中國儲能網(wǎng)訊：國家能源局近日發(fā)布《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（征求意見稿）》（以下簡稱“征求意見稿”）和《電力現(xiàn)貨市場監(jiān)管辦法（征求意見稿）》明確，推動儲能、分布式發(fā)電、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場主體參與交易。
虛擬電廠 (Virtual Power Plant ,簡稱VPP)，是通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)DG(即distributed generator，分布式電源)、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車等DER(即Distributed Energy Resource，分布式能源資源)的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。
“占領(lǐng)市場必先占領(lǐng)消費者的心靈”。Wind數(shù)據(jù)顯示，自年內(nèi)4月低點以來，“虛擬電廠”指數(shù)跑贏同期滬深300指數(shù)76.02個百分點，累計漲幅高達(dá)84.21%。據(jù)同花順數(shù)據(jù)，截至今年8月底，47只虛擬電廠概念股中，38只股價上漲。虛擬電廠的意外出圈，為傳統(tǒng)的電力行業(yè)描繪一個頗具賣點的故事：通過技術(shù)搭建起來的一套能源管理系統(tǒng)，將電網(wǎng)中大量散落的、可調(diào)節(jié)的電力負(fù)荷整合，參與電網(wǎng)調(diào)度，實現(xiàn)削峰填谷甚至拯救電荒。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為在電力市場建設(shè)不完善的情況下，我國目前的VPP建設(shè)任重道遠(yuǎn)。
中國故事：資本火熱但尚處萌芽狀態(tài)
近年來，“能源轉(zhuǎn)型”成為當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展的新主題。電力系統(tǒng)中火力發(fā)電占比顯著降低，可再生能源滲透率逐步提高，電力行業(yè)面臨高比例新能源接入、電力靈活性下降等諸多新挑戰(zhàn)。雙碳目標(biāo)提出后，DG和DER成為新型電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，這也為電力系統(tǒng)提出了更高的要求。
隨著能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種新事物、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。虛擬電廠因具備高可靠、低成本、清潔化等特征，成為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的重要研究領(lǐng)域。
2020年起，國家能源局確定將VPP平臺納入能源領(lǐng)域重點專項，以推動技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化落地。2021 年，國家能源局印發(fā)《2021年能源監(jiān)管工作要點》，積極推進(jìn)VPP等第三方主體參與電力輔助服務(wù)市場。近年來，上海黃浦區(qū)商業(yè)建筑VPP、江蘇大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)VPP、浙江綠色能源VPP、冀北VPP項目等相繼落地，為激活需求側(cè)資源提供了經(jīng)驗。
國家發(fā)改委、國家能源局今年5月印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出“大力提升電力負(fù)荷彈性”，加強(qiáng)電力需求側(cè)響應(yīng)能力建設(shè)，力爭到2025年，電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到最大用電負(fù)荷的3%—5%，進(jìn)一步激活了VPP發(fā)展規(guī)模。
VPP的核心可以歸納為“通信”和“聚合”。VPP是聚合地理位置相對分散DER，依托于調(diào)控中心、電力交易平臺等，輔以數(shù)據(jù)交互通訊技術(shù)，既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電，又可作為“負(fù)電廠”加大消納；既可快速響應(yīng)指令保障系統(tǒng)穩(wěn)定，也可如同真實的電廠一樣參與各類電力市場獲得經(jīng)濟(jì)收益。
今年VPP迎來實質(zhì)性發(fā)展：深圳虛擬電廠管理中心正式揭牌，山西省發(fā)布國內(nèi)首份省級虛擬電廠運營管理，山東省虛擬電廠可作為獨立市場主體參與電力交易。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士坦言，從目前已開展的VPP技術(shù)研究和實踐來看，VPP關(guān)鍵技術(shù)研究的廣度和深度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！疤摂M電廠在我們電力交易看來，就是把可再生 儲能和需求側(cè)相應(yīng)整合到一起，但還是參與電力交易，沒有什么特別玄乎的。”歐洲某從業(yè)人員告訴筆者。
目前的VPP實質(zhì)是需求響應(yīng)，自2014年以來在北京、上海等地開展試點，以補(bǔ)貼的形式啟動發(fā)展。電力現(xiàn)貨市場逐步完善，虛擬電廠才能大展拳腳。我國虛擬電廠發(fā)展仍然處于導(dǎo)入期，距離成長期還需數(shù)年。只有市場機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善，未來虛擬電廠才能規(guī)模化、常態(tài)化、市場化發(fā)展。
海外實踐：產(chǎn)業(yè)成熟但商業(yè)模式不力
VPP是“舶來品”，概念最初于 1997 年由 Shimon Awerbuch 提出，21 世紀(jì)初在德國、英國、法國和荷蘭等歐洲國家興起。事實上，國外在VPP參與電力市場的機(jī)制設(shè)計和交易模型中產(chǎn)生了諸多研究成果。
