中國儲能網(wǎng)訊：2023年10月31日，上海市經(jīng)信委副主任湯文侃在SNEC第八屆（2023）國際儲能技術(shù)和裝備及應(yīng)用大會上表示，目前上海市共建立虛擬電廠22家，接入負(fù)荷總量達(dá)到170萬千瓦，實際負(fù)荷調(diào)節(jié)能力超過了30萬千瓦，這在全國城市中位于首位。
虛擬電廠的彈力電能對現(xiàn)階段的電網(wǎng)調(diào)控而言，是解決電網(wǎng)負(fù)荷最具經(jīng)濟(jì)性的選項之一。據(jù)國家電網(wǎng)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(fù)荷需要投資4000億元，而通過虛擬電廠僅需投資500億至600億元，虛擬電廠的成本僅為火電廠的八分之一至七分之一。
國內(nèi)不少城市和企業(yè)，已經(jīng)開始關(guān)注和發(fā)展“虛擬電廠+車網(wǎng)互動（V2G）”。中電聯(lián)預(yù)計，2025年我國全社會用電量將達(dá)9.5萬億千瓦時，而最大負(fù)荷將達(dá)到16億千瓦，按5%可調(diào)節(jié)能力、投資成本1000元/千瓦計算，預(yù)計到2025年，虛擬電廠投資規(guī)模有望達(dá)到800億元。
虛擬電廠備受市場關(guān)注
A股有多家公司參與了虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，多只股票價格出現(xiàn)過波動。如：東方電子、國能日新、朗新科技、遠(yuǎn)光軟件、南網(wǎng)科技、國網(wǎng)信通、恒實科技、智光電氣等。
其中，東方電子已有多個虛擬電廠項目實施案例?；浤芡短摂M電廠管理項目是南網(wǎng)首個基于市場交易規(guī)則設(shè)計的虛擬電廠。國能日新自2020年起開展虛擬電廠業(yè)務(wù)，同時結(jié)合發(fā)電功率預(yù)測產(chǎn)品及電力交易策略產(chǎn)品，形成了發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)數(shù)據(jù)的打通與互動。
10月30日，東吳證券日前發(fā)布的研報稱，關(guān)注2023年三季報超預(yù)期的虛擬電廠板塊，虛擬電廠板塊三季報業(yè)績超預(yù)期。
東吳證券表示，隨著新能源加快進(jìn)入現(xiàn)貨市場+用戶側(cè)負(fù)荷的拉大，關(guān)注新能源功率預(yù)測國能日新和負(fù)荷側(cè)管理安科瑞。其中，2023 年前三季度，安科瑞實現(xiàn)營業(yè)收入8.75 億元，同比增長13.3%，實現(xiàn)歸母凈利潤1.74 億元，同比增長25.5%。2023 年前三季度，國能日新實現(xiàn)營業(yè)收入3.09 億元，同比增長40.5%，實現(xiàn)歸母凈利潤0.52 億元，同比增長41.9%。
虛擬電廠首先是一個虛擬的電力發(fā)電站，它集成了多種分布式能源資源，如太陽能、風(fēng)能、儲能設(shè)備以及電動汽車電池。這個概念源于對電力系統(tǒng)更大程度的智能化和可控性的渴望，尤其是在新能源占比增加、電動汽車普及的情況下。虛擬電廠的目標(biāo)是將這些分散的能源和儲能設(shè)備整合起來，形成一個統(tǒng)一的能源管理體系，以實現(xiàn)更高效的電力利用和供需平衡。
睿電綠能副總經(jīng)理趙璞建表示，作為能量時移的方式之一，虛擬電廠可以整合零散資源，統(tǒng)一調(diào)配，平復(fù)光伏發(fā)電以及整個消納之間的時差。
談到虛擬電廠，長興太湖能谷科技有限公司研發(fā)中心副總裁周群，在此次SNEC儲能大會上表示，新能源、儲能主要是為了解決碳排放的問題而產(chǎn)生的，新能源帶來的波動性、不穩(wěn)定性是電網(wǎng)面臨的一大問題。我國能源分布不均，集中用能的地方，能源相對來說較為緊缺，儲能、虛擬電廠最終就是為了面對這些問題而產(chǎn)生的方案。
