中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：通信運(yùn)營商正在從能源消費(fèi)者走向消費(fèi)者+生產(chǎn)者。
在全球降碳的過程中，ICT基礎(chǔ)設(shè)施作為千行百業(yè)的數(shù)字底座，正扮演著越來越重要的角色。做為ICT設(shè)施的重要擁有者運(yùn)營商，一方面是自身節(jié)能降碳；另一方面，運(yùn)營商自身也可以利用自身的能源設(shè)施和ICT技術(shù)，幫助全社會(huì)節(jié)能降碳。
以往，運(yùn)營商都是做為一個(gè)能源的消費(fèi)者的形態(tài)出現(xiàn)，即給通信設(shè)備供電（Power for ICT）；在新趨勢驅(qū)動(dòng)下，其也可以利用自身的優(yōu)勢參與到電力系統(tǒng)如虛擬電廠的建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)用電與電網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，從能源消費(fèi)者升級(jí)到能源生產(chǎn)者、使能者（ICT for Power）。
虛擬電廠與電力市場
VPP是一套能源協(xié)同管理系統(tǒng)，它整合如發(fā)電側(cè)的光伏等發(fā)電資源、負(fù)荷側(cè)的分布式儲(chǔ)能可調(diào)節(jié)資源，讓這些形成可調(diào)控交易的單元，參與到電網(wǎng)調(diào)度與電力市場交易中。
虛擬電廠打破空間束縛，將能源的生產(chǎn)者和消費(fèi)者聯(lián)動(dòng)、協(xié)同起來，使得能量由傳統(tǒng)的單向流動(dòng)模式逐步轉(zhuǎn)為互動(dòng)協(xié)同模式，最終實(shí)現(xiàn)能量饋網(wǎng)與雙向流動(dòng)。
從虛擬電廠的資源分類來看。
上游：主要指負(fù)載側(cè)的可調(diào)負(fù)荷、分布式發(fā)電資源、儲(chǔ)能等。可調(diào)負(fù)荷如通信機(jī)房用電、數(shù)據(jù)中心機(jī)房用電、充電場站、工業(yè)用電等；分布式發(fā)電資源指用戶就近部署的規(guī)模的發(fā)電設(shè)備，如屋頂光伏、風(fēng)電、氫能等發(fā)電設(shè)備；儲(chǔ)能是指在此側(cè)部署的儲(chǔ)能設(shè)備如基站、機(jī)房備電電池等。
中游：主要是資源聚合商。他們利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)聚合各方面資源并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)度，參與電力市場。他們提供給是一種協(xié)調(diào)控制能力。
下游：電力需求方，主要是電網(wǎng)公司或售電公司，根據(jù)區(qū)域不同，他們是電力市場中電力需求的提出者和夠買方。
虛擬電廠產(chǎn)業(yè)各方
虛擬電廠可參加多種電力市場業(yè)務(wù)。
電力市場交易相對(duì)成熟且快速發(fā)展，比如在英國，具有期貨市場、現(xiàn)貨市場、容量市場，輔助調(diào)頻市場多種市場模式。比如在德國，輔助調(diào)頻市場具有FCR、aFRR、mFRR等多個(gè)調(diào)頻市場。
歐洲市場空間巨大，價(jià)格好，回報(bào)率高，目前正在積極構(gòu)建覆蓋全歐的市場體系。以某國為例，其調(diào)頻的平均價(jià)格為~20 歐元 /MW/小時(shí)，調(diào)頻aFFR平均價(jià)格為~30 歐元 /MW/小時(shí)，補(bǔ)貼價(jià)格優(yōu)異。如果以通信站點(diǎn)儲(chǔ)能參與其調(diào)頻調(diào)度看，ROI短，收益良好。
虛擬電廠聚合資源參與電力交易，可以參加多種業(yè)務(wù)類型，主要包括電能量市場、電力輔助市場、容量市場等部分。
