中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：沒有廠房、沒有煙囪，更不燒煤，但“發(fā)電”實(shí)力卻不容小覷。近年來，“虛擬電廠”迅速“出圈”。
黨的二十屆三中全會(huì)指出，要加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，完善新能源消納和調(diào)控政策措施。8月6日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024—2027年）》，其中明確提出利用源荷儲(chǔ)資源建設(shè)一批虛擬電廠，建立健全標(biāo)準(zhǔn)體系，完善相關(guān)規(guī)則，提升電力保供和新能源就地消納能力。
作為消納新能源電力、保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)能源保供的一大利器，發(fā)展虛擬電廠對(duì)建設(shè)新型能源體系的意義不容小覷。
究竟什么是虛擬電廠？發(fā)展虛擬電廠對(duì)我省有怎樣的意義？目前，全省各地虛擬電廠的建設(shè)情況如何？連日來，記者展開調(diào)查。
何為虛擬電廠？
看不見的電力“智能管家”
究竟什么是虛擬電廠？8月，一進(jìn)南京市江寧開發(fā)區(qū)能碳虛擬電廠項(xiàng)目基地，一塊綠色低碳智慧能源云平臺(tái)展示大屏映入眼簾，大屏上動(dòng)態(tài)更新著開發(fā)區(qū)的發(fā)電容量、可調(diào)節(jié)容量、綠電使用比例、碳排放量等信息。屏幕的一角，布局著園區(qū)碳達(dá)峰、碳中和的達(dá)標(biāo)數(shù)據(jù)、曲線圖。
項(xiàng)目方工作人員指著屏幕介紹，這好比江寧開發(fā)區(qū)園區(qū)級(jí)能碳虛擬電廠的“最強(qiáng)大腦”，能碳虛擬電廠將江寧開發(fā)區(qū)轄區(qū)內(nèi)的工廠、寫字樓、商場(chǎng)里的空調(diào)、機(jī)器、電燈等“用電端”，以及園區(qū)內(nèi)的充電樁、光伏、儲(chǔ)能等“充放電端”，集中納入調(diào)配資源，后臺(tái)發(fā)出一個(gè)指令，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)指揮中心數(shù)公里外一棟辦公樓里空調(diào)溫度的優(yōu)化調(diào)節(jié)，降低高峰期用電負(fù)荷。未來，江寧這一虛擬電廠計(jì)劃建設(shè)調(diào)節(jié)能力規(guī)模達(dá)到50兆瓦，為夏、冬高峰期電力保供提供有力支持。
2023年9月，國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)《電力需求側(cè)管理辦法（2023年版）》明確了虛擬電廠的權(quán)威概念，即“依托負(fù)荷聚合商、售電公司等機(jī)構(gòu)，通過新一代信息通信、系統(tǒng)集成等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)資源的聚合、協(xié)調(diào)、優(yōu)化，形成規(guī)?；{(diào)節(jié)能力支撐電力系統(tǒng)安全運(yùn)行”，并提出逐步將需求側(cè)資源以虛擬電廠等方式納入電力平衡的要求。
國網(wǎng)江蘇電力調(diào)度控制中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，虛擬電廠并不是真正意義上的發(fā)電廠，而是一種“智慧能源管理平臺(tái)”，即借助能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將分布式電源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等零散資源“化零為整”，既可以作為“正電廠”向電力系統(tǒng)供電，也可以作為“負(fù)電廠”消納系統(tǒng)的電力，起到助力電網(wǎng)系統(tǒng)保持平衡的作用。
省規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)市政規(guī)劃與工程設(shè)計(jì)院（省城市低碳生態(tài)建設(shè)工程技術(shù)研究中心）負(fù)責(zé)省內(nèi)多地電力規(guī)劃及電力市場(chǎng)研究，副所長陳曦寒說，虛擬電廠可簡單理解為，將小容量分布式資源，匯總聚合起來的聚集容器和調(diào)控實(shí)體，可成為一種特殊形式的發(fā)電單元，支持功率向上調(diào)節(jié)和向下調(diào)節(jié)，故而稱其為“電廠”。
在虛擬電廠中，傳統(tǒng)的發(fā)電、用電等環(huán)節(jié)都被賦予更加多元的角色。比如，分布式光伏電站，以前只是作為發(fā)電側(cè)給用戶提供電力，現(xiàn)在可以參與電網(wǎng)調(diào)峰，再比如，電動(dòng)汽車不僅可作為用戶在充電樁上充電，還能像一個(gè)小型充電寶，給電網(wǎng)反向供電。
虛擬電廠實(shí)不實(shí)用？
能力一點(diǎn)也不“虛”
“虛擬”二字意味著并非實(shí)體，所以虛擬電廠并不是真正意義上的發(fā)電廠。作為參與電網(wǎng)運(yùn)行的“特殊電源”，虛擬電廠有著與傳統(tǒng)電廠相同的運(yùn)行特性，但它確實(shí)看不見、摸不著，好似網(wǎng)友熟知的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化，與實(shí)體資源進(jìn)行實(shí)時(shí)互通互聯(lián)。