周群表示，通過分布式能源+儲能+可調(diào)負(fù)荷，構(gòu)建的虛擬電廠，本質(zhì)上就是一個發(fā)電企業(yè)，能夠輸出電能，給用戶提供電力，對電網(wǎng)產(chǎn)生貢獻(xiàn)。電力系統(tǒng)中加入儲能環(huán)節(jié)，新能源問題的嚴(yán)重性大幅降低。儲能本身既可以看作電源，又可以看作負(fù)荷，可以在源和負(fù)荷之間起橋梁作用。如果在一個虛擬電廠系統(tǒng)里有足夠的儲能設(shè)施存在，整個運(yùn)行及電能的調(diào)節(jié)靈活度將大幅提高，造成的技術(shù)負(fù)擔(dān)也明顯減輕。
虛擬電廠+車網(wǎng)互動發(fā)展存障礙
虛擬電廠火爆的同時，車網(wǎng)互動（V2G）技術(shù)也得到了政府的重視。
上海市經(jīng)信委副主任湯文侃在SNEC儲能大會上介紹說，到2022年，上海全市虛擬電廠的調(diào)節(jié)能力達(dá)到100萬千瓦，在車網(wǎng)互動（V2G）業(yè)務(wù)探索方面，強(qiáng)化車、樁、網(wǎng)支撐，加快未來能源、上海電科所等8個V2G項目示范場景建設(shè)，推動新能源汽車儲能潛力釋放。
河南交通運(yùn)輸戰(zhàn)略發(fā)展研究院院長龍志剛此前表示，電動汽車大規(guī)模接入電網(wǎng)帶來負(fù)面影響的同時，也給未來能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來了重要機(jī)遇。
V2G的英文全稱為Vehicle-to-Grid，這一技術(shù)的核心思想是利用電動汽車中的動力電池等儲能源作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖。截至2023年6月底，全國新能源汽車1620萬輛，其中純電動汽車保有量1259.4萬輛。
2023年4月，深圳供電局調(diào)度臺向一座V2G充電站發(fā)送“削減20千瓦電力負(fù)荷”指令，后者在1分鐘內(nèi)將充電功率降為零，進(jìn)一步將車載電能返送回電網(wǎng)，也實現(xiàn)了電動汽車與電網(wǎng)互動的迅速調(diào)節(jié)。
國家能源局規(guī)劃司副司長宋雯此前表示，加大新型電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，其中包括：優(yōu)化充電基礎(chǔ)設(shè)施布局，推動新能源汽車與電力系統(tǒng)融合發(fā)展，鼓勵開展有序充電、電動汽車向電網(wǎng)送電（V2G）等技術(shù)應(yīng)用示范。
要實現(xiàn)虛擬電廠的概念，車網(wǎng)互動技術(shù)是關(guān)鍵。車網(wǎng)互動技術(shù)允許電動汽車不僅僅是能源的消耗者，還可以成為電力系統(tǒng)的一部分，通過與電網(wǎng)互動，將儲存在電動汽車電池中的電能釋放回電網(wǎng)，以滿足電網(wǎng)的需求。
就像將電動汽車變成一個移動電池，可以把電能分享給電網(wǎng)，或者從電網(wǎng)獲取電能，幫助平衡電力供需，使電動汽車成為能源互助的一部分。這項技術(shù)有助于更高效地使用電能，減少浪費(fèi)，同時還可以賺取一些額外的收益。
這種雙向交互可以有效提高電力系統(tǒng)的靈活性，減少尖峰負(fù)荷時期的電力短缺，以及電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。虛擬電廠與車網(wǎng)互動技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，能夠助力電力實現(xiàn)高效管理，但實現(xiàn)這一目標(biāo)需要克服眾多的技術(shù)、商業(yè)和政策挑戰(zhàn)。
長興太湖能谷科技有限公司研發(fā)中心副總裁周群認(rèn)為，新能源汽車的普及越來越多，本身可做靈活調(diào)節(jié)，但V2G這方面的實踐現(xiàn)在相對比較少，初步實踐也面臨一些問題，包括用戶配合程度以及整個系統(tǒng)的復(fù)雜性問題，都需要解決。