電能量市場
以電能量（單位kWh）為交易標(biāo)的物。根據(jù)時(shí)間可分為現(xiàn)貨市場（如日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)交易）和中長期市場（如月度、年度交易）。電能量市場反應(yīng)的是售電的市場，比如峰谷套利，可以利用峰谷電價(jià)買賣電來實(shí)現(xiàn)降低電費(fèi)；比如電力期貨，可以購買合適價(jià)格的電力。
電力輔助服務(wù)市場
是指由參與電力市場化交易的用戶（如通信站點(diǎn)儲(chǔ)能，數(shù)據(jù)中心）、聚合商等第三方提供服務(wù)，并可以通過提供服務(wù)獲取相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)形式的補(bǔ)償?shù)男问?，主要業(yè)務(wù)包括調(diào)頻（如一次調(diào)頻、二次調(diào)頻等）、 調(diào)峰、備用、黑啟動(dòng)等。
容量市場
是一種資源預(yù)留的交易方式，通過市場競爭方式形成容量價(jià)格，獲取容量補(bǔ)償，保障電力供應(yīng)容量充足。
運(yùn)營商積極推動(dòng)碳中和建設(shè)
運(yùn)營商擁有海量通信站點(diǎn)，能耗巨大，碳排大，同時(shí)面臨增收難的困境。根據(jù)測算，在中國，到2030年，運(yùn)營商將占社會(huì)用電總量的3%，碳排放將達(dá)到6000萬噸。
在碳中和的大背景下，運(yùn)營商自身積極實(shí)踐節(jié)能降碳。
在建設(shè)側(cè)，通過房到柜、柜到桿的極簡建設(shè)，降低建設(shè)成本和能耗；通過建設(shè)綠電，降低電費(fèi)，降低碳排放；通過鋰代鉛酸電池、部署能源管理系統(tǒng)等，提高站點(diǎn)能效與可管理性。
在自身降碳的同時(shí)，運(yùn)營商積極利用自身ICT的資源和技術(shù)參與到千行百業(yè)降碳。
隨著負(fù)荷側(cè)新能源的快速部署以及虛擬電廠商業(yè)模式的成熟，中小型負(fù)荷參與電力市場調(diào)度逐漸成熟。在此背景下，運(yùn)營商思考和實(shí)踐利用海量分布式基站資源，通過虛擬電廠進(jìn)行聚合，參與到電力市場的建設(shè)中，在降低自身電費(fèi)的同時(shí)，幫助社會(huì)節(jié)能降碳。
在2023年，歐洲某運(yùn)營商利用自身基站資源，參與到本國的電力輔助市場，通過參與峰谷套利和調(diào)頻服務(wù)，幫助電網(wǎng)增加穩(wěn)定性，同時(shí)也能獲取十分可觀的收益補(bǔ)貼。根據(jù)公開數(shù)據(jù)，其收益補(bǔ)貼可以達(dá)到自身電費(fèi)的50%，幫助社會(huì)降碳百萬噸。
在2023年，中國某大型塔商也在利用通信站點(diǎn)參與電力輔助服務(wù)。根據(jù)公開數(shù)據(jù)，截至2023年6月，已經(jīng)4000站點(diǎn)接入VPP參與電力市場，2023年底，部署1萬站VPP站點(diǎn)。同樣在2023年，拉美某大型電網(wǎng)公司，也積極推動(dòng)運(yùn)營商參與電力市場交易。通過虛擬電廠聚合海量通信站點(diǎn)參與電力市場調(diào)度，已經(jīng)成為一個(gè)大勢。
運(yùn)營商分布式儲(chǔ)能參與電力市場的模式與業(yè)務(wù)類型
運(yùn)營商參與虛擬電廠聚合可以有多種模式。
資源被聚合
運(yùn)營商將自身海量的站點(diǎn)做為資源方，提供給VPP聚合商，經(jīng)其聚合后參與電力市場業(yè)務(wù)。在這種模式中，運(yùn)營商提供資源能力，如以站點(diǎn)儲(chǔ)能硬件為主的可調(diào)度資源。
其優(yōu)點(diǎn)在于模式簡單，只需要硬件以及少量軟件投資，運(yùn)營方面風(fēng)險(xiǎn)較低。缺點(diǎn)在于受限于聚合商的調(diào)度能力，屬于被動(dòng)調(diào)度，在收益方面也受到限制。
