“五一”长假后第一个工作日，下午2点，在位于闵行的AFC大虹桥国际商务楼里，几台空调主机和水泵临时关闭，部分电梯运力暂停，同时地下车库的照明也部分熄灭。这并非停电，而是上海首次“双碳”主题的虚拟电厂需求响应行动中的场景。
所谓虚拟电厂，就是运用能源互联网技术，把电网中许多散落的电力负荷整合起来、聚沙成塔，变成具有一定规模的、可控制的负荷资源，就好比“看不见的电厂”，可以参与电力平衡，提升电力资源利用效率，达到节能减碳的效果。
“比如商务楼里的空调、动力、照明设备和我们的系统相连接，在需要时可以通过控制设备功率和起停状态，来调节整栋楼的用电负荷”，上海市电力需求响应中心主任郑庆荣介绍说，如果一栋楼一次性降低负荷500千瓦，可以视其为一台500千瓦发电能力的机组。
“这次需求响应我们集合了许多这样的‘机组’，在用电高峰时段最大降低了电网负荷15万千瓦，相当于为城市建了一座15万千瓦的‘电厂’”，郑庆荣说：“这样的‘电厂’既不占用土地也不烧煤，在一小时的响应时间里代替真实电厂发电15万度，提高了资源综合利用率。”
除了在高峰时段“削平”电网负荷之外，虚拟电厂还可以用来帮助电网提升低谷负荷。5月5日凌晨1点，位于浦东成山路的公交充电站内150台智能充电桩同时开启充电模式，临港的多家大型制造业企业的生产线不约而同开足了运行马力，遍布全市的近万个5G通信基站内蓄电池机组启动储能……3小时后，上海市电力需求响应中心的数据显示，整个电网的用电负荷上升了41.2万千瓦，约占夜间电网低谷负荷总量的3.3%。
“电力负荷在白天和夜间的峰谷差过大，会直接影响电网运行的安全性和经济性”，郑庆荣表示，水电等清洁能源占上海电网夜间总电量的20%以上，适当提升用电负荷不仅有助于消纳这些清洁能源，减少碳排放，也可以缓解电网调峰压力，减少发电机组的能效损耗。
据国网上海电力介绍，通过开展规模化的“削峰”和“填谷”，此次虚拟电厂需求响应行动在不到两天时间内，累计调节电网负荷56.2万千瓦，消纳清洁能源123.6万千瓦时，减少碳排放约336吨。
同时，本次需求响应行动精准调动工业生产、商业楼宇、微电网、分布式能源、冷热电三联供、储能设施、冰蓄冷、公共充电站、小区居民充电桩等11种不同负荷资源，是国内同类项目中，调节资源种类最全、充电桩负荷参与规模最大、基站储能参与度最高的一次。
中国铁塔上海分公司赵行明副总经理表示，此次削峰填谷实现了对铁塔5G基站储能的全覆盖。“我们在每个通信基站都配备有通信保障储能电池，通过主站下发指令能够远程进行蓄电池投切状态控制，配合电网进行需求响应。” 同时，此次虚拟电厂需求响应还首次融入了“智慧减碳”的概念。国网上海电力创新应用CPS信息物理系统，通过实时监控、自动执行指令、自动优化升级策略，提升楼宇响应的“智慧”的程度，不仅降低了用户的停电感知，还能实现用能的全局优化，减少能耗损失。
“我们充分利用智慧能源虚拟电厂运营管理平台中的大数据进行排摸，将能效高、碳排放少的用户纳入新兴能源企业库，并优先筛选库内企业参与响应，达到减少碳排放的目的”，国网上海电力市场营销部副主任王俊介绍说，“我们还在临港地区尝试用非常精细化的调节手段，让电网就地消纳周边的风电和分布式储能资源，达到区域负荷自治的效果。”
据悉，上海的虚拟电厂建设目前走在全国前列，并已初步形成了100万千瓦的发电能力。伴随着“智慧”和“减碳”理念的引入，虚拟电厂在规模化、双向调节负荷的能力更加凸显，今后将为上海加快建设’韧性城市’提供更多助力。
国网上海电力表示，未来将重点加强对虚拟电厂分层分区分域动态机制等课题的研究，加快5G通信、区块链、储能等关键性技术的深度融合。
评论