中國儲能網訊：虛擬電廠是將不同空間的可調負荷、儲能、微電網、電動汽車、分布式電源等一種或多種資源聚合起來，實現自主協調優(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)，是國家電力體制改革背景下孕育出的新業(yè)態(tài)，電力體制改革是能源結構轉型的必然要求。
能源結構轉型是世界各國面臨的問題。我國一次能源結構呈以煤為主、多能互補的特點。其中，石油對外依存度高達70%，石油使用量中的70%用于交通運輸行業(yè)。能源安全，尤其是穩(wěn)定、持續(xù)、廉價的能源供給面臨風險。
在供給側尋找新能源替代，在需求側發(fā)展電動化是能源轉型的內在要求與必然趨勢。供需兩側新能源的快速發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來極大考驗。在供給側，隨著光伏、風電等新能源在電力系統(tǒng)中占比的不斷提升，電力系統(tǒng)面臨如何消納不確定性高、隨機性強、沖擊性大的新能源等問題。在需求側，我國新能源汽車保有量已經超過1000萬輛，此類高功率用電設備大規(guī)模接入，給電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行帶來挑戰(zhàn)。
虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易是能源需求側的發(fā)展方向。《中共中央 國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》要求，全面放開用戶側分布式電源市場、建立輔助服務分擔共享新機制，給用戶側建設虛擬電廠參與電力市場交易提供了政策引導。一種符合新發(fā)展階段的電力市場政策體系與市場機制正在建設過程中，要求加強對需求側的管理，開放電力消費市場，以政策為指導、市場為牽引，形成覆蓋發(fā)、輸、配、售、用、服等電力全生命周期的新型電力體制。
通信基站建設虛擬電廠
具備天然優(yōu)勢
通信基站建設虛擬電廠是用戶側參與電力系統(tǒng)互動的理想場景。2022年3月，十部委聯合印發(fā)的《關于進一步推進電能替代的指導意見》明確指出，鼓勵通訊基站利用虛擬電廠參與電力系統(tǒng)互動。通信基站在需求側資源聚合方面有良好的資源稟賦，每一座通信基站的電力接入、負載功耗、備電電池、可控空調都是優(yōu)質的靈活可調資源。同時，每座通信基站的智能管理設備與全國監(jiān)控平臺可實現通信，是一張?zhí)烊坏姆植际侥茉淳W絡。從聚合資源規(guī)模、覆蓋范圍等方面看，如果全國1000萬個通信基站的電力資源實現虛擬聚合，將成為全球最大的分布式虛擬電廠。
碳達峰碳中和的本質是能源問題，“雙碳”目標是對能源結構轉型與電力體制改革的促進。虛擬電廠的發(fā)展階段可以分為邀約型、市場型、自主調度型三個階段，我國虛擬電廠正處在由邀約型向市場型過渡的時期。通信基站運營企業(yè)在這一過程中可以發(fā)揮資源優(yōu)勢，抓住市場機遇，喚醒沉睡資產，利用存量資源挖掘增量價值，做大共享經濟文章，開辟新的業(yè)務經營路線。
通信基站建設虛擬電廠
要有系統(tǒng)性與專業(yè)性
通信基站運營企業(yè)將虛擬電廠打造成為標準業(yè)務，主要涉及四方面內容：商業(yè)模式與營收、關鍵技術與平臺、管理制度與流程、組織保障與團隊。
從商業(yè)模式來看，目前虛擬電廠的盈利模式主要有三種：參與需求響應獲取補貼、參與輔助服務市場獲得收益、作為市場主體參與電力市場化交易。參與需求響應獲取補貼與參與輔助服務市場獲得收益兩種商業(yè)模式利潤水平高，但均無法形成大規(guī)模收入，無法發(fā)揮虛擬電廠的最大效用。虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易，聚合分布式電源（如光伏、風電等），能最大程度發(fā)揮虛擬電廠的能力。隨著5G基站的持續(xù)建設，我國通信基站年耗電量將在2026年超過2千億度。由通信基站建設的虛擬電廠，可形成千億元級收入規(guī)模、百億元級利潤的項目，達到上市公司水平。
