中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：可再生能源在電力系統(tǒng)中占比持續(xù)攀升，電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻需求日益凸顯。虛擬電廠作為提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的一種手段，在我國(guó)尚處于市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型初期，而在歐洲部分地區(qū)起步更早，商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式探索更多。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Fortune Business Insights的報(bào)告顯示，2024年，全球虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)18.6億美元，預(yù)計(jì)在2024—2032年將以37.7%的年均復(fù)合增長(zhǎng)持續(xù)擴(kuò)張，至2032年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)239.8億美元。
在這一高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中，德國(guó)企業(yè)Next Kraftwerke（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“NK”）是早期參與者之一。NK成立于2009年，是歐洲兩大電力交易所EPEX SPOT和EEX的認(rèn)證交易商。截至2025年第一季度，該公司聚合的分布式能源達(dá)14324個(gè)，總裝機(jī)容量突破12700兆瓦，業(yè)務(wù)覆蓋德國(guó)、法國(guó)、荷蘭等歐洲國(guó)家及日本、韓國(guó)等海外市場(chǎng)。2021年，國(guó)際能源巨頭殼牌（Shell）完成對(duì)NK的全資收購(gòu)，進(jìn)一步強(qiáng)化其技術(shù)整合與業(yè)務(wù)拓展能力。收購(gòu)后，NK相繼中標(biāo)荷蘭HKN海上風(fēng)電場(chǎng)、德國(guó)Witznitz太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)（歐洲最大在建光伏項(xiàng)目）等標(biāo)桿項(xiàng)目。
德國(guó)政策如何“鋪路搭橋”
電力市場(chǎng)化交易是虛擬電廠發(fā)展的必要環(huán)境。德國(guó)1998年出臺(tái)的新《能源經(jīng)濟(jì)法》對(duì)傳統(tǒng)垂直一體化的電力供應(yīng)體系進(jìn)行拆分，發(fā)輸配售四個(gè)環(huán)節(jié)得以“松綁”，為第三方企業(yè)參與電力交易掃清了制度障礙，也為NK等虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商的誕生創(chuàng)造了條件。
對(duì)可再生能源的大力扶持，催生了分布式能源聚合需求。2000年德國(guó)《可再生能源法》（EEG）的頒布，強(qiáng)制電網(wǎng)優(yōu)先消納綠電，推行以固定上網(wǎng)電價(jià)（Feed-in Tariff, FIT）機(jī)制為主的可再生能源激勵(lì)政策，德國(guó)分布式可再生能源裝機(jī)量快速增長(zhǎng)。此后，該法歷經(jīng)多次修訂：
· EEG-2012首次允許虛擬電廠聚合的可再生能源參與調(diào)頻市場(chǎng)。
· EEG-2014將長(zhǎng)期固定電價(jià)收購(gòu)制度轉(zhuǎn)變?yōu)橐允袌?chǎng)為導(dǎo)向的競(jìng)標(biāo)制度，要求100千瓦以上新建可再生能源電站必須參與市場(chǎng)交易，并配備遠(yuǎn)程控制接口，以便由電力交易商進(jìn)行調(diào)度。
· 至2021年，太陽(yáng)能、風(fēng)能和沼氣能源生產(chǎn)商長(zhǎng)達(dá)20年的上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼終結(jié)，但仍可基于負(fù)電價(jià)時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)獲得對(duì)應(yīng)時(shí)段的補(bǔ)貼。
· EEG-2023規(guī)定，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格連續(xù)三個(gè)小時(shí)以上為負(fù)時(shí)，補(bǔ)貼降至零。
此外，德國(guó)的平衡結(jié)算單元機(jī)制要求各平衡單元實(shí)時(shí)匹配發(fā)電與用電量。2021年10月實(shí)施的Redispatch 2.0政策，將參與再調(diào)度的門(mén)檻從10兆瓦降至100千瓦，強(qiáng)制分布式發(fā)電與儲(chǔ)能設(shè)施響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令。這些規(guī)則促使中小型運(yùn)營(yíng)商加強(qiáng)與輸配運(yùn)營(yíng)商之間的協(xié)調(diào)配合，從而為虛擬電廠開(kāi)辟了規(guī)?；袌?chǎng)空間。
市場(chǎng)準(zhǔn)入限制以及政策條件的變化，為NK等虛擬電廠的發(fā)展提供了有利環(huán)境。“這也是為什么在考慮向其他國(guó)家擴(kuò)張時(shí)，立法始終是我們考量的關(guān)鍵因素”，NK創(chuàng)始人Jochen Schwill在一次采訪(fǎng)中強(qiáng)調(diào)。
