將煤燃燒成水蒸氣推動發(fā)電機發(fā)電、用水力推動發(fā)電機發(fā)電……這或許是大眾對電廠發(fā)電的認知。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，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的好機會。”全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織運行局運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，并發(fā)布《虛擬電廠技術(shù)和商業(yè)模式研究》報告。
據(jù)了解，所謂虛擬電廠，就是通過先進信息通信和監(jiān)測控制技術(shù)，實現(xiàn)海量分布式新能源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車等資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個特殊電廠參與電力系統(tǒng)運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)為一個可控電源。
多位與會專家表示，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。“第一個階段往往是由政府通過專項資金、特定合同、補貼刺激等手段激勵。發(fā)展形成明顯規(guī)模市場效應后，虛擬電廠就可以通過參與電力現(xiàn)貨、輔助服務市場獲利。最后在整個行業(yè)發(fā)展成熟后，虛擬電廠系統(tǒng)就可以實現(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，還有如應急電源、柴油發(fā)電機、居民建筑、儲能等，都可以由發(fā)電側(cè)進入虛擬電廠。”馮利民分析。
與此同時，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)其主要價值表現(xiàn)在服務電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，包括提供電網(wǎng)調(diào)峰能力、提供電網(wǎng)調(diào)頻服務、提供負荷備用服務、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，包括提供參與電力市場機遇、提供用戶側(cè)節(jié)能服務、提供應急電源服務等;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)，其功能價值表現(xiàn)在降低電力系統(tǒng)整體運行成本、提供公平多元化市場競爭、提供系統(tǒng)價格穩(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。
國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍認為：“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
與會專家指出，我國虛擬電廠整體仍處于發(fā)展初期，政策機制不甚健全，項目以研究示范為主并由政府引導、電網(wǎng)實施，且普遍聚焦于需求側(cè)響應模式。“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)負荷及發(fā)電側(cè)資源參與意愿不強、電網(wǎng)側(cè)業(yè)務布局和主導發(fā)展力度較薄弱、監(jiān)管管理體系與市場機制不完善、產(chǎn)業(yè)鏈標準規(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目實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該納入到虛擬電廠里面;其次，由于各省的經(jīng)濟發(fā)展水平不同，虛擬電廠補貼也不盡相同，參與電力市場的價格也不盡相同，虛擬電廠的補貼價格標準莫衷一是;此外，虛擬電廠技術(shù)越來越先進，但由于一些設備價格較高，使得許多相關(guān)項目收益率較低，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)政策進行調(diào)整。”
同時，上海交通大學電氣工程系教授艾芊提出，從虛擬電廠交易手段方面來講，還需要點對點交易、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為：“虛擬電廠是能源互聯(lián)網(wǎng)概念落地應用一個非常典型的應用場景。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，進而提升系統(tǒng)的能源效率。”
馮利民進一步建議，從我國虛擬電廠仍處于發(fā)展初期的現(xiàn)實而言，首先應完善虛擬電廠的頂層設計及行業(yè)標準，明確主管部門及各方職責。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，并出臺相關(guān)的激勵和保障政策，引導虛擬電廠參與電力市場、電力調(diào)峰輔助服務，并逐步引入針對性的市場交易品種。“而從遠期來看，行業(yè)要嚴防過度競爭、排他壟斷、資本投機、無序競爭等。還要推動相關(guān)產(chǎn)能裝備技術(shù)標準‘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、占據(jù)品牌制高點。”
以構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)為目標，從商業(yè)模式而言，張軍偉建議以綜合智慧能源為切入點發(fā)展虛擬電廠和儲能。“其一，虛擬電廠+客戶的方式，可將客戶可控負荷與儲能、分布式電源、充電站等整合，主動控制響應電網(wǎng)、電能量平衡和電力輔助服務需求。其二，開發(fā)綜合智慧項目能源站，使儲能更加有效地參與到電力市場當中，產(chǎn)生額外的盈利點，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。”
“對當前來說，更需要一個能夠進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，給其他參與者做一個示范。”蔣莉萍提出。
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