中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：虛擬電廠作為智慧能源系統(tǒng)，需要導(dǎo)入大量通信與算力資源。與傳統(tǒng)電廠相比，虛擬電廠主要借助互聯(lián)網(wǎng)平臺的算法能力，以及通信通道進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)更及時(shí)、更靈活、范圍更廣的電能調(diào)度。
而通信基站、數(shù)據(jù)中心等作為組成信息通信技術(shù)的重要一環(huán)，既可作為虛擬電廠實(shí)際運(yùn)作的通信資源，還可作為被調(diào)度方參與實(shí)際調(diào)度。
作為被調(diào)度的一方，通信基站中的儲(chǔ)能裝置更為靈活，原因在于其實(shí)際使用頻率并不高，長期處于備電模式，可“隨時(shí)”供電，且我國通信基站基數(shù)較大，規(guī)?？捎^，是搶跑虛擬電廠賽道的種子選手。
因此，中國鐵塔、中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、華為數(shù)字能源等通信運(yùn)營商及數(shù)字能源商是國內(nèi)虛擬電廠的主要參與者。
此外，參與通信基站聚合虛擬電廠的玩家還包括：通信儲(chǔ)能電池商昆宇電源、雙登集團(tuán)、海四達(dá)、雄韜股份等；可有效整合分散、閑置資源的負(fù)荷聚合商；以及幫助聚合商接入虛擬電廠的能源管理企業(yè)，如采日能源、力高等。
喚醒沉睡的資源，通信儲(chǔ)能“聚沙成塔”
現(xiàn)階段，國內(nèi)電網(wǎng)的供電可靠性，很少出現(xiàn)中斷供電的情況，通信基站中電池系統(tǒng)長期處于備電工作模式，應(yīng)用場景較為簡單，使用頻率不高，通常處于閑置狀態(tài)，造成較低的資產(chǎn)、資源利用率，實(shí)際上是一種資源浪費(fèi)。
需要注意的是，通信儲(chǔ)能是典型的招投標(biāo)市場，回顧2023年的招標(biāo)情況，通信儲(chǔ)能的整體項(xiàng)目較少，通信儲(chǔ)能可能存在持續(xù)下滑的潛在風(fēng)險(xiǎn)，擴(kuò)寬通信儲(chǔ)能的盈利渠道十分重要。
對此，通信儲(chǔ)能接入虛擬電廠不僅可增加額外收入，還可縮短通信基站投資周期。
值得一提的是，目前全國的通信基站數(shù)量已可支持各地區(qū)虛擬電廠的規(guī)?；瘧?yīng)用，工信部數(shù)據(jù)顯示，截止2023年年底，全國5G通信基站已達(dá)337.7萬個(gè)，同時(shí)已有部分重點(diǎn)城市布局5G基站聚合，接入虛擬電廠參與調(diào)峰調(diào)頻、需求側(cè)響應(yīng)等工作。
具體來看，2023年湖北地區(qū)有13000座5G基站接入虛擬電廠，利用算力搭建起基于虛擬電廠的調(diào)控一體化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)負(fù)荷超3.8萬千瓦；在深圳地區(qū)，鐵塔旗下4692座5G基站儲(chǔ)能系統(tǒng)接入深圳虛擬電廠管理中心，預(yù)計(jì)可調(diào)負(fù)荷1.5萬千瓦。
展望2024年，各省市也正抓緊布局新的一批通信基站與通信儲(chǔ)能招標(biāo)，如江蘇計(jì)劃在2024年累計(jì)建成28萬座5G基站；中國電信桂林分公司則在1月底發(fā)布了虛擬電廠聚合響應(yīng)的5G基站設(shè)備及現(xiàn)場設(shè)計(jì)實(shí)施服務(wù)的比選招標(biāo)。
開拓虛擬電廠應(yīng)用，通信儲(chǔ)能電池、數(shù)字技術(shù)“更上一層樓”
目前，通信儲(chǔ)能主要配套通信基站、數(shù)據(jù)中心等建設(shè)，是典型的容量型應(yīng)用，其電池主流產(chǎn)品型號為50Ah、100Ah方形或軟包鐵鋰電池。但由于5G基站耗能較大，對通信儲(chǔ)能電芯容量要求更大，對電芯容量要求可提升至200Ah。
未來，若通信基站廣泛接入虛擬電廠，對資源調(diào)動(dòng)的及時(shí)性、靈活性要求更高，對通信儲(chǔ)能的功率、能量密度要求更高，倍率性電池、280Ah、300Ah+大容量電芯亦有機(jī)會(huì)切入該賽道。
若進(jìn)一步考慮電池的其他性能，鈉電池的倍率性、低溫特性相較鋰電池更有優(yōu)勢，鈉電池亦有切入通信儲(chǔ)能+虛擬電廠賽道。
常溫下，鈉電池2C以上倍率放電效率高達(dá)90%以上，能滿足通信儲(chǔ)能快速響應(yīng)啟動(dòng)并接入虛擬電廠需求，如眾鈉硫酸鐵鈉電芯NFS-A2具備2C瞬時(shí)充放的能力；而低溫特性主要滿足高海拔、高緯度地區(qū)的通信基站建設(shè)要求。
