中國儲能網(wǎng)訊：“虛擬電廠是能源領域的‘滴滴平臺’，是匹配配需的關鍵載體。”東南大學電氣工程學院電力經(jīng)濟技術研究所所長高賜威近期在“碳中和高峰論壇暨第四屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會與新型儲能技術青年科學家論壇”上指出。
“滴滴”的蓬勃發(fā)展，得益于中國民用汽車保有量巨大與市民靈活用車需求的高度匹配。虛擬電廠作為電力系統(tǒng)的“智能管家”迅速崛起，離不開星羅棋布的分布式資源與電網(wǎng)靈活調度需求的緊密契合。然而，盡管理論上虛擬電廠能夠聚集這些分布式資源，但受多重掣肘牽制，難以形成合力。據(jù)業(yè)內人士表示，當前大部分地區(qū)虛擬電廠面臨著“聚而不合”的困境。
資源不足 虛擬電廠備受青睞
受電力系統(tǒng)低碳轉型加速、新能源裝機量激增等多重因素影響，我國對電力靈活性資源需求大增。?2022年1月，國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出，力爭到2025年，靈活調節(jié)電源占比達到24%左右，電力需求側響應能力達到最大用電負荷的3%～5%。其中華東、華中、南方等地區(qū)達到最大負荷的5%左右。虛擬電廠作為一種能夠挖掘用戶側靈活性資源的技術手段，逐漸受到青睞。
中電聯(lián)2019年12月發(fā)布的《煤電機組靈活性運行政策研究》顯示，歐美國家的靈活電源比重普遍較高，西班牙、德國、美國占比分別為34%、18%、49%，而中國占比不到6%。近年來，隨著能源轉型與電力系統(tǒng)改革的不斷深化，我國靈活電源比重逐步提升，但仍未能滿足當前需求。
受資源稟賦限制，虛擬電廠項目多在資源匱乏的經(jīng)濟強省率先“試水”。上海、廣東等地率先出臺“十四五”能源電力發(fā)展規(guī)劃及碳達峰實施方案，明確提出了虛擬電廠的發(fā)展目標，例如，上海計劃按不低于最大用電負荷5%的標準加強能源需求側調節(jié)，并按最大負荷40%標準配備應急備用調峰能力；廣東則力爭到2025年電力需求側響應能力達最高負荷的5%左右。此外，北京、深圳等地也發(fā)布了相關規(guī)劃，將虛擬電廠建設納入日程。
為何選擇虛擬電廠削峰填谷，而非新建煤電機組呢？據(jù)業(yè)內機構估算，主要是基于經(jīng)濟效益和電力系統(tǒng)靈活性的綜合考慮。虛擬電廠的建設成本僅為火電10%-15%，為滿足5%的峰值負荷，若采用建設火電廠的方式，需投入高達4000億元，而虛擬電廠的建設成本僅為500億元。虛擬電廠不僅能夠大幅節(jié)省初期投資，還在提升電力系統(tǒng)靈活性和穩(wěn)定性方面具有發(fā)展?jié)摿Α?
