無論是從市場運行還是從調(diào)度角度而言來說,一些小體量的電源或負荷直接參與市場面臨很大的運行難度,而虛擬電廠可以在內(nèi)部讓這些主體實現(xiàn)自平衡,再作為一個整體去響應市場信號。
建設虛擬電廠,客觀上是為整個市場培育市場主體。一方面,小體量的主體必須聚合起來才能參與市場;另一方面,虛擬電廠內(nèi)嵌于電力市場,可以通過提供需求側(cè)響應提升整體效率。
日前,山東電力交易中心組織召開山東虛擬電廠運營試點項目建設推進會,國網(wǎng)山東省電力公司副總經(jīng)理董京營在會上指出,虛擬電廠運營商業(yè)模式有利于促進源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動,對于提高能源綜合利用效率、推動能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義?!耙蒙綎|電力現(xiàn)貨市場建設的有利環(huán)境,在年底前實現(xiàn)虛擬電廠正式參與電力交易。”
山東電力現(xiàn)貨市場試點探索方興未艾,虛擬電廠的加入,又將給山東電力市場建設帶來怎樣的影響?
融合資源響應市場信號
究竟何為“虛擬電廠”?
國家電投中電國際政策研究室主任王冬容表示,從現(xiàn)有的研究和實踐來看,虛擬電廠可以理解為,將不同空間的可調(diào)節(jié)(可中斷)負荷、儲能、微電網(wǎng)、電動汽車、分布式電源等一種或多種資源聚合起來,實現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制,參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易的智慧能源系統(tǒng)。
“虛擬電廠既可作為‘正電廠’向系統(tǒng)供電調(diào)峰,又可作為‘負電廠’加大負荷消納配合系統(tǒng)填谷;既可快速響應指令配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟補償,也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務等各類電力市場獲得經(jīng)濟收益?!蓖醵菡f。
而到了具體項目上,虛擬電廠到底包含哪些內(nèi)容,各國、各地在實踐中又呈現(xiàn)出不同的理解,往往難以給出一個嚴格的定義。
“雖然內(nèi)涵上可能有差別,但虛擬電廠的建設目標應該是明確的,就是要將體量小、不適合直接參與電力市場的市場主體聚合起來?!?中國社科院財經(jīng)戰(zhàn)略研究院副研究員馮永晟認為,虛擬電廠難以給出準確定義正是由于其可以融合多種資源的特性。“無論是從市場運行還是調(diào)度來說,一些小體量的電源或負荷直接參與市場面臨很大的運行難度,而虛擬電廠可以在內(nèi)部讓這些主體實現(xiàn)自平衡,再作為一個整體去響應市場信號?!?
補充電源結(jié)構(gòu)靈活性
虛擬電廠的加入,會否影響電力市場現(xiàn)有格局?
中國工程院院士杜祥琬認為,如果東、中部各地區(qū)能將本地能源開發(fā)起來,并在此基礎(chǔ)上建設虛擬電廠,中國的電力系統(tǒng)將會有新的業(yè)態(tài)和模式,也必然會是高比例的低碳能源網(wǎng)絡?!笆紫刃枰羞@個觀念,有政策,再有一批實踐?!?
“山東本身一直在推進省內(nèi)開展需求側(cè)響應試點的相關(guān)工作,此次虛擬電廠參加電力市場交易的推進應該也有這方面的考慮?!蹦持槿耸扛嬖V記者,山東自身電源結(jié)構(gòu)特點,很大程度上促成了其建設虛擬電廠的積極性?!吧綎|煤電裝機量大,靈活性相對不足,近年來可再生能源發(fā)電量迅速增長,靈活性資源缺乏的問題更加明顯。”
山東省電力企業(yè)協(xié)會副會長徐震在分析山東電力供需形勢時也指出,山東是電力大省,由于用電需求結(jié)構(gòu)變化、夏季高溫天氣等因素,近幾年出現(xiàn)了尖峰電力缺口。“表面上看,出現(xiàn)電力缺口是因為電力系統(tǒng)沒有足夠的裝機來滿足電力負荷,但根本原因是電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性矛盾。”他表示,華北電力大學課題組的一份研究報告以山東為實例展開分析,并認為需求響應是滿足短時尖峰負荷需求的首選資源。
虛擬電廠“可正可負”的特性,確實能夠勝任需求響應的任務,而通過需求響應來解決尖峰負荷問題,經(jīng)濟性優(yōu)勢也更為明顯。根據(jù)國家電網(wǎng)相關(guān)測算,若通過建設煤電機組滿足國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)5%的峰值負荷需求,電廠及配套電網(wǎng)投資約4000億元;若建設虛擬電廠,建設、運維和激勵的資金規(guī)模僅為400-570億元。
“入市”機制仍待完善
山東虛擬電廠進入電力市場并非首例?!笆?”期間,江蘇、上海、河北、廣東等地都相繼開展了電力需求響應和虛擬電廠的試點,但真正實現(xiàn)虛擬電廠市場化運行的例子卻并不多見。
王冬容指出,目前,我國屬于市場型虛擬電廠的,只有冀北交易中心開展的虛擬電廠試點。而各地電力輔助服務市場和現(xiàn)貨市場建設中,除華北地區(qū)開展小規(guī)模試點外,也沒有將虛擬電廠作為市場主體納入。
“目前冀北虛擬電廠商業(yè)運營主要參與華北調(diào)峰輔助服務市場,根據(jù)系統(tǒng)調(diào)峰需求,實時聚合調(diào)節(jié)接入資源用電負荷,在新能源大發(fā)期間增加用電需求(填谷),減少火電廠不經(jīng)濟的深調(diào)狀態(tài),獲得與調(diào)峰貢獻相匹配的市場化收益。” 王冬容說。
“建設虛擬電廠,客觀上也是在為整個市場培育市場主體。一方面,小體量的主體必須聚合起來才能參與市場;另一方面,虛擬電廠內(nèi)嵌于電力市場,可以通過提供需求側(cè)響應提升整體效率。”馮永晟表示,“所以,虛擬電廠究竟能為電力市場帶來多大價值,關(guān)鍵還在于市場本身建設的情況?!?
“我國虛擬電廠處于起步階段,其組織、實施和管理基本上還是沿襲需求側(cè)管理的舊模式,沒有樹立起將需求側(cè)資源和供給側(cè)資源同等對待的理念,沒有形成體系化、常態(tài)化工作機制?!蓖醵葜赋觯按送?,管理部門不明確、規(guī)范標準不統(tǒng)一、激勵和市場化機制不到位等問題,都亟待進一步完善和解決?!?