中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月20日，《廣東省推動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)的通知》印發(fā)，提到要在廣州、深圳等地開(kāi)展虛擬電廠建設(shè)試點(diǎn)。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)近日消息稱，《虛擬電廠管理規(guī)范》《虛擬電廠資源配置與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)獲批立項(xiàng)。目前我國(guó)虛擬電廠還處于國(guó)家政府引導(dǎo)、電網(wǎng)實(shí)施階段，兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)獲批，意味著我國(guó)虛擬電廠建設(shè)將有國(guó)家統(tǒng)一管理規(guī)范。
對(duì)大眾而言，虛擬電廠還是比較陌生的概念。那么什么是虛擬電廠，廣東為何要建虛擬電廠呢？
什么是虛擬電廠
虛擬電廠實(shí)際上是智能電網(wǎng)的一種運(yùn)行方式，其核心是聚合、通信，即通過(guò)補(bǔ)貼激勵(lì)機(jī)制和先進(jìn)的控制、計(jì)量、通信等手段，進(jìn)行靈活的削峰填谷，是電力需求側(cè)管理的一種創(chuàng)新模式。
當(dāng)用電大于供電時(shí)，虛擬電廠作為“正電廠”向系統(tǒng)供電；同理，當(dāng)供電大于用電時(shí)，虛擬電廠作為“負(fù)電廠”消納系統(tǒng)電力，起到剎車的作用。
華南理工大學(xué)電力經(jīng)濟(jì)與電力市場(chǎng)研究所所長(zhǎng)陳皓勇正在參與廣州全域虛擬電廠的建設(shè)，在他看來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，僅依靠電源調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)電力平衡、緩解局部地區(qū)用電緊張必將難以為繼，迫切需要另辟蹊徑，喚醒需求側(cè)沉睡的資源。
但分布式電源、儲(chǔ)能及可調(diào)負(fù)荷等靈活資源因其容量小、種類多、參數(shù)各異、點(diǎn)多面廣等特點(diǎn)，難以直接參與電網(wǎng)運(yùn)行。虛擬電廠可通過(guò)聚合分布式資源，參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、阻塞消除等輔助服務(wù)和電能量交易。
陳皓勇舉例稱，很多分布式資源在用戶側(cè)，包括分布式電源（如屋頂光伏、電動(dòng)汽車）、可調(diào)節(jié)的負(fù)荷（包括空調(diào)）、儲(chǔ)能等，海量的分布式資源如果都由調(diào)度控制中心來(lái)調(diào)度是不可能的，“因此先把它們聚合起來(lái)，對(duì)外表現(xiàn)就像一個(gè)普通電廠，所以稱為‘虛擬電廠’，主要是由一套通信和控制手段來(lái)支持。”
陳皓勇介紹，經(jīng)初步估算，在廣州建成虛擬電廠后，可減少調(diào)峰備用電源建設(shè)投資90億元，減少調(diào)頻電源建設(shè)投資9億，有效提高廣州電網(wǎng)的穩(wěn)定能力，同時(shí)可有效緩解片區(qū)電網(wǎng)局部用電緊張的問(wèn)題，提高用戶供電可靠性。
試點(diǎn)建設(shè)恰逢其時(shí)
沒(méi)有廠房和機(jī)組、不占用土地資源、不燒煤燒氣，僅僅依靠光纖、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)就可以響應(yīng)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)調(diào)度，相比火電廠，虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)性更為顯著。
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的測(cè)算，通過(guò)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；相比之下，通過(guò)虛擬電廠僅需投資500-600億元，成本僅為火電廠的12%~15%。
虛擬電廠在歐美國(guó)家的發(fā)展早于國(guó)內(nèi)，在聚合資源方面類型豐富，且各國(guó)各有側(cè)重。歐洲最大的虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商之一NextKraftwerke已在德國(guó)、比利時(shí)等國(guó)運(yùn)營(yíng)超1.3萬(wàn)個(gè)分布式能源單元，接入發(fā)電裝機(jī)容量超過(guò)一萬(wàn)兆瓦。在美國(guó)，虛擬電廠的投資也日漸火熱，2022年7月，特斯拉宣布與太平洋燃?xì)馀c電力公司（PG&E）在加州合作開(kāi)展虛擬電廠項(xiàng)目。
