中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“虛擬電廠”這一概念最早于1997年問世?！疤摂M”一詞意味著它并非實(shí)體存在，因此，虛擬電廠本身并不直接參與發(fā)電。它的運(yùn)作方式是將電網(wǎng)中眾多分散的、可調(diào)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行整合，并將其納入電網(wǎng)調(diào)度中，以此實(shí)現(xiàn)電力的高效調(diào)節(jié)，削減高峰時(shí)段電力負(fù)荷，填補(bǔ)低谷時(shí)段電力供應(yīng)不足。此外，虛擬電廠還能提供諸如調(diào)頻、調(diào)壓和備用電力等輔助服務(wù)，從而增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。從本質(zhì)上說，虛擬電廠是一套軟件平臺(tái)系統(tǒng)，它集成了現(xiàn)有的分布式能源資源，通過協(xié)同控制的方式參與電力市場(chǎng)運(yùn)作。
作為國內(nèi)首家運(yùn)營儲(chǔ)能電站的系統(tǒng)集成商，融和元儲(chǔ)很早就布局虛擬電廠業(yè)務(wù)，2022年配合上海電力，完成小漕涇綜合智慧零碳電廠的交付，在多次電力負(fù)荷高峰期高效運(yùn)轉(zhuǎn)，保障電力穩(wěn)定供應(yīng)。2023年12月成功注冊(cè)浙江區(qū)域虛擬電廠，聚合46MW可調(diào)負(fù)荷參與浙江第三方輔助服務(wù)，響應(yīng)效果佳，保障浙江區(qū)域電力供需平衡。
本期談儲(chǔ)能，我們就來聊聊當(dāng)下，我們?yōu)槭裁葱枰疤摂M電廠”，以及到底需要什么樣的“虛擬電廠”。
首先拋出談儲(chǔ)能觀點(diǎn)：
虛擬電廠存在必然的市場(chǎng)化機(jī)會(huì)
虛擬電廠的核心在于技術(shù)與資源
虛擬電廠與儲(chǔ)能完全兼容并且互相促進(jìn)
01.我們?yōu)槭裁葱枰疤摂M電廠”
前文介紹過，作為并非實(shí)體存在的特殊電廠，虛擬電廠同時(shí)兼具了傳統(tǒng)電廠的能力，還能提供一系列電網(wǎng)輔助服務(wù)，所以，當(dāng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”被越來越多提及的時(shí)候，“虛擬電廠”成為了把工廠、商場(chǎng)甚至居民家的屋頂光伏、電鍋爐、電動(dòng)汽車、空調(diào)等各類分散、可調(diào)節(jié)資源匯聚起來，統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制最好的承載體。
簡(jiǎn)單來說，將“虛擬電廠”想象成一個(gè)理財(cái)?shù)钠脚_(tái)，那些基金、股票、債券等金融類資產(chǎn)，對(duì)應(yīng)的就是傳統(tǒng)電源、分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備、工廠產(chǎn)線等與能源相關(guān)的硬件設(shè)備，通過“虛擬電廠”服務(wù)，將他們整合，以電力為交易對(duì)象，輸出最大收益的同時(shí)，也確保服務(wù)企業(yè)電力安全穩(wěn)定高效運(yùn)行。
同時(shí)，從市場(chǎng)化的角度來說，虛擬電廠也擁有著無限可能。
一、發(fā)電與用電的不對(duì)齊
發(fā)電側(cè)：電網(wǎng)難以僅通過調(diào)節(jié)發(fā)電側(cè)資源來維持發(fā)電與用電之間的實(shí)時(shí)平衡。
在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)里，火電資源占據(jù)主導(dǎo)地位，電網(wǎng)可以實(shí)時(shí)、靈活、有效地統(tǒng)一調(diào)度這些火電機(jī)組，以滿足用戶的需求，并保持供給與需求的動(dòng)態(tài)平衡。然而，隨著新能源發(fā)電的崛起，“靠天吃飯”的特點(diǎn)帶來了隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的增加，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成了很大的沖擊。
用電側(cè)：分散的用戶側(cè)資源顯著增多，電網(wǎng)調(diào)度難度大增。