這些特征，也讓“虛擬電廠”自帶爭議體質(zhì)。它到底有啥大作用？難道真的就是一個(gè)所謂新概念而已？
國家電網(wǎng)新能源云碳中和創(chuàng)新中心執(zhí)行主任王函韻解釋，虛擬電廠有點(diǎn)“虛”的說法，主要來自虛擬電廠并非傳統(tǒng)意義上的實(shí)體發(fā)電廠，而是一種通過軟件和技術(shù)手段聚合分散的可調(diào)度資源，如分布式能源、儲(chǔ)能設(shè)施、可控負(fù)荷等，形成一個(gè)能夠響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令的整體。這種“虛”，實(shí)際上是相對(duì)于傳統(tǒng)集中式發(fā)電廠而言的，但它在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的作用卻非常實(shí)際且關(guān)鍵。
業(yè)內(nèi)人士指出，中國不缺電量，缺的是電力。如何破局？虛擬電廠是一大法寶，它可靈活調(diào)控可調(diào)節(jié)電力負(fù)荷，減少或避免棄風(fēng)、棄光等現(xiàn)象。
南京能碳虛擬電廠項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，能碳虛擬電廠就是企業(yè)的“大管家”，為企業(yè)算出綠色賬和經(jīng)濟(jì)賬，當(dāng)政府部門預(yù)判電力供需將出現(xiàn)缺口時(shí)，虛擬電廠就會(huì)引導(dǎo)企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過ai、大數(shù)據(jù)等為企業(yè)算出節(jié)能減排和生產(chǎn)運(yùn)行的最佳平衡點(diǎn)，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)。
陳曦寒認(rèn)為，虛擬電廠可“喚醒”調(diào)動(dòng)“沉睡”的海量需求側(cè)資源，同時(shí)通過調(diào)節(jié)，降低終端用戶的能耗用電量，化解短時(shí)供需不平衡的壓力?！霸诠┙o側(cè)之外，從需求側(cè)這一新的維度，促進(jìn)省內(nèi)區(qū)域保供?！?
2022年12月，蘇州虛擬綜合智慧零碳電廠項(xiàng)目啟動(dòng)試運(yùn)行。據(jù)了解，蘇州虛擬綜合智慧零碳電廠項(xiàng)目全部建成后，能夠?yàn)樘K州區(qū)域能源保供提供頂峰能力約1100mw，調(diào)峰能力約1300mw，預(yù)計(jì)全年可生產(chǎn)綠電量2.8億千瓦時(shí)、減少標(biāo)煤消耗8.5萬噸、減排二氧化碳24萬噸。
今年7月，被國網(wǎng)江蘇電力明確攜手推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)的常州，成功運(yùn)行了“江蘇省首個(gè)市級(jí)虛擬電廠監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)”，可調(diào)能力超12萬千瓦，助力電力保供和新能源就地消納。
平臺(tái)依托江蘇省新型負(fù)荷管理系統(tǒng)，建設(shè)了需求側(cè)調(diào)節(jié)資源的統(tǒng)一接入口，并以微電網(wǎng)為主要匯集單元，重點(diǎn)聚合光伏、儲(chǔ)能、充電樁、5g基站等非工靈活性可調(diào)節(jié)資源，目前共聚合電力用戶3561戶，聚合容量達(dá)到45.45萬千瓦，形成可調(diào)能力超12萬千瓦的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)資源池?！百Y源的聚沙成塔只是手段，能化零為整調(diào)用起來才是目的。”國網(wǎng)常州供電公司營銷部主任吳煒介紹。
國網(wǎng)江蘇電力數(shù)據(jù)顯示，截至去年11月6日，江蘇已經(jīng)并網(wǎng)的虛擬電廠“發(fā)電”能力達(dá)210萬千瓦，相當(dāng)于兩臺(tái)全球最大的白鶴灘水電站水輪發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量，可滿足20多萬戶居民一天的用電。
在環(huán)保節(jié)能的同時(shí)，虛擬電廠另一大優(yōu)勢(shì)在于不占用土地資源，也無需新建輸電通道，降低全社會(huì)能源系統(tǒng)的投資建設(shè)成本。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在成本上，虛擬電廠僅為傳統(tǒng)電廠的1／10，根據(jù)國家電網(wǎng)測(cè)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4000億元；而通過虛擬電廠，在建設(shè)、運(yùn)營、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅需400億—570億元。
還有哪些路要走？
三大難點(diǎn)需持續(xù)發(fā)力
