中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“以后充電站就像是一個(gè)電力樞紐，屬于很重要的基礎(chǔ)設(shè)施，不光能給電動(dòng)車充電，也能讓電動(dòng)車主通過你這兒賣電，所以充電站是越早建越好?！?/span>
12月初的“冰城”哈爾濱，氣溫已經(jīng)達(dá)到了零下20攝氏度。
下午14時(shí)許，安徽一家充電樁企業(yè)的客戶經(jīng)理陸雨正陪同當(dāng)?shù)氐某潆娬炯用松桃黄鹪谀蠉弲^(qū)考察電站選址。一般情況下，在經(jīng)歷前期背調(diào)與總部洽談后，已經(jīng)進(jìn)入電站選址階段的加盟商，通常會(huì)對(duì)即將投建的項(xiàng)目充滿激情與期待，但這一次陸雨卻遇到了一位十分“糾結(jié)”的客戶。
在考察選址的過程中，這位加盟商依舊在言語間透露出了對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂，一會(huì)擔(dān)心各類審批手續(xù)是否會(huì)過于繁瑣，一會(huì)又擔(dān)心電站建成后使用率過低。
面對(duì)加盟商的擔(dān)憂，陸雨再次祭出“擺案例、講政策”兩大法寶，她找來了一個(gè)同城運(yùn)營電站在11月份的財(cái)務(wù)流水向加盟商展示?！澳憧此麄€(gè)11月六千多訂單，每天平均充電流水就有8000多，一年就有近300萬?！标懹暾f。
與此同時(shí)，她還搬出了國家能源局綜合司在11月25日發(fā)布的《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（征求意見稿），其中提出，要推動(dòng)儲(chǔ)能、分布式發(fā)電、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場主體參與交易。
“以后充電站就像是一個(gè)電力樞紐，屬于很重要的基礎(chǔ)設(shè)施，不光能給電動(dòng)車充電，也能讓電動(dòng)車主通過你這兒賣電，所以充電站是越早建越好。”陸雨進(jìn)一步表示。
虛擬電廠
充電站如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車反向賣電？
這需要利用V2G充電技術(shù)，所謂V2G是指汽車到電網(wǎng)，即讓電動(dòng)汽車反向電網(wǎng)饋電。“采用V2G技術(shù)的充電站，可以把電動(dòng)車當(dāng)成大號(hào)的充電寶，使其能為電網(wǎng)提供調(diào)峰、無功補(bǔ)償?shù)容o助服務(wù)”，陸雨告訴記者。
理想很美好，現(xiàn)實(shí)卻較為骨感。
記者了解到，V2G技術(shù)目前在國內(nèi)的發(fā)展還較為遲緩，造成這一情況的原因有很多，例如V2G技術(shù)會(huì)增加新能車的充放電次數(shù)，從而降低電池壽命；V2G模式的普及還需要專有的充電樁和汽車（支持雙向充電技術(shù)）；微電網(wǎng)參與電力市場的交易機(jī)制也有待完善。
而在一眾問題中，最重要的還是集中在電網(wǎng)側(cè)層面。
廣東一家上市能源企業(yè)的項(xiàng)目經(jīng)理劉習(xí)輝向記者解釋說，采用V2G技術(shù)的本意是為了調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，但從宏觀上來看，新能源汽車的充放電本身就具有隨機(jī)性，在沒有統(tǒng)一的調(diào)度系統(tǒng)的情況下，V2G電站不但不能實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”，反而會(huì)成為新的負(fù)擔(dān)。
而想要充分發(fā)揮V2G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就需要依靠虛擬電廠的建設(shè)。
記者注意到，早在2015年7月6日，國家發(fā)改委便下發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中指出：“要推廣區(qū)域性自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)、智能小區(qū)、智能園區(qū)以及虛擬電廠定制化工程方案；加快電力需求側(cè)管理平臺(tái)建設(shè)，支持需求側(cè)管理預(yù)測分析決策、信息發(fā)布、雙向調(diào)度技術(shù)研究應(yīng)用；探索靈活多樣的市場化交易模式，建立健全需求響應(yīng)工作機(jī)制和交易規(guī)則，鼓勵(lì)用戶參與需求響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)互動(dòng)。”