從“技術(shù)派”到“生態(tài)構(gòu)建者”
NK以自主研發(fā)的Next Pool資源聚合平臺(tái)為核心技術(shù)底座，通過(guò)遠(yuǎn)程控制裝置（Next Box）和高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，將分布式能源設(shè)備（風(fēng)能、太陽(yáng)能、水力、生物質(zhì)能、儲(chǔ)能等）及可調(diào)節(jié)負(fù)荷單元鏈接，構(gòu)建起可協(xié)調(diào)運(yùn)行的“虛擬電廠”。該平臺(tái)的智能控制系統(tǒng)能實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度聚合資源，既可利用電能量現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)差套利，又能為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商提供調(diào)頻輔助服務(wù)。憑借這一輕資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式，NK無(wú)需持有或建設(shè)實(shí)體電站，即可從電力交易與輔助服務(wù)市場(chǎng)中獲取收益分成，但需承擔(dān)相應(yīng)的市場(chǎng)準(zhǔn)入、交易手續(xù)費(fèi)、人工運(yùn)維、營(yíng)銷(xiāo)及價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)管理等成本。
針對(duì)德國(guó)電力市場(chǎng)復(fù)雜的準(zhǔn)入規(guī)則與高門(mén)檻運(yùn)營(yíng)成本，NK進(jìn)一步推出在線(xiàn)電力交易平臺(tái)NEXTRA，提供自助式電力市場(chǎng)接入解決方案，降低中小型發(fā)電商的參與難度，突破其單一資源聚合的商業(yè)模式邊界。平臺(tái)整合虛擬電廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、氣象預(yù)測(cè)模型及智能調(diào)度算法，為客戶(hù)提供精準(zhǔn)的電力價(jià)格預(yù)測(cè)及資產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化建議。通過(guò)這一交易門(mén)戶(hù)，用戶(hù)無(wú)需自行獲取交易許可，即可進(jìn)入EPEX Spot 和EXAA等歐洲主要電力市場(chǎng)進(jìn)行交易。據(jù)2025年第一季度披露數(shù)據(jù)，該公司2024年全年累計(jì)完成15.1太瓦時(shí)的電力交易量。
2018年，NK推出SaaS解決方案NEMOCS平臺(tái)，標(biāo)志其從技術(shù)應(yīng)用者向生態(tài)賦能者的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。作為標(biāo)準(zhǔn)化虛擬電廠構(gòu)建工具，NEMOCS支持多種標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議，并可通過(guò)API與SAP系統(tǒng)、第三方交易平臺(tái)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使用戶(hù)能夠自主搭建具備電力交易、資源調(diào)度及需求響應(yīng)功能的虛擬電廠。NK創(chuàng)始人Jochen Schwill表示：“通過(guò)我們的VPP平臺(tái)NEMOCS，其他公司也有機(jī)會(huì)建立自己的虛擬發(fā)電廠，從而積極參與未來(lái)的綠色電力市場(chǎng)?！庇?guó)可再生能源企業(yè)Ecotricity成為該平臺(tái)首個(gè)用戶(hù)，隨后韓國(guó)光伏企業(yè)Haezoom、日本東北電力公司（Tohoku EPCO）、Energy on Track、日本東芝等跨國(guó)企業(yè)相繼接入。這一技術(shù)輸出模式不僅拓展了NK的盈利渠道，更推動(dòng)了虛擬電廠行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與生態(tài)協(xié)作。
值得一提的是，NK的軟性營(yíng)銷(xiāo)也是構(gòu)建生態(tài)的一種方式。NK官網(wǎng)的知識(shí)庫(kù)與博客分區(qū)涵蓋大量能源行業(yè)詞條、市場(chǎng)問(wèn)答文章，用戶(hù)可以從中獲取市場(chǎng)資訊、厘清運(yùn)行邏輯，這也在一定程度上構(gòu)成面向終端用戶(hù)的一種營(yíng)銷(xiāo)手段。對(duì)NK而言，技術(shù)單點(diǎn)突破只是參與市場(chǎng)游戲的門(mén)票，而真正的護(hù)城河是讓產(chǎn)業(yè)鏈各方在其構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)中各取所需。
多維布局應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化
