中國儲能網(wǎng)訊：資本市場最不缺的就是故事。
日前，特斯拉聯(lián)合PG&E推出一項新的試點計劃，創(chuàng)建一個虛擬電廠（VPP），以保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性。一經(jīng)推出，便吸引了超過1500名客戶正式參與該計劃。
特斯拉的此番布局，也印證著在碳中和背景下，虛擬電廠已成為電力供需平衡調(diào)整的重要手段。
近期相關(guān)概念股的大漲，讓無論是資本市場，還是從事虛擬電廠業(yè)務(wù)的企業(yè)，都對這個行業(yè)的未來充滿了期待。更有機構(gòu)預測，虛擬電廠或?qū)⒊蔀橄乱粋€千億行業(yè)。
投資者們追風口的腳步不曾停歇，那虛擬電廠會不會是下一個風口？被市場所期待的虛擬電廠到底是什么？目前國內(nèi)外虛擬電廠發(fā)展到什么階段了？中國虛擬電廠發(fā)展未來會如何演變？
圖片
7月14日，在麒麟學院平臺直播的“2022中國虛擬電廠發(fā)展前景展望和商業(yè)模式分析”會議上，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織正式發(fā)布的《中國虛擬電廠發(fā)展前景和商業(yè)模式分析》（下稱《報告》），或許能解答這些問題。
聚沙成塔，虛擬電廠是未來新型電力系統(tǒng)所需的方式之一
虛擬電廠的爆火不是一時興起。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織運行局運行分析處處長馮利民介紹：“VPP是一種通過先進信息通信和監(jiān)測控制技術(shù)，實現(xiàn)海量分布式新能源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車等資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個特殊電廠參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，對外表現(xiàn)為一個可控電源?！?
也就是說，虛擬電廠既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電和調(diào)峰等輔助服務(wù)，又可作為“負電廠”通過負荷側(cè)響應(yīng)以配合系統(tǒng)填谷；既可快速響應(yīng)指令、配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行并獲得經(jīng)濟補償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類電力市場獲得經(jīng)濟收益。
上海交通大學電氣工程系長聘教授艾芊認為：“虛擬電廠聚合了海量柔性資源，通過其智能管控，形成一個整體來參與運行，參與電網(wǎng)的互動，參與電力市場，從而獲取它更高的收益。從這個角度來講，對虛擬電廠的發(fā)展以及對內(nèi)部成員的訴求提升，都是一個很好的契機?！?
參與VPP建設(shè)運營的利益相關(guān)方眾多，總體上可分為五類：發(fā)電側(cè)、用電側(cè)、電網(wǎng)企業(yè)、監(jiān)管機構(gòu)及產(chǎn)業(yè)鏈?！?
“從發(fā)電側(cè)來說，虛擬電廠相較傳統(tǒng)電廠最大的優(yōu)勢在于其靈活性。如果我們家里的屋頂接入光伏，就可以作為虛擬電廠的一份子，參與到電力市場交易中，在能源轉(zhuǎn)型和能源保供做出貢獻。”馮利民舉例。
細分來看，上述利益相關(guān)方在VPP建設(shè)運營中分別承擔不同角色，對于上述利益相關(guān)方，VPP也具有不同功能價值。
在電網(wǎng)側(cè)，VPP功能價值表現(xiàn)在服務(wù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，包括提供電網(wǎng)調(diào)峰能力、提供電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)、提供負荷備用服務(wù)、提供電網(wǎng)阻塞緩解手段等；在用電側(cè)，VPP功能價值表現(xiàn)在保證優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)，包括提供參與電力市場機遇、提供用戶側(cè)節(jié)能服務(wù)提供應(yīng)急電源服務(wù)等；在發(fā)電側(cè)，VPP功能價值表現(xiàn)在保障電源并網(wǎng)及電力消納，包括提供海量分布式電源精益化管理手段、提供清潔發(fā)展思路等；在監(jiān)管側(cè)，VPP功能價值表現(xiàn)在降低電力系統(tǒng)整體運行成本，提供公平多元化市場競爭、提供系統(tǒng)價格穩(wěn)定能力和提供分布式能源監(jiān)管手段等；在產(chǎn)業(yè)鏈側(cè)，VPP功能價值表現(xiàn)在創(chuàng)造全產(chǎn)業(yè)鏈和全業(yè)態(tài)綜合收益，包括提供全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展效益、提供能源金融及大數(shù)據(jù)增值等衍生服務(wù)等。
國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍認為：“虛擬電廠把分散資源聚沙成塔，是未來新型電力系統(tǒng)很需要的一種方式?！?