據(jù)華泰證券研報(bào)，我國虛擬電廠正由邀約型向市場(chǎng)型過渡。預(yù)計(jì)2025年，我國的虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到102億元，且有望于2030年達(dá)到千億元。
作為經(jīng)濟(jì)大省、制造業(yè)強(qiáng)省，江蘇能源需求較大，但能源資源較為匱乏，電力平衡存在缺口，能源資源和負(fù)荷中心總體呈現(xiàn)逆向分布的特征。發(fā)展虛擬電廠、建設(shè)新型能源系統(tǒng)迫在眉睫。但由于虛擬電廠興起不久，當(dāng)前其建設(shè)運(yùn)行仍面臨一系列挑戰(zhàn)。
無錫數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究院執(zhí)行院長吳琦指出，目前，國內(nèi)虛擬電廠仍處于初級(jí)階段，以試點(diǎn)示范為主，仍處于理論研究和前期試點(diǎn)的發(fā)展階段。
一大挑戰(zhàn)在于行業(yè)的政策標(biāo)準(zhǔn)尚不完備，虛擬電廠的市場(chǎng)準(zhǔn)入和行業(yè)規(guī)范仍然缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，需要進(jìn)一步出臺(tái)各類專項(xiàng)政策來引導(dǎo)和規(guī)范虛擬電廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營。
“虛擬電廠是需求側(cè)資源的一種高級(jí)組織形態(tài)，信息化、智能化、實(shí)時(shí)性方面較傳統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)、負(fù)荷聚合系統(tǒng)要求更高。如果稱之為電廠，那電廠在電力系統(tǒng)內(nèi)擁有的權(quán)利和承擔(dān)義務(wù)，虛擬電廠是不是也需一視同仁？”王函韻介紹，由于虛擬電廠涉及多種類型的資源和不同的利益相關(guān)方，制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)規(guī)則也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，當(dāng)前不同地區(qū)對(duì)虛擬電廠參與市場(chǎng)仍要求不一。
一大難點(diǎn)在于盈利模式尚不明晰，用戶側(cè)負(fù)荷及發(fā)電側(cè)資源參與意愿不強(qiáng)。當(dāng)前，虛擬電廠普遍以邀約型為主，更多依靠政府補(bǔ)貼，想要可持續(xù)發(fā)展，仍需要探索出能夠充分調(diào)動(dòng)起各方積極性的商業(yè)模式。
“用戶側(cè)儲(chǔ)能、家電空調(diào)響應(yīng)等往往還是‘叫好不叫座’，時(shí)間上也是選擇了迎峰度夏個(gè)別尖峰時(shí)段，真正落實(shí)在常態(tài)化市場(chǎng)調(diào)節(jié)的虛擬電廠少之又少?！蓖鹾嵳f。
今年6月，省發(fā)展改革委發(fā)布新版《江蘇省電力需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則》，此次新規(guī)新增了虛擬電廠運(yùn)營商等新興市場(chǎng)主體，并將市場(chǎng)化的需求響應(yīng)作為負(fù)荷管理的前置手段和柔性措施，形成最大用電負(fù)荷5％以上的需求響應(yīng)能力，引導(dǎo)各類主體參與需求響應(yīng)主動(dòng)移峰填谷，減小峰谷差。文件明確，需求響應(yīng)實(shí)施補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，其中0.5—2小時(shí)（含2小時(shí)）的，度電補(bǔ)貼最高，為4.8元／千瓦時(shí)。
業(yè)內(nèi)人士建議，除了參與需求響應(yīng)，也可讓虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)，交易它的發(fā)電量和調(diào)節(jié)能力，讓項(xiàng)目方獲得市場(chǎng)化的收益。
多次到國內(nèi)各大城市感受虛擬電廠項(xiàng)目推進(jìn)后，王函韻期待能夠建立合理的市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻、定價(jià)機(jī)制和交易規(guī)則，確保虛擬電廠可公平參與電力市場(chǎng)競爭。
虛擬電廠技術(shù)上的尚不成熟也不容忽視，建設(shè)方仍需進(jìn)一步提高技術(shù)水平和系統(tǒng)集成能力，以實(shí)現(xiàn)更高效和穩(wěn)定的運(yùn)營。“如何聚合海量且分散的資源是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)?！蓖鹾嵳J(rèn)為，虛擬電廠需要高效的信息通信技術(shù)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力來實(shí)現(xiàn)資源的有效管理和調(diào)度。
“江蘇是全國第二批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)。當(dāng)前，我省各地虛擬電廠相關(guān)試點(diǎn)項(xiàng)目正在如火如荼地建設(shè)，相信在不遠(yuǎn)的將來，虛擬電廠產(chǎn)業(yè)一定會(huì)迸發(fā)出更大的電力‘火花’?！标愱睾f。