所謂虛擬電廠（Virtual Power Plant，簡稱VPP）是一種將分布式發(fā)電、需求側(cè)響應(yīng)和儲(chǔ)能資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
記者了解到，在傳統(tǒng)的能源供給體系中，用電和耗電大體上都是一致的，為了保障電網(wǎng)的運(yùn)行平穩(wěn)，電源側(cè)必須根據(jù)負(fù)荷側(cè)的消費(fèi)情況，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)出力大小。
“電網(wǎng)的安全運(yùn)行邏輯是用多少電發(fā)多少電，如果用電多了，發(fā)電不夠，那就會(huì)造成停產(chǎn)限電，那發(fā)電多了用電少了，那就會(huì)給電網(wǎng)造成破壞?！眲⒘?xí)輝說。
在此背景下，雖然虛擬電廠的概念提出時(shí)間較早，但是由于早年間傳統(tǒng)能源供給體系較為單一，虛擬電廠始終未能得到大展拳腳的空間，因此也長期停留在概念與試點(diǎn)階段。
直到近年來，新能源裝機(jī)占比的不斷提升，才讓虛擬電廠的概念再度受到市場的重視。
“多、散、小是分布式新能源的三大特點(diǎn)，此外，就算是集中式的大型電站，出力也具有隨機(jī)和間歇性，通過虛擬電廠就能打破時(shí)空束縛，將一定區(qū)域內(nèi)多個(gè)分散且可控的電源、儲(chǔ)能以及負(fù)荷聚合，等效成一個(gè)可控電源，以此來實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)管理電力系統(tǒng)?！眲⒘?xí)輝進(jìn)一步解釋說。
為了說明虛擬電廠如何起到“削峰填谷”的作用，他又向記者舉例：“當(dāng)電力市場供大于求時(shí)，虛擬電廠可以作為‘負(fù)電廠’，中斷部分可控電源并網(wǎng)，提高用電負(fù)荷，增加電網(wǎng)的消納能力，而當(dāng)電力市場供小于求時(shí)，虛擬電廠又可作為‘正電廠’，聚合分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)施向電網(wǎng)供電?！?
此外，虛擬電廠概念的再度走紅，除了要解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來的挑戰(zhàn)外，還要滿足電力消費(fèi)場景日趨多元化的市場需求。
從用電側(cè)來看，隨著近年來儲(chǔ)能設(shè)施、分布式光伏、智能用電設(shè)備以及新能源汽車及充電站等產(chǎn)品的全面普及，電力用戶的角色從原來單純的消費(fèi)者變成了“產(chǎn)消者”。
“原先工商業(yè)可能只是單純的電力消費(fèi)者，裝上了一套分布式光伏之后，那這位用戶就多了一個(gè)生產(chǎn)者的身份，又或者裝上一套獨(dú)立的儲(chǔ)能設(shè)施，這位用戶又變成了電力輔助參與者，又比如V2G電站，車主在充電時(shí)是消費(fèi)者，在賣電時(shí)又成了輔助參與者。”滬上一位新能源行業(yè)研究員馬志告訴記者。
在劉習(xí)輝看來，如果說國家能源局在11月25日發(fā)布的《基本規(guī)則》是從頂層設(shè)計(jì)上明確了新興能源主體的市場地位的話，那么虛擬電廠建設(shè)就是保障頂層設(shè)計(jì)落實(shí)的重要措施。
“通過虛擬電廠的建設(shè)，才能將廣大的資源協(xié)調(diào)調(diào)度起來，實(shí)現(xiàn)最大程度地高效利用，既解決了電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題，又提高了新能源消納，這是我國構(gòu)建新型能源供給體系的必經(jīng)之路?！眲⒘?xí)輝說。
此外，記者還注意到，相比起火電靈活性改造，虛擬電廠也是解決當(dāng)下新能源消納問題較為經(jīng)濟(jì)性的手段。根據(jù)國家電網(wǎng)的測算，通過火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠僅需投資500億-600億元，虛擬電廠的成本僅為火電廠的1/8-1/7。
根據(jù)記者不完全統(tǒng)計(jì)，截至2022年12月16日，國內(nèi)已有北京、上海、廣東、江蘇、浙江及河北等地開展了虛擬電廠的項(xiàng)目試點(diǎn)。其中，北京在2022年6月頒布的《北京市“十四五”時(shí)期電力發(fā)展規(guī)劃》中，首次將虛擬電廠的建設(shè)納入電力發(fā)展規(guī)劃，而深圳則在今年8月26日，建成了國內(nèi)首個(gè)虛擬電廠管理中心。