進入2022年，隨著分布式風光發(fā)電、儲能系統(tǒng)和可控負荷高速增長，虛擬電廠將此類資源聚合起來并協(xié)同優(yōu)化，不僅能夠參與電網(wǎng)運行和市場交易，同時還提高電網(wǎng)安全可靠性、提升清潔能源消納能力。
國家電投集團綜合智慧能源科技有限公司新疆分院副院長張軍偉坦言：“老電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，市場主體從單一化向多元化轉(zhuǎn)變，電力輸送從發(fā)輸配用向源網(wǎng)荷儲的轉(zhuǎn)變，以及分布式能源、儲能參與進來后，電力系統(tǒng)將會更為復雜。也正因為我們的電力系統(tǒng)和政策市場已經(jīng)發(fā)生變化，才逐步滿足虛擬電廠誕生的環(huán)境?！?
這也意味著，自上世紀90年代末概念提出后，厚積薄發(fā)的虛擬電廠將在中國迎來自己的舞臺。
取長補短，探索虛擬電廠市場化運營、創(chuàng)新可行商業(yè)模式
《報告》指出，得益于靈活開放的電力市場機制、調(diào)度運行規(guī)則、電力企業(yè)監(jiān)管，目前虛擬電廠理論和實踐在歐美發(fā)達國家發(fā)展較為成熟。
馮利民介紹：“國外VPP的商業(yè)模式分為電力公司或電力零售商主導模式、電力營銷商模式、獨立聚合商模式和儲能供應(yīng)商主導模式四類?！?
《報告》顯示，各國針對虛擬電廠發(fā)展各有側(cè)重。其中，以德國為代表的歐洲國家以聚合分布式電源為主；美國以可控負荷為主；日本以聚合用戶側(cè)儲能和分布式電源為主，計劃到2030年部署超過2500萬千瓦；澳大利亞以聚合用戶側(cè)儲能為主，特斯拉公司在南澳建成了號稱世界上最大的電池VPP。
在總結(jié)歐洲、北美、亞太等地區(qū)典型國家虛擬電廠發(fā)展經(jīng)驗時，馮利民歸納道：“一是VPP發(fā)展與所在國電力市場建設(shè)情況相適應(yīng)；二是明確市場準入門檻、各方權(quán)責利等問題，是實現(xiàn)VPP商業(yè)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵；三是完善配套激勵政策，是推動VPP快速發(fā)展的催化劑；四是健全管理機制，是促進VPP有序發(fā)展的重要保障；五是跨區(qū)協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)權(quán)限等問題需重點關(guān)注?！?
從國內(nèi)看，我國VPP整體仍處于發(fā)展初期，政策機制不甚健全，項目以研究示范為主并由政府引導、電網(wǎng)實施，且普遍聚焦于需求側(cè)響應(yīng)模式。
根據(jù)彭博新能源財經(jīng)（BNEF）對全球93家VPP企業(yè)的調(diào)研結(jié)果，截至目前VPP企業(yè)商業(yè)模式不清晰，實現(xiàn)盈利尚存較大難度。
那我們還要不要繼續(xù)追這個風口？
《報告》分析了7項我國發(fā)展虛擬電廠的必需性：海量分布式能源調(diào)控的需要、提升清潔能源消納能力的需要、調(diào)峰負荷潛力挖掘的需要、完善電力市場的需要、分布式新能源監(jiān)管的需要、爭奪全球 VPP 產(chǎn)業(yè)話語權(quán)的需要、吸引社會力量參與分布式新能源發(fā)展的需要。
馮利民更是直言：“我們是制造業(yè)大國，我們的設(shè)備、技術(shù)最終走向全球。虛擬電廠作為全球發(fā)展迅猛的行業(yè)，如果我們不再加速攻克虛擬電廠技術(shù)，這一塊蛋糕我們還有機會獲取嗎？”
從政策環(huán)境來看，近年來諸多省份在政府引導下，由兩大電網(wǎng)開展系列示范項目，并以參與需求側(cè)響應(yīng)為主要運營和盈利模式，持續(xù)推進VPP發(fā)展。各地已普遍出臺輔助服務(wù)市場政策，引導VPP參與系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻，在此背景下，各示范項目積極主動探索市場化運營、創(chuàng)新可行商業(yè)模式，有望帶動國內(nèi)VPP快速可持續(xù)發(fā)展。
此外，蔣莉萍還建議：“當前政策的大方向是明確的，但是在具體操作中有具體的問題需要解決，就是虛擬電廠調(diào)控和運行管理方式?！?