以新能源車和充電樁為代表的用戶側(cè)資源在近些年呈現(xiàn)出顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)，這些資源同樣存在高度的隨機(jī)性和波動(dòng)性，并且不受電網(wǎng)的統(tǒng)一管理。此外，隨著儲(chǔ)能技術(shù)和屋頂光伏、甚至V2G的發(fā)展，電力傳輸再也不是單向的輸出，也使得用電側(cè)資源的靈活性和復(fù)雜性呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，進(jìn)一步增加了電網(wǎng)調(diào)度的難度。
所以，這種供給與需求兩端的變化給電網(wǎng)結(jié)構(gòu)帶來了巨大的沖擊。無論是在電源側(cè)還是負(fù)荷側(cè)，都需要“虛擬電廠”去發(fā)揮重要的支撐作用，是新型電力系統(tǒng)中不可缺少的一環(huán)。
二、電力市場(chǎng)交易機(jī)制的放開
如果說發(fā)電側(cè)與用電側(cè)的不對(duì)齊是“虛擬電廠”發(fā)展的良田，那么電力市場(chǎng)交易機(jī)制的放開無疑為這塊良田澆上了化肥。
早在2015年由中共中央、國務(wù)院發(fā)布的電力體制改革綱領(lǐng)性文件《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(中發(fā)〔2015〕9號(hào))文》，就明確了電力市場(chǎng)化改革的核心在于價(jià)格的自由競(jìng)爭(zhēng)，電力市場(chǎng)交易機(jī)制放開是實(shí)現(xiàn)價(jià)格自由競(jìng)爭(zhēng)的底層基礎(chǔ)。這無疑展示了國家大力推進(jìn)電力市場(chǎng)化改革的決心。
而到2023年9月18日，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)了《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本規(guī)則（試行）》的通知。這是我國首個(gè)在國家層面發(fā)布用于指導(dǎo)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)并規(guī)范市場(chǎng)規(guī)則的正式文件，對(duì)指導(dǎo)、推動(dòng)各地區(qū)更好地有序規(guī)范開展電力現(xiàn)貨交易，構(gòu)建起流程更完善、功能更齊全的電力市場(chǎng)體系，做出了明確的規(guī)范。
一系列政策的出臺(tái)，無疑進(jìn)一步為“虛擬電廠”的發(fā)展打開空間，電力交易機(jī)制有序放開、市場(chǎng)參與主體持續(xù)擴(kuò)大、交易品種逐步豐富，虛擬電廠也就擁有了變現(xiàn)渠道。與此同時(shí)，國家及地方層面通過政策的出臺(tái)，認(rèn)可“虛擬電廠”地位，明確“虛擬電廠”具備參與輔助服務(wù)資質(zhì)，未來可通過參與輔助服務(wù)獲取收入，進(jìn)一步打開了市場(chǎng)。
三、成本優(yōu)勢(shì)顯而易見
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)算，滿足相同的削峰填谷需求，傳統(tǒng)電廠需要的成本投入是“虛擬電廠”的8倍，從全生命周期的成本角度來看，“虛擬電廠”已經(jīng)展現(xiàn)出了無可比擬的性價(jià)比。
眾所周知，儲(chǔ)能作為電力市場(chǎng)改革的一大抓手，長(zhǎng)久以來一直飽受前期投入的成本問題制約，然而，“虛擬電廠”的出現(xiàn)也為這一問題提供了有效的解決方案，通過調(diào)度部分儲(chǔ)能能力，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的“虛擬化”，這種模式具有很強(qiáng)的SaaS的特性，成為一種經(jīng)濟(jì)性極強(qiáng)的輕資產(chǎn)方案，非常符合當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的潮流。
因此，虛擬電廠不僅在資本投入方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，更是一種環(huán)保、高效的能源管理方式。它能夠滿足日益增長(zhǎng)的電力需求，同時(shí)助力電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
02.我們需要什么樣的“虛擬電廠”
拋開市場(chǎng)談需求一直是不可取的行為，不同國家、不同地區(qū)的電力市場(chǎng)環(huán)境往往決定了“虛擬電廠”的形態(tài)。歐洲作為一直以來飽受電力短缺問題困擾區(qū)域，“虛擬電廠”服務(wù)大多聚焦在電源側(cè)，對(duì)影響發(fā)電的因素做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)幫助新能源發(fā)電資源準(zhǔn)確、及時(shí)地完成向下游輸出。美國戶儲(chǔ)市場(chǎng)發(fā)達(dá)，“虛擬電廠”也多聚焦于家庭負(fù)荷側(cè)，整合負(fù)荷側(cè)資源，填補(bǔ)電力缺口，將高峰期價(jià)格昂貴的電力資源直接提供給最需要的用戶已求實(shí)現(xiàn)最大化收益。