做為虛擬電廠聚合商參與運(yùn)營
除了自身硬件資源，運(yùn)營商可以建設(shè)、運(yùn)營聚合平臺(tái)。除自身通信站點(diǎn)資源，還可聚合多種其它資源如工商業(yè)儲(chǔ)能、樓宇空調(diào)等，將能力延申到電力運(yùn)營領(lǐng)域。
其優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)營商可以運(yùn)營虛擬電廠，對(duì)于調(diào)度以及商業(yè)的把控力更強(qiáng)。缺點(diǎn)在于電力業(yè)務(wù)的準(zhǔn)入往往需要認(rèn)證，運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)也成倍提高，投入也大。
運(yùn)營商可以做為資源方和運(yùn)營方參與電力市場調(diào)度
運(yùn)營商分布式儲(chǔ)能可以參加電力市場的多種業(yè)務(wù)。
峰谷套利
隨著各地方峰谷電價(jià)的執(zhí)行，做為用電大戶，運(yùn)營商可以根據(jù)峰谷電價(jià)差套
利。在低電價(jià)的時(shí)候給電池充電，在高電價(jià)的時(shí)候放電，從而達(dá)到電費(fèi)節(jié)約的目的。
需求側(cè)響應(yīng)
運(yùn)營商可通過響應(yīng)電力企業(yè)發(fā)出的邀約，進(jìn)行站點(diǎn)側(cè)負(fù)荷的增加或者減少，
電網(wǎng)根據(jù)響應(yīng)量來補(bǔ)償其相應(yīng)的收益的模式，主要的業(yè)務(wù)類別為削峰填谷。
電力輔助服務(wù)
通過電力市場調(diào)度，負(fù)荷側(cè)可以參與電網(wǎng)的調(diào)峰與調(diào)頻業(yè)務(wù)，幫助電網(wǎng)平
衡。對(duì)于調(diào)峰，運(yùn)營商需要在用電高峰期減少電網(wǎng)壓力，電力低谷期增加用電，提高電網(wǎng)效率；對(duì)于調(diào)頻，運(yùn)營商需要使用自身儲(chǔ)能，隨時(shí)平衡電網(wǎng)的波動(dòng)。不同的業(yè)務(wù)類型，指標(biāo)不同，在不同國家也不同。
運(yùn)營商參與電力市場的優(yōu)勢
ICT行業(yè)是數(shù)字化的底座，運(yùn)營商在參與虛擬電廠業(yè)務(wù)中擁有多種獨(dú)特優(yōu)勢。
海量的儲(chǔ)能閑置資源
運(yùn)營商通信設(shè)備需要備電，天然擁有海量電池資源，是大規(guī)模電化學(xué)電池的使用者。根據(jù)公開數(shù)據(jù)，歐洲地區(qū)分布式可調(diào)節(jié)能力可達(dá)到15GWh，中國只5G基站就有260萬座，可調(diào)節(jié)能力更大。
全球基站數(shù)量
在4/5G時(shí)代，運(yùn)營商大量部署鋰電池，鋰電逐步替代鉛酸電池。鋰電池壽命長，充放電倍率大，容易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，可以滿足電力市場業(yè)務(wù)多種指標(biāo)要求，是參與電力業(yè)務(wù)的優(yōu)質(zhì)資源。
同時(shí)，運(yùn)營商的儲(chǔ)能一般只給通信站點(diǎn)做備電。當(dāng)前世界各國電力較好的區(qū)域，年均停電時(shí)長小，因此大部分時(shí)間儲(chǔ)能都處于閑置狀態(tài)，資源浪費(fèi)。利用智能技術(shù)將鋰電資源池化，可以十分容易地參與到電力市場調(diào)度中。
穩(wěn)定可靠的高耗電負(fù)載
運(yùn)營商的能耗主要來自通信設(shè)備，一般是24小時(shí)不間斷運(yùn)行，其能耗對(duì)不同時(shí)間的敏感度低。根據(jù)預(yù)測，到2030年，運(yùn)營商的耗電總量將達(dá)到社會(huì)用電總量的3%。