開路先鋒，虛擬電廠應(yīng)遵循“三步走”發(fā)展目標
市場的大爆發(fā)也吸引著眾多新玩家想要分一杯羹，那么哪些市場主體比較適合進入虛擬電廠這一領(lǐng)域？
馮利民先從源頭剖析道：“虛擬電廠發(fā)展到現(xiàn)在，其技術(shù)組成多而雜。比如有協(xié)調(diào)控制技術(shù)，精準決策技術(shù)，資源組合技術(shù)，指令分配技術(shù)，智能計量技術(shù)，信息通信技術(shù)……相當于通過這么多技術(shù)，能夠?qū)⑻摂M電廠所涉及的各個分散單元和各個觸角比較長的網(wǎng)絡(luò)，最后集中到電網(wǎng)調(diào)度這里?！?
“正是有這么多技術(shù)，所以才有廣泛的空間可以去投資、去研發(fā)、去推廣，去推動政策的制定，從而推動整個行業(yè)的發(fā)展?！瘪T利民解釋。
艾芊補充：“在諸多關(guān)鍵技術(shù)中，解決好通信技術(shù)和控制架構(gòu)，那么在技術(shù)方面已經(jīng)初步達到了虛擬電廠運營要求。”
“智慧能源系統(tǒng)的開發(fā)商，綜合能源服務(wù)商都可能成為潛在虛擬電廠身份，”蔣莉萍提出：“對于當前來說，更需要一個能夠進入競爭性電力市場的先行者?！?
她強調(diào)：“先行者要嘗試打通包括市場監(jiān)管、定位以及構(gòu)建市場參與模型等方面的堵點，給其他參與者做一個示范，是目前最最需要的。”
馮利民補充說：“這個先行者需要突破精神，需要非常銳利進取精神。VPP對新興信息技術(shù)有著內(nèi)在要求，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有其先天的便利條件，可以發(fā)揮更大作用?！?
日立能源（中國）有限公司首席咨詢顧問程濛認為：“虛擬電廠是能源互聯(lián)網(wǎng)概念落地應(yīng)用一個非常典型的應(yīng)用場景。通過技術(shù)手段去挖掘提升它的靈活性可調(diào)節(jié)能力，進而提升系統(tǒng)的能源效率。因此，日立能源未來遠景是與用戶側(cè)一起打造一個共建共享共治新型化能源生態(tài)系統(tǒng)?！?
艾芊談到：“虛擬電廠是“云大物移智鏈”技術(shù)一個集大成者，或者說整體解決方案的提供者。但是在能源轉(zhuǎn)型的道路上，還需政府、企業(yè)、用戶等各方通力合作和共同努力。”
《報告》提出了中國虛擬電廠“三步走”發(fā)展目標。
第一階段（2022～2025 年）：由政府指導、電網(wǎng)公司實施項目開發(fā)，以專項資金、特定合約等模式實現(xiàn)商業(yè)運營，實現(xiàn)一定規(guī)模分布式新能源、可控負荷聚合。
第二階段（2026～2030 年）：由專項資金、特定合約模式，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿鎱⑴c電量、容量、輔助服務(wù)等市場的可持續(xù)商業(yè)模式，多種主體參與VPP開發(fā)，市場趨于活躍。
第三階段（2031～2035 年）：VPP實現(xiàn)全面市場化運作，業(yè)務(wù)趨于成熟穩(wěn)定，培育出全球領(lǐng)先、技術(shù)先進的VPP龍頭企業(yè)，大型專業(yè)化VPP運營商成為主流模式。
所以，虛擬電廠“串聯(lián)”源網(wǎng)荷儲售服，必將迎來大發(fā)展，其實施將使電力能源行業(yè)從“笨重”走向輕巧靈動、從多層垂直走向少層扁平，甚至貫通能源產(chǎn)業(yè)鏈，提高資源利用率和系統(tǒng)整體效率，助力多方互利共贏。
