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電力改革催生一個(gè)千億市場(chǎng) 虛擬電廠發(fā)展還需跨越哪些難點(diǎn)?

華夏時(shí)報(bào)發(fā)布時(shí)間:2023-08-09 14:04:21  作者:胡雅文

  電力供需矛盾明顯之際,作為解決方式之一的虛擬電廠熱度再起。

  中國(guó)這個(gè)世界上最大最復(fù)雜的電力系統(tǒng)正處于加速轉(zhuǎn)型期,電力市場(chǎng)和電價(jià)機(jī)制亦在提速完善。虛擬電廠能為電網(wǎng)的需求提供靈活響應(yīng),隨著政策推動(dòng),尚處于示范階段的虛擬電廠正在加速走向入市交易。

  東南大學(xué)電氣工程學(xué)院電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所所長(zhǎng)高賜威表示,虛擬電廠的價(jià)值已被起步較早的國(guó)外市場(chǎng)驗(yàn)證。華泰證券預(yù)測(cè),我國(guó)虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模有望在2030年達(dá)到千億元。

  盡管擁有光明的未來(lái),正在攻堅(jiān)市場(chǎng)化的虛擬電廠尚面臨許多挑戰(zhàn),涉及建設(shè)、盈利和規(guī)模化的方方面面。在2023年7月末召開(kāi)的第二屆全國(guó)虛擬電廠技術(shù)高層研討會(huì)上,業(yè)內(nèi)人士也提及到信息采集難度大、用戶參與意愿低和缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系等多個(gè)問(wèn)題。

  虛擬電廠為何重要?

  作為新型電力系統(tǒng)的一員,虛擬電廠的熱度隨著氣候變化和電力保供等話題起起伏伏,但保持不變的是它受政策支撐的底色。

  虛擬電廠這一概念由來(lái)已久,在文件中的正式出現(xiàn)可以追溯至2015年。在深化電力體制改革的大背景下,國(guó)家發(fā)改委及能源局發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出推廣虛擬電廠。2020年和2021年,雙碳目標(biāo)和“以新能源為主體”的新型電力系統(tǒng)陸續(xù)成為發(fā)展目標(biāo)。近3年來(lái),涉及虛擬電廠的十多個(gè)政策文件密集出臺(tái)。

  資料顯示,在需求側(cè)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,可增加靈活性資源供應(yīng)的虛擬電廠,被定義為新型市場(chǎng)主體,面向中長(zhǎng)期、輔助服務(wù)和現(xiàn)貨等電力交易市場(chǎng),到2025年,電力需求側(cè)響應(yīng)能力應(yīng)達(dá)到最大負(fù)荷的3%-5%。

  對(duì)于虛擬電廠被看重的本質(zhì)原因,上海交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授何光宇表示,如果說(shuō)前30年的主要任務(wù)是“建設(shè)新能源”,那么后30年的主要任務(wù)是“消納新能源”。“消納新能源,我覺(jué)得主要是要看廣義儲(chǔ)能,看虛擬電廠。新能源只能提供電量,調(diào)節(jié)能力這一塊就變成了儲(chǔ)能或者是虛擬電廠的天下。”

  在斷電的威脅之下,新能源消納的壓力正在加重。近年來(lái),極端天氣頻發(fā),伴隨著可再生能源裝機(jī)超過(guò)煤電,全國(guó)用電負(fù)荷屢創(chuàng)新高。國(guó)家能源局預(yù)計(jì)2023年全國(guó)最大電力負(fù)荷可能超過(guò)13.6億千瓦,這意味著電力需求側(cè)的響應(yīng)能力應(yīng)達(dá)到4080-6800萬(wàn)千瓦。

  與此同時(shí),這種極大的電力供需矛盾也有持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)。中國(guó)電科院用電能效研究所的陳宋宋指出,2022年國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)三華電網(wǎng)95%以上尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為15-218小時(shí),較前面幾年增長(zhǎng)較多。“為了維系這95%以上的尖峰利用了大量的發(fā)電、輸電、變電資源。”

  根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)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4000億元,而通過(guò)虛擬電廠僅需500至600億元。

  因此,虛擬電廠“彈性電力”的出現(xiàn),能充分聚合儲(chǔ)能、分布式電源和可控負(fù)荷等資源,對(duì)電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻和備用等輔助服務(wù)。于現(xiàn)階段的電網(wǎng)調(diào)控而言,這是一種在不增加額外的基礎(chǔ)設(shè)施下環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的電力保供方案。

  樂(lè)創(chuàng)能源創(chuàng)始人潘多昭表示,最近一兩年,購(gòu)入電和使用電出現(xiàn)了缺口,缺口意味著虛擬電廠調(diào)節(jié)和平衡變成了更加重要的事。并不用特別多做虛擬電廠,但最近需要虛擬電廠。

  早在2014年,上海就建立了全國(guó)第一個(gè)虛擬電廠的管理體系,成立了全國(guó)第一個(gè)虛擬電廠的示范。目前,各地虛擬電廠試點(diǎn)明顯加速,江蘇、浙江、上海、廣東等地已開(kāi)展虛擬電廠示范項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。東南大學(xué)電氣工程學(xué)院電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所所長(zhǎng)高賜威透露,8月初,山西的虛擬電廠應(yīng)該會(huì)入市交易。

  需尋找技術(shù)及商業(yè)化運(yùn)營(yíng)突破口

  在“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)一體化”的趨勢(shì)下,擁有聚合能力去“發(fā)電”和“用電”的虛擬電廠已是可靠的方向。更現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是,它距離盈利和規(guī)模化還有多遠(yuǎn)?