在陳皓勇看來(lái)，加快布局虛擬電廠的試點(diǎn)建設(shè)可謂恰逢其時(shí)。目前，國(guó)家電網(wǎng)在江蘇、浙江、冀北、上海等地區(qū)，南方電網(wǎng)在廣州、深圳等地區(qū)都建立了虛擬電廠試點(diǎn)，參與電力交易，實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)等靈活資源的互補(bǔ)協(xié)同調(diào)度與電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行。
當(dāng)下，南方電網(wǎng)在廣州建成投運(yùn)了首個(gè)城市級(jí)虛擬電廠，實(shí)現(xiàn)了基于電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的負(fù)荷資源精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。同時(shí)，廣州地處粵港澳大灣區(qū)核心、電力市場(chǎng)改革前沿，廣州電網(wǎng)已深耕“營(yíng)-配-調(diào)”一體化運(yùn)行多年。
此外，廣東已初步建成南方區(qū)域二次調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)、廣東現(xiàn)貨及中長(zhǎng)期電能量交易市場(chǎng)，發(fā)布并實(shí)施了《廣東省市場(chǎng)化需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則（試行）》、《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則》等。這些都為虛擬電廠的發(fā)展提供了良好基礎(chǔ)和政策環(huán)境。
亟待可持續(xù)的商業(yè)模式
值得關(guān)注的是，如今國(guó)內(nèi)虛擬電廠的研究和實(shí)踐大多針對(duì)局部場(chǎng)景，規(guī)模較小、品種單一、在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上還存在挑戰(zhàn)，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；⒊B(tài)化運(yùn)營(yíng)。
“目前虛擬電廠還處于技術(shù)示范的階段，之前主要是電網(wǎng)公司在做，現(xiàn)在我們也在探索合適的商業(yè)模式?！标愷┯乱詮V州舉例，雖然廣州在商業(yè)環(huán)境上有良好的基礎(chǔ)，但涉及電價(jià)和市場(chǎng)機(jī)制等，能否找到一個(gè)真正可持續(xù)的商業(yè)模式，是當(dāng)下比較關(guān)鍵的問(wèn)題。
阻礙主要是什么呢？陳皓勇指出，虛擬電廠投入比較大，需要給用戶加裝設(shè)備，設(shè)備投入后還需要回收成本，無(wú)論是用戶還是售電公司，目前積極性都不是很高。同時(shí)，如何吸引社會(huì)資本的投入，讓公眾普遍支持虛擬電廠的建設(shè)，也并非易事。
目前，廣州虛擬電廠前期主要是做需求響應(yīng)，“一年只響應(yīng)十幾次，每次4個(gè)小時(shí)左右，這樣還是很難實(shí)現(xiàn)常態(tài)化運(yùn)營(yíng)?！标愷┯抡f(shuō)。
除了廣州，深圳也在加緊布局虛擬電廠建設(shè)。2022年8月，國(guó)內(nèi)首家虛擬電廠管理中心在深圳掛牌成立；同年12月，深圳舉行了虛擬電廠聚合商大型集中簽約儀式，初步建立了虛擬電廠產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
在今年全國(guó)兩會(huì)上，全國(guó)政協(xié)委員、廣東高科技產(chǎn)業(yè)商會(huì)會(huì)長(zhǎng)王理宗還提出了“關(guān)于加快推進(jìn)深圳新型能源體系建設(shè)”的提案。
王理宗認(rèn)為，虛擬電廠研發(fā)創(chuàng)新持續(xù)活躍，但定位尚未明晰，參與電力市場(chǎng)機(jī)制有待完善，應(yīng)積極探索特定場(chǎng)景下的虛擬電廠技術(shù)模式創(chuàng)新。他還指出，虛擬電廠面臨可持續(xù)商業(yè)化的挑戰(zhàn)，比如盈利途徑單一就限制了用戶參與的積極性。
目前虛擬電廠的主要收益來(lái)源是通過(guò)參與需求響應(yīng)獲取補(bǔ)償激勵(lì)資金。陳皓勇說(shuō)，長(zhǎng)期發(fā)展不能依賴政府投資，可持續(xù)的利潤(rùn)從哪里來(lái)，這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有解決。
另外，削峰填谷也并非易事，削峰主要針對(duì)長(zhǎng)三角和珠三角的用電大省，填谷主要針對(duì)中西部發(fā)電集中區(qū)。東方證券在研報(bào)分析，未來(lái)隨著全國(guó)統(tǒng)一電力交易市場(chǎng)的成熟，虛擬電廠商業(yè)模式重心將轉(zhuǎn)向參與電力市場(chǎng)交易。
陳皓勇說(shuō)，虛擬電廠建設(shè)可帶動(dòng)綜合能源服務(wù)、設(shè)備制造、新興IT等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關(guān)科技成果與商業(yè)模式也可向其他城市輻射，形成牽引帶動(dòng)效應(yīng)。未來(lái)我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)推進(jìn)，將加速商業(yè)模式的落地。