負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行，站點(diǎn)儲(chǔ)能靈活可控，因此可以容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)站點(diǎn)能力的精準(zhǔn)控制。在參與電力市場中，運(yùn)營商在提供可調(diào)度資源的時(shí)候，可以提供更加精準(zhǔn)的申報(bào)能力。
圖：某區(qū)域基站負(fù)載功耗模擬圖
部署簡單快速
首先，運(yùn)營商具有站點(diǎn)資源，不需要重新申請(qǐng)站址；
其次，通信站點(diǎn)參加VPP，是以分布式的狀態(tài)出現(xiàn)，單站站點(diǎn)自身功率有限，接入電網(wǎng)不需要改造，不需要額外部署變壓器；
再次，通信站點(diǎn)儲(chǔ)能是自然散熱，不需要額外部署溫控設(shè)備，能耗低；
最后，站點(diǎn)具有良好的網(wǎng)絡(luò)資源，可以不需要額外部署網(wǎng)絡(luò)。
運(yùn)營商利用通信站點(diǎn)參與電力調(diào)度業(yè)務(wù)，具有部署迅速、簡單的優(yōu)勢。
運(yùn)營商分布式儲(chǔ)能參與電力市場的理念愿景與衡量因子
從消費(fèi)者到生產(chǎn)者，能量雙向流動(dòng)
傳統(tǒng)運(yùn)營商的用電模式是電網(wǎng)給通信站點(diǎn)設(shè)備供電，通信設(shè)備只用電，不與電網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng)。以“用電”的角度，運(yùn)營商是一個(gè)純電力消費(fèi)者。
在運(yùn)營商通過虛擬電廠參與電力市場的模式下，通信站點(diǎn)需要與電力市場進(jìn)行互動(dòng)，根據(jù)電力市場的指令，來調(diào)節(jié)自身用電。同時(shí)，隨著運(yùn)營商部署綠電常態(tài)化，綠電也在參與到站點(diǎn)供電的協(xié)同之中，從而最終實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)的協(xié)同。
在這種情況下，運(yùn)營商變成了一個(gè)能源的經(jīng)營者，它自身生產(chǎn)綠電，同時(shí)又與電網(wǎng)協(xié)同，在未來也不排除運(yùn)營商的電力饋網(wǎng)，對(duì)于“用電“來講，運(yùn)營商變成了一個(gè)電力的生產(chǎn)者。
因此，由以前的能量單向流動(dòng)，變?yōu)槟芰康碾p向互動(dòng)，由能源的消費(fèi)者，變成能源的消費(fèi)者+生產(chǎn)者，是運(yùn)營商參與建設(shè)VPP的重要理念。
圖：能量單向流動(dòng)的電力系統(tǒng)（例）
圖：能量協(xié)同、平衡的電力系統(tǒng)
價(jià)值衡量要素
運(yùn)營商參與建設(shè)虛擬電廠VPP業(yè)務(wù)系統(tǒng)，需要呈現(xiàn)出如下幾個(gè)價(jià)值要素。
清潔低碳
系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單建設(shè)，減少隱形成本如工程成本。系統(tǒng)應(yīng)該提高綠電、新型儲(chǔ)能的使用，利用好現(xiàn)有電網(wǎng)，利用好現(xiàn)有的設(shè)施資源如現(xiàn)有儲(chǔ)能資源，實(shí)現(xiàn)建設(shè)的清潔低碳化。
安全高效
通信業(yè)務(wù)與電力業(yè)務(wù)都是重要的國計(jì)民生業(yè)務(wù)，對(duì)于運(yùn)行穩(wěn)定性以及魯棒性要求極高，因此需要使用安全的軟硬件設(shè)備，需要使用有認(rèn)證資質(zhì)的設(shè)備和廠家，構(gòu)建一個(gè)安全高效的體系。
柔性靈活