  雖然還在發(fā)展初期,但虛擬電廠未來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模已無(wú)需置疑。根據(jù)華泰證券研報(bào),我國(guó)虛擬電廠正由邀約型向市場(chǎng)型過(guò)渡。預(yù)計(jì)2025年,我國(guó)的虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到102億元,并且有望于2030年有望達(dá)到千億元。

  電力市場(chǎng)機(jī)制較為成熟的海外市場(chǎng)已經(jīng)積累了可供參考的經(jīng)驗(yàn)。資料顯示,德國(guó)的分布式能源占比高,其虛擬電廠以分布式電源的聚合為主,主要通過(guò)電力交易創(chuàng)收。美國(guó)在零售電價(jià)不斷提升、光伏成本不斷下行、戶用光伏裝機(jī)占比提高的背景下,虛擬電廠主要聚合可控負(fù)荷,通過(guò)需求響應(yīng)獲取收益。

  高賜威提及,澳大利亞大概從2018年開(kāi)始做虛擬電廠,因?yàn)槭袌?chǎng)相對(duì)比較完善,虛擬電廠的形態(tài)基本上是光伏+儲(chǔ)能電池。以南澳某個(gè)配備15MWh儲(chǔ)能的虛擬電廠為例,該項(xiàng)目在2019年的4季度的收入為800萬(wàn)澳元(近3800萬(wàn)人民幣)。

  在中國(guó),虛擬電廠參與得更多的是需求響應(yīng)市場(chǎng),主要的市場(chǎng)主體是空調(diào)負(fù)荷聚合商,綜合能源站聚合商,5G基站,充電樁等。陳宋宋表示,“這個(gè)是基于省內(nèi)每年會(huì)出臺(tái)相關(guān)的政策,每年會(huì)明確補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),我們姑且稱之為行政計(jì)劃性的市場(chǎng),未來(lái)要全面過(guò)渡到輔助服務(wù)和電能量市場(chǎng)。”

  對(duì)于像電能量交易這樣更終極的目標(biāo),國(guó)網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院虛擬電廠與電力交易技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任左娟透露,現(xiàn)階段我國(guó)已經(jīng)初步建成了全國(guó)統(tǒng)一的電力市場(chǎng),在電力市場(chǎng)建設(shè)比較前端的部分省市,可以說(shuō)虛擬電廠已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)市場(chǎng)化的階段。但現(xiàn)在建設(shè)虛擬電廠的廠商或感興趣的資本都在考慮建完以后如何獲利的問(wèn)題,包括怎樣處理和電網(wǎng)的關(guān)系,是跟政府拿補(bǔ)貼還是拿電網(wǎng)的補(bǔ)貼或電價(jià)差。

  除了盈利方式模糊,虛擬電廠還面臨著其他發(fā)展難題。在國(guó)內(nèi)已經(jīng)積累了試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的前提下,陳宋宋指出了虛擬電廠當(dāng)下面臨的種種挑戰(zhàn)。

  在技術(shù)方面,由于用戶種類(lèi)多,感知交互難度大,導(dǎo)致底層設(shè)備信息采集、檢測(cè)難度非常大。同時(shí),信息獲取不健全也降低了可調(diào)節(jié)潛力評(píng)估準(zhǔn)確度,不利于分析預(yù)測(cè)。

  其次,用戶的生產(chǎn)約束多,所以設(shè)備控制風(fēng)險(xiǎn)高,虛擬電廠比較難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程直接操控生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行。此外,市場(chǎng)機(jī)制的不成熟也表現(xiàn)在用戶常態(tài)化參與意愿低。

  更為急迫的似乎是標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題,需求側(cè)資源參與電網(wǎng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化的工作仍處于起步階段。陳宋宋表示,目前虛擬電廠的標(biāo)準(zhǔn)仍在起步階段,很多標(biāo)準(zhǔn)都是跨行業(yè)的推薦標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用實(shí)施和推廣難度都大,無(wú)法支持高質(zhì)量的大規(guī)模發(fā)展。“沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化就沒(méi)有辦法衡量某一個(gè)產(chǎn)品到底是不是虛擬電廠。只有標(biāo)準(zhǔn)化才能帶動(dòng)產(chǎn)品研發(fā),推廣應(yīng)用,降本增效,若沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)加持,這個(gè)行業(yè)有序大規(guī)模發(fā)展還是存在瓶頸的。”

  近日,根據(jù)國(guó)家能源局綜合司公布的擬立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目,國(guó)網(wǎng)上海市電力、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院和東南大學(xué)計(jì)劃在2024年完成虛擬電廠術(shù)語(yǔ)項(xiàng)目。今年初,《虛擬電廠資源配置與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》和《虛擬電廠管理規(guī)范》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也已被批準(zhǔn)立項(xiàng)。

  來(lái)源:華夏時(shí)報(bào) 作者: 胡雅文


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