將煤燃燒成水蒸氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電、用水力推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電……這或許是大眾對電廠發(fā)電的認(rèn)知。而近期業(yè)內(nèi)熱烈討論的“虛擬電廠”卻不同于常規(guī)的發(fā)電廠，見不到鍋爐和煙囪，甚至沒有龐大的發(fā)電機(jī)，就可以參與電力系統(tǒng)，并且任何人都可能是其中的一員。“您家屋頂上的光伏就可能是虛擬電廠的一分子?？梢哉f，虛擬電廠正是大眾參與到電力行業(yè)和能源行業(yè)為轉(zhuǎn)型保供作出自身貢獻(xiàn)的好機(jī)會(huì)。”全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織運(yùn)行局運(yùn)行分析處處長馮利民指出。近日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織舉辦了“中國虛擬電廠發(fā)展前景展望和商業(yè)模式分析”活動(dòng)，并發(fā)布《虛擬電廠技術(shù)和商業(yè)模式研究》報(bào)告。
據(jù)了解，所謂虛擬電廠，就是通過先進(jìn)信息通信和監(jiān)測控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量分布式新能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個(gè)特殊電廠參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場交易的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，對外表現(xiàn)為一個(gè)可控電源。
多位與會(huì)專家表示，在碳中和背景下，虛擬電廠已成為電力供需平衡調(diào)整的重要手段。但當(dāng)前我國虛擬電廠仍處于發(fā)展初期階段，還需政府、企業(yè)、用戶等各方通力合作和共同努力。
將在電力系統(tǒng)各側(cè)發(fā)揮重要作用
馮利民指出，從虛擬電廠的發(fā)展階段來看，往往是從合約型發(fā)展至市場型最后到自主型。“第一個(gè)階段往往是由政府通過專項(xiàng)資金、特定合同、補(bǔ)貼刺激等手段激勵(lì)。發(fā)展形成明顯規(guī)模市場效應(yīng)后，虛擬電廠就可以通過參與電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場獲利。最后在整個(gè)行業(yè)發(fā)展成熟后，虛擬電廠系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)跨空間自主調(diào)度。”
從參與方來看，總體上可分為發(fā)電側(cè)、用電側(cè)、電網(wǎng)企業(yè)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)鏈五類。“總體而言，發(fā)電側(cè)和用電側(cè)的各類資源被整合，最終表現(xiàn)為一個(gè)受控的、協(xié)調(diào)的、柔性的發(fā)電系統(tǒng)呈現(xiàn)至電網(wǎng)公司，它們都是虛擬電廠的參與者。以發(fā)電側(cè)舉例，一般有發(fā)電企業(yè)或工業(yè)園區(qū)投資，還有如應(yīng)急電源、柴油發(fā)電機(jī)、居民建筑、儲(chǔ)能等，都可以由發(fā)電側(cè)進(jìn)入虛擬電廠。”馮利民分析。
與此同時(shí)，虛擬電廠在電力生產(chǎn)各環(huán)節(jié)將發(fā)揮重要功能。在電網(wǎng)側(cè)其主要價(jià)值表現(xiàn)在服務(wù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，包括提供電網(wǎng)調(diào)峰能力、提供電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)、提供負(fù)荷備用服務(wù)、提供電網(wǎng)阻塞緩解手段等;在用電側(cè)保證優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)，包括提供參與電力市場機(jī)遇、提供用戶側(cè)節(jié)能服務(wù)、提供應(yīng)急電源服務(wù)等;在發(fā)電側(cè)，虛擬電廠能夠保障電源并網(wǎng)及電力消納，包括提供海量分布式電源精益化管理手段、提供清潔發(fā)展思路等;在監(jiān)管側(cè)，其功能價(jià)值表現(xiàn)在降低電力系統(tǒng)整體運(yùn)行成本、提供公平多元化市場競爭、提供系統(tǒng)價(jià)格穩(wěn)定能力和提供分布式能源監(jiān)管手段等;在產(chǎn)業(yè)鏈側(cè)，VPP功能價(jià)值表現(xiàn)在創(chuàng)造全產(chǎn)業(yè)鏈和全業(yè)態(tài)綜合收益，包括提供全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展效益、提供能源金融及大數(shù)據(jù)增值等衍生服務(wù)。