美國科技巨頭特斯拉入局，VPP熱度只增不減。
據(jù)國外科技媒體報道，去年，特斯拉在加州啟動了一個VPP試點項目，項目讓電網(wǎng)在壓力較大的時候，可以從Powerwall用戶處調(diào)動電力。試點成功后，今年6月，特斯拉和覆蓋北加州地區(qū)的電力公司太平洋(601099)燃?xì)怆娏荆≒G&E）在特斯拉APP上推出了虛擬電廠正式版功能模塊。
今年8月，特斯拉已與南加州愛迪生公司（SCE）建立合作關(guān)系，將其位于北加州的VPP業(yè)務(wù)擴(kuò)大至該州的南部地區(qū)。目前，位于加州西南部的洛杉磯和周邊地區(qū)的特斯拉Powerwall用戶已可以通過向電網(wǎng)提供電力獲得相應(yīng)的報酬。
鑒于資源稟賦、市場結(jié)構(gòu)、市場主體成熟度等諸多因素的影響，國外VPP發(fā)展模式不盡相同。現(xiàn)階段來看，國外電力市場受機(jī)制更完善、交易品種更豐富、主體準(zhǔn)入對象更廣泛。
調(diào)峰本質(zhì)上屬于能量市場，國外成熟電力市場不設(shè)單獨調(diào)峰市場，主要通過現(xiàn)貨市場解決。美國虛擬電廠以可調(diào)負(fù)荷為主，VPP可參加能量市場、旋轉(zhuǎn)備用與非旋轉(zhuǎn)備用市場；澳大利亞則以用戶側(cè)儲能為主，VPP通過參與實時市場解決調(diào)峰問題，2019年7月到2021年6月，澳大利亞開展了為期兩年虛擬電廠參加電力市場的（連續(xù)）試點運行；歐洲采用自調(diào)度模式，以德國為代表的歐洲國家以分布式電源為主，VPP運營商在輔助服務(wù)市場中提供調(diào)頻備用服務(wù)是主要盈利手段之一。
盡管在國際市場中，VPP已被驗證模式成熟，但盈利情況普遍不樂觀。
據(jù)彭博新能源財經(jīng)2022年4月報告統(tǒng)計，該機(jī)構(gòu)追蹤的93家虛擬電廠運營商中，盈利難度普遍較大，諸多成熟的虛擬電廠公司或已被殼牌、意大利國家電力公司等大公司收購，只有一家Nuvve上市。
澳洲報告指出，VPP創(chuàng)建軟件聚合平臺和任何相關(guān)的硬件以聚合DER，制定是否使用表后容量（BTM）或何時出口到哪個市場，然后實施這些方面有很大的成本。因此，預(yù)計VPP運營商目前的利潤率會很低。
產(chǎn)業(yè)方面，澳洲VPP從業(yè)人士告訴筆者，如何調(diào)動市場主體的積極性，是VPP運行的關(guān)鍵。VPP技術(shù)特性與集中式電源相比存在極大差別，其分散性意味著指令性的控制方式不再適用，對調(diào)度運行提出了新挑戰(zhàn)。
而我國的VPP上市公司業(yè)績并非一片火熱。研報顯示，半年報顯示，虛擬電廠指數(shù)19個成分股里整體情況并不理想，營業(yè)收入同比增長的中位數(shù)僅有5.22%；扣非后歸母凈利潤同比增長的中位數(shù)為-10.94%；毛利率中位數(shù)由去年同期31.09%下跌至25.95%。
求路探索：難點不少可先行試水探路
我國電力市場改革有自身特點，難直接照搬國外成熟電力市場機(jī)制體系，也無法一蹴而就。
調(diào)峰市場方面，VPP尚處于萌芽階段。據(jù)筆者了解，華北方面，目前本質(zhì)上來說并未真正參加華北調(diào)峰市場，也不存在VPP報價機(jī)制。上海方面雖存在報價機(jī)制，但將其參與調(diào)峰單獨劃分，提供的調(diào)峰需求量由調(diào)度機(jī)構(gòu)決定。同時，時間維度、空間維度并不全面。價格方面，并不具備激勵誘惑。
關(guān)鍵技術(shù)方面，支撐VPP的計量、通信和控制等基礎(chǔ)設(shè)備欠缺，技術(shù)水平較低，關(guān)鍵技術(shù)研究不足，實時性和自動化無法得到保障。高比例新能源電網(wǎng)為VPP低碳運行帶來的一系列問題沒有得到解決。
此外，我國側(cè)管理體系與市場機(jī)制不完善。目前，我國大部分試點項目的組織、實施和管理大體沿襲需求側(cè)管理模式，不同項目對于VPP 定義、內(nèi)涵、功能、服務(wù)也不其明確統(tǒng)一，缺乏長遠(yuǎn)合理設(shè)計;國家和地方層面尚未明確 VPP 牽頭監(jiān)管部門，對其規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行、監(jiān)管等管理職能劃分尚未作出統(tǒng)一部署。
對于VPP的發(fā)展，業(yè)內(nèi)積極獻(xiàn)言獻(xiàn)策。專家認(rèn)為，當(dāng)前我國以中長期的電量市場為主，調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)市場可待能量市場建成后再開放，也可先行探索。擬電廠可作為新興主體參加調(diào)峰調(diào)頻市場。借鑒國外的實踐經(jīng)驗同時，結(jié)合我國自身特點，從市場組成、市場準(zhǔn)入、報價出清、結(jié)算分?jǐn)偟确矫嬷鸩礁倪M(jìn)。
同時，進(jìn)一步完善頂層設(shè)計和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),明確主管部門及各方職責(zé)。從頂層設(shè)計角度看，應(yīng)在滿足電網(wǎng)運行安全及相關(guān)技術(shù)要求的前提下,逐步完善 VPP 運營相關(guān)市場機(jī)制和政策,為其商業(yè)化運營創(chuàng)造條件;促進(jìn)分布式新能源發(fā)展監(jiān)管并為 VPP發(fā)展奠定基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國VPP相關(guān)配套政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺,各類負(fù)荷聚合商通信協(xié)議、調(diào)度運行管理機(jī)制等尚不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)交互壁壘高且不順暢，增加VPP的發(fā)展難度和成本，亟需明確主管部門和各相關(guān)方的職責(zé),盡快開展技術(shù)規(guī)范制定工作，建立統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的多方協(xié)作機(jī)制。