不僅如此，虛擬電廠本質(zhì)上是智慧能源系統(tǒng)，與通信基站的融合還將對通信技術(shù)、邊緣計(jì)算、云計(jì)算、數(shù)字技術(shù)、能源管理技術(shù)等方面提出更高的要求。
具體來看，虛擬電廠平臺聯(lián)動(dòng)通信基站，需要打造高效的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、數(shù)據(jù)交互。對此，具有能源管理平臺、大數(shù)據(jù)處理、AI等能力或相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)未來可進(jìn)一步切入該賽道，如采日能源的云邊端系統(tǒng)、力高iEMS智能化管理平臺等。
值得一提的是，作為國內(nèi)通信儲(chǔ)能的頭部企業(yè)昆宇電源，在2023年與挪威電池Hagal合資創(chuàng)建儲(chǔ)能公司，而Hagal正在搭建電池管理技術(shù)創(chuàng)建虛擬電廠(VPP)平臺Entheos Cloud，雙方將基于鋰電池、EMS、BMS等賽道展開更多元的合作。
各地通信儲(chǔ)能+虛擬電廠發(fā)展模式一覽
目前，國內(nèi)虛擬電廠商業(yè)模式以邀約型為主，一般是事前做計(jì)劃，事中執(zhí)行，事后分析。即政府機(jī)構(gòu)或電力調(diào)度機(jī)構(gòu)發(fā)出邀約信號，負(fù)荷聚合商和虛擬電廠組織資源進(jìn)行削峰填谷等需求響應(yīng)，從電網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼中獲取收益。
值得一提的是，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合于2023年發(fā)布《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則(試行)》，其中明確儲(chǔ)能、虛擬電廠等新型主體納入市場交易。
該政策的出臺，推動(dòng)了廣東、江蘇、浙江、山東、山西等省份積極探索虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨交易的道路，冀北、深圳、上海等地也有多個(gè)大型虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目在運(yùn)營，未來將給予通信儲(chǔ)能+虛擬電廠更廣闊發(fā)展空間。
華北地區(qū)，冀北虛擬電廠作為國內(nèi)最早參與調(diào)峰輔助服務(wù)的虛擬電廠，曾聚合華北5市及北京的蓄熱式電采暖、智慧樓宇、可調(diào)節(jié)工商業(yè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能等11類資源，最大調(diào)節(jié)20.4萬千瓦資源。
華南地區(qū)，國內(nèi)首家虛擬電廠管理中心在深圳掛牌成立，中心設(shè)在南方電網(wǎng)深圳供電局。同年，深圳虛擬電廠管理中心首先與中國鐵塔、中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、華為數(shù)字能源等簽訂了虛擬電廠建設(shè)六方合作協(xié)議。
2023年6月，深圳虛擬電廠管理平臺2.0升級版上線試運(yùn)行，規(guī)模達(dá)150萬千瓦，實(shí)時(shí)調(diào)控能力超30萬千瓦，同年6月，深圳5G基站數(shù)量突破7萬座，通信儲(chǔ)能可調(diào)資源進(jìn)一步提高。預(yù)計(jì)到2025年，深圳計(jì)劃建成具備100萬千瓦級可調(diào)節(jié)能力的虛擬電廠。
華東地區(qū)，上海虛擬電廠曾集合了多種資源，在2021年五一長假后的高峰用電時(shí)段，降低了15萬千瓦的電網(wǎng)負(fù)荷。而這些可調(diào)動(dòng)的資源中，就包括上海鐵塔5G基站。
中國鐵塔上海分公司趙行明副總經(jīng)理表示：“此次削峰填谷實(shí)現(xiàn)了對鐵塔5G基站儲(chǔ)能的全覆蓋。通過主站下發(fā)指令能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行蓄電池投切狀態(tài)控制，配合電網(wǎng)進(jìn)行需求響應(yīng)?！苯刂?023年末，上海全市5G基站總數(shù)達(dá)9.2萬個(gè)，聚合虛擬電廠可調(diào)資源十分可觀。
