中國儲能網(wǎng)訊：3月20日，《廣東省推動新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導意見的通知》印發(fā)，提到要在廣州、深圳等地開展虛擬電廠建設試點。
國家標準化管理委員會近日消息稱，《虛擬電廠管理規(guī)范》《虛擬電廠資源配置與評估技術規(guī)范》兩項國家標準獲批立項。目前我國虛擬電廠還處于國家政府引導、電網(wǎng)實施階段，兩項國家標準獲批，意味著我國虛擬電廠建設將有國家統(tǒng)一管理規(guī)范。
對大眾而言，虛擬電廠還是比較陌生的概念。那么什么是虛擬電廠，廣東為何要建虛擬電廠呢？
什么是虛擬電廠
虛擬電廠實際上是智能電網(wǎng)的一種運行方式，其核心是聚合、通信，即通過補貼激勵機制和先進的控制、計量、通信等手段，進行靈活的削峰填谷，是電力需求側(cè)管理的一種創(chuàng)新模式。
當用電大于供電時，虛擬電廠作為“正電廠”向系統(tǒng)供電；同理，當供電大于用電時，虛擬電廠作為“負電廠”消納系統(tǒng)電力，起到剎車的作用。
華南理工大學電力經(jīng)濟與電力市場研究所所長陳皓勇正在參與廣州全域虛擬電廠的建設，在他看來，隨著經(jīng)濟高速增長，僅依靠電源調(diào)節(jié)實現(xiàn)電力平衡、緩解局部地區(qū)用電緊張必將難以為繼，迫切需要另辟蹊徑，喚醒需求側(cè)沉睡的資源。
但分布式電源、儲能及可調(diào)負荷等靈活資源因其容量小、種類多、參數(shù)各異、點多面廣等特點，難以直接參與電網(wǎng)運行。虛擬電廠可通過聚合分布式資源，參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、阻塞消除等輔助服務和電能量交易。
陳皓勇舉例稱，很多分布式資源在用戶側(cè)，包括分布式電源（如屋頂光伏、電動汽車）、可調(diào)節(jié)的負荷（包括空調(diào)）、儲能等，海量的分布式資源如果都由調(diào)度控制中心來調(diào)度是不可能的，“因此先把它們聚合起來，對外表現(xiàn)就像一個普通電廠，所以稱為‘虛擬電廠’，主要是由一套通信和控制手段來支持?！?/span>
陳皓勇介紹，經(jīng)初步估算，在廣州建成虛擬電廠后，可減少調(diào)峰備用電源建設投資90億元，減少調(diào)頻電源建設投資9億，有效提高廣州電網(wǎng)的穩(wěn)定能力，同時可有效緩解片區(qū)電網(wǎng)局部用電緊張的問題，提高用戶供電可靠性。
試點建設恰逢其時
沒有廠房和機組、不占用土地資源、不燒煤燒氣，僅僅依靠光纖、無線網(wǎng)絡、通信等技術就可以響應電網(wǎng)的實時調(diào)度，相比火電廠，虛擬電廠的經(jīng)濟性更為顯著。
根據(jù)國家電網(wǎng)的測算，通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億；相比之下，通過虛擬電廠僅需投資500-600億元，成本僅為火電廠的12%~15%。
虛擬電廠在歐美國家的發(fā)展早于國內(nèi)，在聚合資源方面類型豐富，且各國各有側(cè)重。歐洲最大的虛擬電廠運營商之一NextKraftwerke已在德國、比利時等國運營超1.3萬個分布式能源單元，接入發(fā)電裝機容量超過一萬兆瓦。在美國，虛擬電廠的投資也日漸火熱，2022年7月，特斯拉宣布與太平洋燃氣與電力公司（PG&E）在加州合作開展虛擬電廠項目。