國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍認(rèn)為：“虛擬電廠把分散資源聚沙成塔，是符合未來新型電力系統(tǒng)發(fā)展需要的一種方式。”
仍處于發(fā)展初期
與會(huì)專家指出，我國虛擬電廠整體仍處于發(fā)展初期，政策機(jī)制不甚健全，項(xiàng)目以研究示范為主并由政府引導(dǎo)、電網(wǎng)實(shí)施，且普遍聚焦于需求側(cè)響應(yīng)模式。“從2016年至今虛擬電廠六年多的發(fā)展歷程來看，我國虛擬電廠面臨著用戶側(cè)負(fù)荷及發(fā)電側(cè)資源參與意愿不強(qiáng)、電網(wǎng)側(cè)業(yè)務(wù)布局和主導(dǎo)發(fā)展力度較薄弱、監(jiān)管管理體系與市場機(jī)制不完善、產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和商業(yè)模式尚不明朗的境況。”馮利民指出。
國家電投集團(tuán)綜合智慧能源科技有限公司新疆分院副院長張軍偉基于虛擬電廠項(xiàng)目實(shí)施咨詢及評估過程中的親身經(jīng)歷指出，制約虛擬電廠發(fā)展的因素集中在以下幾個(gè)方面：“首先在調(diào)度關(guān)系方面，采用大網(wǎng)調(diào)或局域網(wǎng)調(diào)涉及電網(wǎng)的安全問題，理論上所有的非公用資源都應(yīng)該納入到虛擬電廠里面;其次，由于各省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，虛擬電廠補(bǔ)貼也不盡相同，參與電力市場的價(jià)格也不盡相同，虛擬電廠的補(bǔ)貼價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)莫衷一是;此外，虛擬電廠技術(shù)越來越先進(jìn)，但由于一些設(shè)備價(jià)格較高，使得許多相關(guān)項(xiàng)目收益率較低，難以吸引投資;從權(quán)屬關(guān)系方面來說，若在虛擬電廠系統(tǒng)中建立軟件線路，產(chǎn)權(quán)又應(yīng)歸誰所有?這些問題普遍存在，還需要相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行調(diào)整。”
同時(shí)，上海交通大學(xué)電氣工程系教授艾芊提出，從虛擬電廠交易手段方面來講，還需要點(diǎn)對點(diǎn)交易、高頻交易等市場交易技術(shù)支持。為保證信息安全，也需要隱私保護(hù)手段。“從整體上來講，虛擬電廠是‘云大物移智鏈’技術(shù)的集大成者，也是其整體解決方案的提供者。但是在能源轉(zhuǎn)型的道路上，還需政府、企業(yè)、用戶等各方通力合作和共同努力。”艾芊說。
市場需要先行者
日立能源(中國)有限公司首席咨詢顧問程濛認(rèn)為：“虛擬電廠是能源互聯(lián)網(wǎng)概念落地應(yīng)用一個(gè)非常典型的應(yīng)用場景。要通過技術(shù)手段去挖掘提升它的靈活性可調(diào)節(jié)能力，進(jìn)而提升系統(tǒng)的能源效率。”
馮利民進(jìn)一步建議，從我國虛擬電廠仍處于發(fā)展初期的現(xiàn)實(shí)而言，首先應(yīng)完善虛擬電廠的頂層設(shè)計(jì)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，明確主管部門及各方職責(zé)。此外，要在各省地區(qū)、電力市場規(guī)則制定中納入虛擬電廠等新興市場主體，并出臺(tái)相關(guān)的激勵(lì)和保障政策，引導(dǎo)虛擬電廠參與電力市場、電力調(diào)峰輔助服務(wù)，并逐步引入針對性的市場交易品種。“而從遠(yuǎn)期來看，行業(yè)要嚴(yán)防過度競爭、排他壟斷、資本投機(jī)、無序競爭等。還要推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)能裝備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)‘走出去’，將我國虛擬電廠產(chǎn)業(yè)作為國際化發(fā)展的重要內(nèi)容，并打造國家品牌效應(yīng)、占據(jù)品牌制高點(diǎn)。”
以構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)為目標(biāo)，從商業(yè)模式而言，張軍偉建議以綜合智慧能源為切入點(diǎn)發(fā)展虛擬電廠和儲(chǔ)能。“其一，虛擬電廠+客戶的方式，可將客戶可控負(fù)荷與儲(chǔ)能、分布式電源、充電站等整合，主動(dòng)控制響應(yīng)電網(wǎng)、電能量平衡和電力輔助服務(wù)需求。其二，開發(fā)綜合智慧項(xiàng)目能源站，使儲(chǔ)能更加有效地參與到電力市場當(dāng)中，產(chǎn)生額外的盈利點(diǎn)，盤活自有綜合能源資產(chǎn)和外部客戶。其三，虛擬電廠也可通過參與電力現(xiàn)貨市場盈利。”
“對當(dāng)前來說，更需要一個(gè)能夠進(jìn)入競爭性電力市場的先行者去嘗試打通包括市場監(jiān)管、定位以及構(gòu)建市場參與模型等方面的堵點(diǎn)，給其他參與者做一個(gè)示范。”蔣莉萍提出。
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