虛擬電廠技術主要是電力資源的虛擬聚合，本質為通信、計量、控制三方面。通信是虛擬電廠資源聚合的關鍵，可聚合資源通過通信網絡實現數據通信與控制指令的傳達與反饋。通信基站運營商已建成的運維監(jiān)控網絡可以進行能力復用，需在通信可靠性與低延時方面加強，要對運維監(jiān)控網絡進行系統(tǒng)評估，將涉及智能監(jiān)控設備升級改造與增設下沉服務器等問題。計量是指虛擬電廠與電力部門的電量計量，是雙方對賬結算的依據。目前電網在低壓用戶側普遍存在智能電表覆蓋率低的問題，可以由通信基站運營商、電力企業(yè)、政府三方面以項目合作形式，共同出資推動計量改造?？刂浦饕轻槍镜染酆腺Y源的數字化、篩選、建模、分集群管理、報量報價策略等，需要走出通信行業(yè)，聯合電力行業(yè)中專業(yè)性強的研究機構共同研發(fā)。通信、計量、控制均需部署在業(yè)務平臺，實現自動化的管理與運行控制。
虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易時，該業(yè)務的金融屬性較強，目前通信行業(yè)的管理制度與流程無法支持虛擬電廠開展相關業(yè)務。應根據虛擬電廠業(yè)務情況，重新設計符合業(yè)務要求的公司治理結構、管理制度與責權界面?？蓞⒖计渌笮碗娏鹃_展電力市場化交易業(yè)務的經驗，在各地注冊獨立法人機構，與主營業(yè)務進行責任隔離。
通信企業(yè)經營虛擬電廠涉及企業(yè)內部多個部門。市場部門需要與電力交易中心、電網調度等外部主體建立新的客情關系，同時對基站用電及電費繳納明確責任主體，明確電池、空調等聚合資源的經營權；維護部門要在通信主營業(yè)務保障要求的基礎上，確定可調度資源的能力；虛擬電廠經營部門需要統(tǒng)籌協調相關部門，制定業(yè)務發(fā)展規(guī)劃，研究調度策略，管理日常經營；技術部門、信息部門需要做好技術支撐與平臺建設；戰(zhàn)略與改革部門需要設計符合業(yè)務開展的公司治理結構。
通信基站建設虛擬電廠
需經歷4個階段
第一階段聚合企業(yè)內部電力資源，虛擬電廠參與需求響應。對內要求建立可聚合資源庫，對可聚合資源建模，建立面向電力邀約的調度算法，確保資源調度的可靠性與及時性；對外要求與電力系統(tǒng)打通平臺接口，對接電力主管部門，建立客情關系。
第二階段聚合企業(yè)內部電力資源，虛擬電廠參與輔助服務市場。對內要求提升可聚合資源的精確計量水平、精準控制水平、通信魯棒水平、建模精度等，對外要求與電力交易中心建立業(yè)務關系，獲取售電資質，培養(yǎng)電力交易業(yè)務能力。
第三階段聚合企業(yè)內部電力資源，虛擬電廠參與電力市場化交易。對內要求聚合分布式的電源（如基站光伏、風電等），同時優(yōu)化核心控制算法，依據電力中長期交易與現貨交易的電價波動，形成相應的報量報價策略，在考慮市場要求、主營通信業(yè)務用電要求以及運維要求等所有工況約束的情況下，全自動參與電力現貨市場；對外要求提升電力市場化交易業(yè)務能力，擴大行業(yè)影響力，參與政策與標準制定，從市場參與者向市場挑戰(zhàn)者轉型。
第四階段聚合社會電力資源，虛擬電廠與電力系統(tǒng)充分互動。對內要求研發(fā)聚合產品，提升平臺擴展能力；對外要求拓展社會可聚合資源，向電力用戶提供聚合服務與收益分享，向新能源發(fā)電機組提供發(fā)電權轉讓，參與包括電力削峰填谷、需求響應、輔助服務、電力交易等多項業(yè)務，形成綜合能源治理能力，提升社會影響力，向電力用戶側市場主導者轉型。
2022年是黨的二十大召開之年，是實施“十四五”規(guī)劃、全面建設社會主義現代化國家的重要一年。受新冠肺炎疫情影響，全社會用電增速放緩，通信行業(yè)發(fā)展整體平穩(wěn)。展望未來，新能源進程長期向好的基本面和內在向上的趨勢沒有改變，深化電力市場改革為虛擬電廠發(fā)展帶來動力。通過聚合通信基站的電力資源，參與電力市場化改革，推進虛擬電廠系統(tǒng)建設，將進一步提升社會整體用能效率，助力碳達峰碳中和目標穩(wěn)步實現。（作者供職于中國鐵塔股份有限公司）