運(yùn)營商站點(diǎn)都是分布式站點(diǎn)，站點(diǎn)儲(chǔ)能與電源參與電網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的時(shí)候，單個(gè)站點(diǎn)的能力有限，需要聚合海量站點(diǎn)成為資源池，將儲(chǔ)能池化，構(gòu)建成為大容量的資源。靈活構(gòu)建，彈性伸縮，將是一個(gè)重要的衡量特性。
智慧融合
為滿足電力市場的多業(yè)務(wù)需求，以及未來場景演進(jìn)，比如BESS的接入、數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能的接入等，一套系統(tǒng)支持多業(yè)務(wù)和多場景，支持平滑演進(jìn)，是十分必要的。
評(píng)價(jià)因子
電力市場業(yè)務(wù)需求具有資源顆粒度大，要求響應(yīng)快、精準(zhǔn)高等要求，與之相應(yīng)，運(yùn)營商參與電力市場需要從如下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
海量
在中國，多個(gè)地方的調(diào)峰市場需要5MW準(zhǔn)入，在歐洲，多個(gè)國家的調(diào)頻市場準(zhǔn)入為MW級(jí)。一般來講，目前通信站點(diǎn)的負(fù)載功耗為3~6kw不等，如果以4kw為平均值計(jì)算，MW級(jí)需要聚合約250站，如果包含冗余將達(dá)到500-1000站，5MW則需要聚合1300站點(diǎn)，如果包含冗余預(yù)計(jì)可達(dá)到2000站。同時(shí)，考慮到運(yùn)營商自身站點(diǎn)大都在幾千到數(shù)萬站。因此，運(yùn)營商站點(diǎn)VPP系統(tǒng)能聚合與管理的站點(diǎn)數(shù)量規(guī)模，是重要評(píng)價(jià)因素。
圖：歐洲部分電力市場業(yè)務(wù)指標(biāo)要求
圖：中國部分電力市場業(yè)務(wù)指標(biāo)要求
極速
電力輔助服務(wù)中，要求系統(tǒng)能夠從端到端快速響應(yīng)。比如歐洲某國，電力調(diào)頻業(yè)務(wù)FCR業(yè)務(wù)要求系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于10秒，更甚者要求系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間在秒級(jí)。因此，系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力，是一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
精準(zhǔn)
電網(wǎng)屬于高精密運(yùn)行系統(tǒng)，頻率波動(dòng)快速且細(xì)微，參與電力調(diào)節(jié)的資源響需要具備高精度能力。在歐洲，針對(duì)調(diào)頻業(yè)務(wù)aFRR，往往需要90%以上的調(diào)節(jié)精度，而對(duì)于FCR，則需要95%以上的調(diào)節(jié)精度。因此，運(yùn)營商系統(tǒng)的高精度的調(diào)節(jié)能力，是重要評(píng)價(jià)因素。
融合
大多數(shù)國家往往具有多種電力市場業(yè)務(wù)，比如在歐洲的西班牙，具有三次調(diào)頻市場aFRR，F(xiàn)CR，mFRR；在中國目前以調(diào)峰為主，各地也在積極開展二次調(diào)頻的研究。不同的業(yè)務(wù)具有不同的指標(biāo)要求，如果利用一套系統(tǒng)滿足多業(yè)務(wù)的需求，滿足業(yè)務(wù)平滑演進(jìn)，是一個(gè)重要的評(píng)價(jià)因子。
【內(nèi)容摘自華為《通信站點(diǎn)儲(chǔ)能參與電力市場業(yè)務(wù)白皮書》，更多內(nèi)容請(qǐng)參照該白皮書】