商業(yè)模式
在2022年上半年，劉習(xí)輝曾在浙江省多地參與了虛擬電廠輔助電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)。
他告訴記者，當(dāng)前國內(nèi)虛擬電廠建設(shè)主要還是以負(fù)荷型為主。
據(jù)了解，根據(jù)聚合資源類型的不同，虛擬電廠通?？煞譃槿箢?，即負(fù)荷型、電源型以及源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體型，其中負(fù)荷型電廠通過聚合各類負(fù)荷側(cè)資源，提供負(fù)荷側(cè)參與調(diào)峰調(diào)頻的輔助服務(wù)，而電源型即是通過將各類分布式能源聚合，向電力系統(tǒng)提供能量輸出服務(wù)，混合型則是二者兼具。
“國內(nèi)的虛擬電廠現(xiàn)在大多數(shù)基本由電網(wǎng)公司推進(jìn)建設(shè)，由于負(fù)荷側(cè)對(duì)于電網(wǎng)來說可控性更高，因此在建設(shè)上負(fù)荷型難度更低，比如通過將一個(gè)地區(qū)工商業(yè)用戶的可控非生產(chǎn)設(shè)備聚合起來，像是空調(diào)、冰箱、飲水機(jī)等，在電力供應(yīng)不足時(shí)，將空調(diào)溫度統(tǒng)一上調(diào)1-3度，關(guān)掉不必要照明和冰箱，即不影響生產(chǎn)生活，又能改善電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性?！眲⒘?xí)輝表示。
曾參與過國網(wǎng)冀北虛擬電廠項(xiàng)目建設(shè)的板塊龍頭恒實(shí)科技（300513.SZ），曾在2022年6月22日接受投資者調(diào)研時(shí)，詳細(xì)介紹過其虛擬電廠業(yè)務(wù)的運(yùn)營模式，根據(jù)調(diào)研紀(jì)要披露，恒實(shí)科技虛擬電廠服務(wù)于多個(gè)相互依存的客戶細(xì)分群體，這些客戶可分為電網(wǎng)運(yùn)營商、資源類客戶，其中資源類客戶又可分為分布式能源、負(fù)荷（對(duì)應(yīng)大用戶和小用戶）、儲(chǔ)能等。
“公司主要以項(xiàng)目實(shí)施方（對(duì)電網(wǎng)客戶）及能源聚合商（對(duì)資源類客戶）的身份參與虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈。其中，公司以項(xiàng)目實(shí)施方的身份主要為電網(wǎng)客戶建設(shè)虛擬電廠或相同類型的智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)，盈利模式為項(xiàng)目收入及后期維護(hù)收入。”恒實(shí)科技調(diào)研紀(jì)要中指出。
而在能源聚合服務(wù)方面，恒實(shí)科技表示，公司主要瞄準(zhǔn)的是可控負(fù)荷類資源客戶，通過聚合運(yùn)營可控負(fù)荷形成資源池參與電力交易市場獲得收益分成。
“可控負(fù)荷大體有兩種：可中斷負(fù)荷（一般指居民和特殊工業(yè)）和可平移負(fù)荷（可將用電高峰時(shí)期向后推移一段時(shí)間）?？煽刎?fù)荷的主要職責(zé)是參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)，從而獲取一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償；能源聚合商則通過提供聚合服務(wù)、合同能源管理服務(wù)等一系列增值服務(wù)獲取可控負(fù)荷主體的收益分成。”恒實(shí)科技進(jìn)一步表示。
劉習(xí)輝認(rèn)為，造成國內(nèi)虛擬電廠建設(shè)類型單一的原因主要有兩點(diǎn)，除了上述負(fù)荷側(cè)對(duì)于電網(wǎng)可控性更高外，也離不開我國電力供應(yīng)中短期偏緊的常態(tài)?！霸谖覈碾娏κ袌鲋?，不夠用是常態(tài)，所以需求側(cè)響應(yīng)調(diào)度的需求要大于電源側(cè)，通過負(fù)荷側(cè)的資源聚集能夠更直接地減輕調(diào)控壓力?！彼嬖V記者。
不過記者也注意到，目前國內(nèi)也已經(jīng)有源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體型的虛擬電廠順利落地。