車網(wǎng)互動技術(shù)的應(yīng)用需要解決電動汽車與電網(wǎng)之間的互操作性問題，以及電動汽車的充電和放電管理。一輛電動汽車在電價低的時候充完電后，得知電網(wǎng)需要額外電力，就可以以更高的價格，將其部分電能釋放到電網(wǎng)，以滿足高峰負(fù)荷需求。這對電網(wǎng)來說是一種有益的支持，同時還會因此而獲得一些經(jīng)濟(jì)回報或其他激勵。但如何準(zhǔn)確獲知電網(wǎng)高峰負(fù)荷下的需求信息是應(yīng)用這項技術(shù)的關(guān)鍵一環(huán)。
今年7月，中國電力科學(xué)研究院陳宋宋在第二屆中國新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會上說，國內(nèi)虛擬電廠發(fā)展仍然面臨著種種挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)為感知監(jiān)測復(fù)雜性、用戶生產(chǎn)約束、不成熟的市場機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)化困難上。
陳宋宋認(rèn)為，目前的標(biāo)準(zhǔn)相對來說存在推廣難度比較大的問題，難以支撐高質(zhì)量、大規(guī)模秩序化發(fā)展?？梢姡谔摂M電廠和車網(wǎng)互動技術(shù)的實施中，政府要推動建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保不同廠商和設(shè)備之間的互操作性，消除技術(shù)障礙，使虛擬電廠和車網(wǎng)互動技術(shù)更容易被采納和使用。
其次，虛擬電廠的規(guī)模建設(shè)本身存在困難。要使虛擬電廠高效運(yùn)轉(zhuǎn)，需要整合多種能源和設(shè)備，要求配備高度先進(jìn)的智能控制和通信技術(shù)，確保各種組件之間的協(xié)調(diào)和協(xié)同工作。
10月29日，由中國電力科學(xué)研究院有限公司主導(dǎo)制定的國際標(biāo)準(zhǔn)——《IEC TS 63189-1：2023虛擬電廠-第一部分：架構(gòu)與功能要求》由國際電工委員會（IEC）正式發(fā)布。據(jù)悉，該標(biāo)準(zhǔn)是IEC發(fā)布的首個虛擬電廠國際標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了該領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)的空白，充分彰顯了我國在能源電力前沿領(lǐng)域的技術(shù)實力和國際影響力。
雖然在國內(nèi)仍未大范圍應(yīng)用，但“虛擬電廠+車網(wǎng)互動”的概念在國內(nèi)外都在逐漸嶄露頭角。例如，澳大利亞的虛擬電廠項目成功運(yùn)營，通過光伏和儲能設(shè)備的整合，為電力系統(tǒng)提供了彈性和備用電力。在美國，車網(wǎng)互動技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用，一些電動汽車制造商與電力公司合作，允許電動汽車的電池進(jìn)行充放電，以平衡電力需求。
虛擬電廠與車網(wǎng)互動技術(shù)相結(jié)合，將電力系統(tǒng)的管理推向了一個新的高度，但這一路徑充滿挑戰(zhàn)。只有通過技術(shù)創(chuàng)新、政策支持和產(chǎn)業(yè)合作，才能夠?qū)崿F(xiàn)電力的高效管理，提高電力系統(tǒng)的可持續(xù)性，以及推動清潔能源的發(fā)展。虛擬電廠與車網(wǎng)互動技術(shù)的結(jié)合，或?qū)⒊蔀殡娏π袠I(yè)未來發(fā)展趨勢，為電力系統(tǒng)的管理和電能的有效利用提供更大空間。