而在國內(nèi)，“虛擬電廠”發(fā)展呈現(xiàn)完全不同的一面，通過不斷的政策刺激與地方財(cái)政補(bǔ)貼，激勵(lì)用戶參與，引導(dǎo)市場(chǎng)的建成。所以前期使用率普遍不高，但隨著電力市場(chǎng)交易的越發(fā)成熟和普及，我國的“虛擬電廠”業(yè)務(wù)也必將從初期的政策導(dǎo)向變?yōu)槭袌?chǎng)化導(dǎo)向。同時(shí)伴隨著近些年工商業(yè)儲(chǔ)能的快速發(fā)展，未來在電源側(cè)、尤其是分布式電源側(cè)的機(jī)會(huì)有可能逐步顯現(xiàn)。
在這樣的背景下，打通技術(shù)與資源、形成生態(tài)循環(huán)，才是決定“虛擬電廠”成敗的關(guān)鍵。
技術(shù)：預(yù)測(cè)與算法。
出力預(yù)測(cè)及負(fù)荷預(yù)測(cè)難在準(zhǔn)確掌握出力及負(fù)荷曲線，面對(duì)新能源發(fā)電的高隨機(jī)性，想要準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出力曲線，就需要虛擬電廠運(yùn)營商有高質(zhì)量的海量數(shù)據(jù)庫，而這正是當(dāng)前行業(yè)最寶貴的財(cái)富之一，也是融和元儲(chǔ)一直以來堅(jiān)持“運(yùn)營+”戰(zhàn)略的原因，積累多年的海量運(yùn)營數(shù)據(jù)與豐富的經(jīng)驗(yàn)，都會(huì)通過AI學(xué)習(xí)，協(xié)助調(diào)度算法在多變量、多約束條件下找到最優(yōu)解。
基于此，我們?cè)?2024年1月22日，在浙江省電力交易中心平臺(tái)，利用提前布局的大量工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目資源，進(jìn)行虛擬電廠輔助服務(wù)申報(bào)，單日中標(biāo)12MWh，累計(jì)響應(yīng)容量超24MWh，已經(jīng)可以滿足3400個(gè)家庭一天的用電量。
資源：前期資源整合能力與后續(xù)持續(xù)服務(wù)。
在“虛擬電廠”領(lǐng)域，運(yùn)營者的整合能力無疑是關(guān)鍵。具備強(qiáng)大整合能力的運(yùn)營商，能夠調(diào)度更多種類的資源，實(shí)現(xiàn)更高程度的資源互補(bǔ)。作為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)“聚合商”，這也是融和元儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)所在，依托于強(qiáng)大的生態(tài)圈資源，獲取技術(shù)積累、產(chǎn)品打磨所需的場(chǎng)景與案例，然后為整個(gè)“虛擬電廠”服務(wù)賦能。
而后續(xù)的持續(xù)服務(wù)能力，更是虛擬電廠運(yùn)營商的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。融和元儲(chǔ)從自身的產(chǎn)品出發(fā)，通過深入挖掘用戶的調(diào)節(jié)空間，尤其是工商企業(yè)用戶，這不僅有助于其獲取更多的降本增效空間，而且還有助于融和元儲(chǔ)與客戶形成“用能一站式”管家服務(wù)，從而增強(qiáng)與用戶的粘性，共同挖掘更大收益。
03.虛擬電廠與儲(chǔ)能完全兼容并且互相促進(jìn)
虛擬與現(xiàn)實(shí)的協(xié)同，必將創(chuàng)造出巨大的機(jī)會(huì)。就像電商平臺(tái)與商業(yè)實(shí)體，外賣平臺(tái)與線下餐廳，“虛擬電廠”作為能源企業(yè)在數(shù)字世界的平臺(tái)，必將擁有巨大的發(fā)展空間。
隨著儲(chǔ)能及各類能源設(shè)施的爆炸式增長(zhǎng)，虛擬電廠可以管理的“能源資產(chǎn)”也越來增多，這也確保了“虛擬電廠”穩(wěn)定的未來預(yù)期和市場(chǎng)空間。
同時(shí)，作為長(zhǎng)期算不清楚“經(jīng)濟(jì)賬”的儲(chǔ)能企業(yè)來說，通過新商業(yè)模式解決成本問題也將是儲(chǔ)能行業(yè)降本的新思路，“虛擬電廠”軟硬結(jié)合的一體化商業(yè)模式，必將成為繼工商業(yè)之后，又一各家爭(zhēng)先恐后進(jìn)入的新賽道。