興致怏怏 電廠實質尚未整合
盡管各地區(qū)已根據(jù)實際情況在虛擬電廠建設上做了諸多探索，但至今尚未形成普遍共識。當前，我國虛擬電廠尚未發(fā)掘出既能廣泛推廣，又能互利共贏的市場運作機制和商業(yè)模式。
專家指出，目前，虛擬電廠亟需用戶積極參與以有效整合資源，應對新能源間歇性出力等問題。然而，用戶調整用能習慣所付出的精力、成本，與峰谷價差所帶來的收益顯著不對等，又缺乏足夠的經(jīng)濟激勵機制，各參與主體興致怏怏，資源整合困難重重，導致虛擬電廠面臨著“形似整合實則分散”的僵局，實際效果大打折扣。
市場機制的缺失是制約虛擬電廠發(fā)展的關鍵因素之一。華能浙江能源銷售主管柳備在論壇上指出，虛擬電廠的常態(tài)化運行離不開市場化的加持,目前，我國虛擬電廠在市場準入、市場監(jiān)測和供求機制等方面缺乏明確的規(guī)定，這限制了其進一步的發(fā)展。鑒于當前電力市場的發(fā)展階段和開放程度尚存局限，虛擬電廠所能產(chǎn)生的收益相對有限，在一定程度上挫傷了用戶側的參與熱情。
同時，商業(yè)模式的單一性也限制了虛擬電廠的發(fā)展空間。高賜威在會上提到，虛擬電廠的核心優(yōu)勢不在于接入承載多少資源，而在于其所具備的資源變現(xiàn)能力。虛擬電廠的盈利主要依賴輔助服務、需求響應和電力現(xiàn)貨市場，但這些市場尚未完全成熟，導致虛擬電廠面臨盈利模式不穩(wěn)定、持續(xù)盈利能力差等問題。此外，許多地區(qū)的虛擬電廠僅作為迎峰度夏期間的應急機制，在高電力負荷時段喚醒“沉睡”的分布式資源，響應總量和補償標準每年更新，缺乏穩(wěn)定性和可預見性，無法提供可靠的投資信號，抑制了參與者的積極性。
多元并進 承擔系統(tǒng)多重角色
“雙碳”目標的提出加速了系統(tǒng)電源結構與負荷特性的轉變，為虛擬電廠的孵化提供了應用場景。浙江大學電氣工程學院教授楊強在論壇上強調，“當前，我們正置身于碳排放雙控和工業(yè)化深度發(fā)展耦合的復雜時期，既要推動工業(yè)體系向低碳排放升級，又面臨碳排放的嚴格限制?！痹诖岁P鍵時刻，虛擬電廠或將成為破解這一僵局的關鍵力量。
要充分發(fā)揮虛擬電廠的潛力，首要任務是完善市場機制。要明確市場準入標準，確定虛擬電廠與其他電廠同等的市場主體地位，參與公平、良性的市場競爭，將虛擬電廠納入全國統(tǒng)一電力市場體系建設的總體布局規(guī)劃。同時，需加快完善虛擬電廠的市場參與機制，健全輔助服務市場交易品種等。華南理工大學的謝敏教授在會上建議，應構建一個整合海量用戶側資源，并與地方配電市場、批發(fā)市場協(xié)同運行的統(tǒng)一市場體系架構，以促進虛擬電廠與電力系統(tǒng)統(tǒng)一調度體系的深度融合，使其在多元化的業(yè)務場景中發(fā)揮實效。
進一步探索虛擬電廠的商業(yè)模式也是當務之急。虛擬電廠在成本控制上具有顯著優(yōu)勢，但要將其轉化為商業(yè)價值，還需建立健全資源定價和利益分配機制，構建統(tǒng)一的交易體系，支持分布式資源自主優(yōu)化，并積極參與需求響應、輔助服務市場及現(xiàn)貨市場。同時，要密切關注與市場相關的政策、規(guī)則動態(tài)，加速虛擬電廠的商業(yè)模式創(chuàng)新，推動產(chǎn)品迭代升級。此外，還需完善虛擬電廠內部定價及利益分配機制，提高用戶側資源參與虛擬電廠運營的積極性。
電力規(guī)劃設計總院院長凡鵬飛認為，虛擬電廠在能源電力系統(tǒng)中扮演著多重角色：能源電力保供的“輔助器”、新型儲能發(fā)揮的“放大器”、新型配電網(wǎng)發(fā)展的“加速器”、源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展的“耦合器”、分布式能源資源的“控制器”、需求側資源的“調節(jié)器”、分布式資源參與市場的“聚合器”、貫穿多市場的“路由器”等，這些角色共同體現(xiàn)了虛擬電廠在能源電力系統(tǒng)中的多元價值。