11月25日，華能浙江虛擬電廠1號(hào)機(jī)組順利完成72小時(shí)試運(yùn)行，華能集團(tuán)在其官方微信公眾號(hào)上表示，這是國內(nèi)首套接入調(diào)度系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)響應(yīng)調(diào)節(jié)的虛擬電廠。
根據(jù)其官方公布的信息，該項(xiàng)目可通過管控平臺(tái)，聚合浙江省內(nèi)各地的分布式電源、新型儲(chǔ)能、充換電站及樓宇空調(diào)等，采用秒級(jí)快速響應(yīng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)，實(shí)時(shí)參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，實(shí)現(xiàn)“源隨荷動(dòng)”向“源荷互動(dòng)”轉(zhuǎn)變。
據(jù)華能集團(tuán)測算，當(dāng)虛擬電廠可調(diào)容量達(dá)到30萬千瓦時(shí)，其調(diào)節(jié)能力相當(dāng)于42萬千瓦傳統(tǒng)燃煤機(jī)組，每年可促進(jìn)新能源消納23.3億千瓦時(shí)，節(jié)省原煤98.2萬噸，降低二氧化碳排放187萬噸。
不過，在馬志眼中，眼下國內(nèi)的虛擬電廠建設(shè)還處在起步階段，其中首要的問題仍在于市場機(jī)制的建設(shè)。
“目前國內(nèi)的虛擬電廠商業(yè)模式，基本以為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)賺取補(bǔ)貼為主，但以此來實(shí)現(xiàn)盈利并不是長久之計(jì)。”馬志表示。
2021年7月9日，廣州市工信廳在《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則》中提出，要通過開展需求響應(yīng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷，逐步形成約占廣州市統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷 3%左右的需求響應(yīng)能力，對(duì)參與響應(yīng)的用戶或聚合商給予補(bǔ)貼，削峰補(bǔ)貼最高5元/度，填谷補(bǔ)貼最高2元/度，具體補(bǔ)貼費(fèi)用等于有效響應(yīng)電量與補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)及響應(yīng)系數(shù)相乘。
根據(jù)東北證券在2022年7月發(fā)表的一份研報(bào)中測算，按照實(shí)施細(xì)則中補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)每年廣東省虛擬電廠的收益空間有望達(dá)到294億元；但若考慮日后退補(bǔ)的情況，參考廣東電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)的價(jià)格，預(yù)計(jì)每年廣東省內(nèi)虛擬電廠的收益空間約為83億元。
但馬志告訴記者，目前國內(nèi)的虛擬電廠以邀約型服務(wù)為主，即電廠只能在接到電網(wǎng)的調(diào)度指令后，參與調(diào)峰調(diào)頻方能獲得補(bǔ)償，且補(bǔ)償價(jià)格多為固定，在此背景下，交易頻次的不確定和固定價(jià)格限制了虛擬電廠的收益空間。
“現(xiàn)在各地的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，基本從容量的角度出發(fā)，比如某虛擬電廠接到了電網(wǎng)調(diào)度指令，隨后按照調(diào)用的千瓦時(shí)數(shù)，乘以單價(jià)給予補(bǔ)償，或者是按照調(diào)用次數(shù)來計(jì)費(fèi)，比如這個(gè)月用了多少次，然后由電網(wǎng)直接給到虛擬電廠收益。”劉習(xí)輝也告訴記者。
然而對(duì)照歐美地區(qū)，較大的峰谷價(jià)差以及完善的電力市場機(jī)制，都為虛擬電廠的發(fā)展提供了更多經(jīng)濟(jì)性選擇。
例如：根據(jù)德國的大型虛擬電廠聚合商N(yùn)ext Kraftwerke官網(wǎng)公布數(shù)據(jù)，在其被殼牌收購以前，該公司2020年全年?duì)I收就已達(dá)到5.95億歐元，8179兆瓦的聯(lián)網(wǎng)裝機(jī)容量。
在劉習(xí)輝看來，虛擬電廠的大規(guī)模落地，需要一套電廠參與電力市場交易的完善機(jī)制?！疤摂M電廠肯定需要按照類似實(shí)體電廠的模式，參與電力市場的交易，這種商業(yè)模式才能長久?！彼f。