在陳皓勇看來，加快布局虛擬電廠的試點建設可謂恰逢其時。目前，國家電網(wǎng)在江蘇、浙江、冀北、上海等地區(qū)，南方電網(wǎng)在廣州、深圳等地區(qū)都建立了虛擬電廠試點，參與電力交易，實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲等靈活資源的互補協(xié)同調(diào)度與電網(wǎng)的優(yōu)化運行。
當下，南方電網(wǎng)在廣州建成投運了首個城市級虛擬電廠，實現(xiàn)了基于電網(wǎng)實時運行狀態(tài)的負荷資源精準調(diào)節(jié)。同時，廣州地處粵港澳大灣區(qū)核心、電力市場改革前沿，廣州電網(wǎng)已深耕“營-配-調(diào)”一體化運行多年。
此外，廣東已初步建成南方區(qū)域二次調(diào)頻輔助服務市場、廣東現(xiàn)貨及中長期電能量交易市場，發(fā)布并實施了《廣東省市場化需求響應實施細則（試行）》、《廣州市虛擬電廠實施細則》等。這些都為虛擬電廠的發(fā)展提供了良好基礎和政策環(huán)境。
亟待可持續(xù)的商業(yè)模式
值得關注的是，如今國內(nèi)虛擬電廠的研究和實踐大多針對局部場景，規(guī)模較小、品種單一、在技術和經(jīng)濟上還存在挑戰(zhàn)，難以實現(xiàn)規(guī)?；?、常態(tài)化運營。
“目前虛擬電廠還處于技術示范的階段，之前主要是電網(wǎng)公司在做，現(xiàn)在我們也在探索合適的商業(yè)模式?！标愷┯乱詮V州舉例，雖然廣州在商業(yè)環(huán)境上有良好的基礎，但涉及電價和市場機制等，能否找到一個真正可持續(xù)的商業(yè)模式，是當下比較關鍵的問題。
阻礙主要是什么呢？陳皓勇指出，虛擬電廠投入比較大，需要給用戶加裝設備，設備投入后還需要回收成本，無論是用戶還是售電公司，目前積極性都不是很高。同時，如何吸引社會資本的投入，讓公眾普遍支持虛擬電廠的建設，也并非易事。
目前，廣州虛擬電廠前期主要是做需求響應，“一年只響應十幾次，每次4個小時左右，這樣還是很難實現(xiàn)常態(tài)化運營。”陳皓勇說。
除了廣州，深圳也在加緊布局虛擬電廠建設。2022年8月，國內(nèi)首家虛擬電廠管理中心在深圳掛牌成立；同年12月，深圳舉行了虛擬電廠聚合商大型集中簽約儀式，初步建立了虛擬電廠產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
在今年全國兩會上，全國政協(xié)委員、廣東高科技產(chǎn)業(yè)商會會長王理宗還提出了“關于加快推進深圳新型能源體系建設”的提案。
王理宗認為，虛擬電廠研發(fā)創(chuàng)新持續(xù)活躍，但定位尚未明晰，參與電力市場機制有待完善，應積極探索特定場景下的虛擬電廠技術模式創(chuàng)新。他還指出，虛擬電廠面臨可持續(xù)商業(yè)化的挑戰(zhàn)，比如盈利途徑單一就限制了用戶參與的積極性。
目前虛擬電廠的主要收益來源是通過參與需求響應獲取補償激勵資金。陳皓勇說，長期發(fā)展不能依賴政府投資，可持續(xù)的利潤從哪里來，這個問題還沒有解決。
另外，削峰填谷也并非易事，削峰主要針對長三角和珠三角的用電大省，填谷主要針對中西部發(fā)電集中區(qū)。東方證券在研報分析，未來隨著全國統(tǒng)一電力交易市場的成熟，虛擬電廠商業(yè)模式重心將轉(zhuǎn)向參與電力市場交易。
陳皓勇說，虛擬電廠建設可帶動綜合能源服務、設備制造、新興IT等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關科技成果與商業(yè)模式也可向其他城市輻射，形成牽引帶動效應。未來我國電力市場建設推進，將加速商業(yè)模式的落地。