NK持續(xù)推動(dòng)國(guó)際化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與資源的全球化整合。2014年以來(lái)，NK在奧地利、法國(guó)、荷蘭等多個(gè)國(guó)家設(shè)立子公司。2020年，與東芝在日本建立合資企業(yè)，將虛擬電廠技術(shù)服務(wù)推廣至歐洲以外的海外市場(chǎng)。2021年，NK成為殼牌的全資子公司。在可再生能源補(bǔ)貼退坡的背景下，依托殼牌的平臺(tái)與資金優(yōu)勢(shì)，NK在大型項(xiàng)目中持續(xù)拓展商業(yè)邊界。典型案例包括歐洲最大的無(wú)補(bǔ)貼光伏項(xiàng)目——德國(guó)萊比錫南部的Witznitz光伏園區(qū)（總裝機(jī)容量650兆瓦），NK于2024年承接其585兆瓦的電力交易業(yè)務(wù)，提供平衡組管理、直接銷(xiāo)售、調(diào)度優(yōu)化等服務(wù)。NK于2023年也為荷蘭HKN海上風(fēng)電場(chǎng)提供類(lèi)似服務(wù)，該項(xiàng)目由殼牌和Eneco的合資企業(yè)CrossWind建設(shè)，預(yù)計(jì)裝機(jī)容量為759兆瓦。
電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)興起，促使NK積極布局“車(chē)網(wǎng)協(xié)同”模式，將電動(dòng)汽車(chē)從“用電終端”升級(jí)為“電網(wǎng)調(diào)節(jié)單元”。2019年，NK與智能充電平臺(tái)Jedlix啟動(dòng)V2G試點(diǎn)項(xiàng)目，在荷蘭輸電運(yùn)營(yíng)商TenneT管轄區(qū)域內(nèi)，聚合電動(dòng)汽車(chē)電池容量以提供輔助服務(wù)，探索私人充電場(chǎng)景下的電網(wǎng)服務(wù)商業(yè)化。隨后幾年，NK先后與本田、現(xiàn)代等車(chē)企深化合作，在德國(guó)輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商Amprion控制區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)集群參與一次與二次調(diào)頻服務(wù)。
除此之外，NK也將目光投向了潛力尚未完全激活的家用市場(chǎng)。2020年，NK聯(lián)合德國(guó)儲(chǔ)能公司sonnen，將家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)聚合成“儲(chǔ)備組”，每組容量為2兆瓦，參與頻率控制儲(chǔ)備（FCR）市場(chǎng)，減輕傳統(tǒng)調(diào)頻服務(wù)對(duì)大型集中式資源的依賴(lài)。近年來(lái)，德國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)容量顯著增長(zhǎng)，其中家用電池儲(chǔ)能裝機(jī)容量約為6吉瓦，占電池市場(chǎng)的85%。然而，由于智能測(cè)控裝置普及不足，大多家用儲(chǔ)能資源尚未得到充分利用。Agora智庫(kù)報(bào)告顯示，截至2023年底，德國(guó)家庭智能測(cè)控裝置普及率僅為5%。
而Jochen Schwill于2022年卸任NK公司CEO職務(wù)后，再次創(chuàng)業(yè)，成立Spot my Energy公司，進(jìn)入智能測(cè)控裝置市場(chǎng)，聚焦熱泵、光伏、家用儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)等靈活資源的調(diào)度，致力于進(jìn)一步推動(dòng)德國(guó)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。
再調(diào)度3.0：電池的時(shí)代
據(jù)德國(guó)PSI軟件公司高級(jí)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理郭欣介紹，德國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)再調(diào)度3.0（Redispatch 3.0）的試點(diǎn)項(xiàng)目，盡管NK3.0將帶來(lái)一個(gè)可觀的增量市場(chǎng)。
與以傳統(tǒng)電廠為主、以補(bǔ)償成本為導(dǎo)向的再調(diào)度2.0不同，再調(diào)度3.0旨在激活數(shù)百萬(wàn)分散資源，建立一個(gè)“開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)、市場(chǎng)定價(jià)”的分散靈活性市場(chǎng)。試點(diǎn)項(xiàng)目主要聚焦兩大方向：市場(chǎng)設(shè)計(jì)和電動(dòng)車(chē)應(yīng)用。其中，電動(dòng)車(chē)試點(diǎn)項(xiàng)目的基本思路十分直接：電動(dòng)車(chē)集成平臺(tái)向輸電公司申報(bào)在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期間可調(diào)控的充電容量，一旦出現(xiàn)電網(wǎng)瓶頸，輸電公司便可調(diào)用這些資源，集成平臺(tái)則將原本計(jì)劃在高峰時(shí)段進(jìn)行的電動(dòng)車(chē)充電任務(wù)，延后至負(fù)荷較低的時(shí)段。這樣，用戶(hù)不僅可以享受更便宜的充電電價(jià)，同時(shí)也減輕了電網(wǎng)的壓力。
郭欣補(bǔ)充，德國(guó)已經(jīng)步入“電池時(shí)代”，未來(lái)幾年可能將是集中式電池儲(chǔ)能最風(fēng)光的時(shí)期。由于戶(hù)用光伏和電池?cái)?shù)量龐大，虛擬電廠也需要更新?lián)Q代，以適應(yīng)更高比例的分布式能源。從系統(tǒng)角度來(lái)看，電動(dòng)車(chē)及其充電樁具有巨大的潛力，不過(guò)，這一潛力或許要在這波集中式電池儲(chǔ)能熱潮之后才會(huì)真正爆發(fā)。
