。

当前业内的共识是,机器代工是大趋势,仅在虚拟电厂的巡检阶段,AI技术可以帮助其节省的开支就十分可观,为此,笔者算了一笔账,以一个50MW的变电站为例,人工巡检完整一圈,覆盖所有设备所需要时间通常为2-3个月,而机器巡检仅需要2天左右的时间。

从成本端来讲,目前巡检机器人采购成本通常为48-85万元,除去机器的磨损老化,用个15年不过分吧,一年也就3.2-5.6万元,而如果靠人工,用人成本可就高了,现在的工资水平,雇佣一个人没有一万一个月都下不来。现如今,以AI算法为基础的运维已经广泛应用在了电力巡检之中。

具体来看,虚拟电厂的发电、输电、以及配电环节中,都能应用AI技术,相比传统 AI 算法,GPT 模型的区别在于通过海量参数,进一步提升了模型的精确度,达到降本增效的目的。

笔者研究了一下,AI可以在虚拟电厂中发挥的作用主要有,预测负荷需求即AI可以基于历史数据、天气预报等来对未来的负荷需求进行预测,从而使虚拟电厂能够提前做出相应的安排。

能量优化调度:根据负荷需求和各种能源的供应情况,AI可以制定,最优化的能量调度方案,从而保证虚拟电厂的稳定运转,并且尽可能减少成本。此外,在智能风险识别和数据分析挖掘方面也能发挥不小的作用。

以上环节,AI都可以更好地指导虚拟电厂的运营管理,起到降本增效的作用。

此外,虚拟电厂与电力交易是 AI 在电网落地的最佳场景 。虚拟电厂可以与大电网与电力市场互通,这将使得电网系统更加完善,还能为内部聚合的企业、用户、充电桩、储能、分布式能源等市场主体提供参与电力市场化交易的途径。

三、AI在电力领域应用尚处于早期试点阶段

当前,我国虚拟电厂尚处于早期试点阶段,各地正开展虚拟电厂试点,江苏、浙江、上海、冀北等地均出现了大型的虚拟电厂试点。不过,这种局面有望在近期改变,未来虚拟电厂的发展将更迅速,而这离不开AI的助推作用。

尤其是3月28日国家能源局发布《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》,该《意见》指出,重点推进在智能电厂、新能源及储能并网、输电线路智能巡检及灾害监测、虚拟电厂等十七个场景组织试点示范工程,围绕重点领域、关键环节、共性需求。而笔者认为,以上环节在 AI 技术应用与落地方面有望得到率先验证。

据资料显示,相关上市公司中:

国电南瑞是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商,公司可提供完整的虚拟电厂解决方案,拥有虚拟电厂平 台、虚拟机组、调控终端等系列化成熟产品和不同类型虚拟电厂项目的建设经验,目前已承建山西、浙江、江苏、福建等省的虚 拟电厂示范项目。

远光软件虚拟电厂业务方面,公司在已有的电力交易平台基础上,综合运用远光物联网、大数据和人工智能等技术基础,建设了 面向虚拟电厂运营商的虚拟电厂运营管理平台。

恒实科技在虚拟电厂有三大核心技术:一负荷调控潜力辨识与评估技术;二源网荷储优化调控技术;三基于VPP的综合能源运营 技术,公司已形成自主知识产权的系列产品。

随着 AI 在电力系统中应用场景更加明确,应用范围更加广泛深入,新型电力系统运行效率有望提升,新一代数字电网建设将更加完善。

文章来源: 财经早餐,趋势谋定,游资论道-A股龙大

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