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一文讀懂虛擬電廠的運(yùn)營邏輯與商業(yè)模式
日期:2022-11-04   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
怎么簡單理解虛擬電廠?

電力的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)平衡,最佳狀態(tài)是,所發(fā)的電能夠滿足下游的用電需求,不浪費(fèi)且剛好夠用。中國到2060年的用電量達(dá)到80億千瓦,新能源裝機(jī)量按照60%計(jì)算,總共是50億千瓦。

電網(wǎng)端需要構(gòu)建以新能源為主體的“新型電力系統(tǒng)”——發(fā)電端跳動(dòng)了,用電端也需要更靈活,否則,發(fā)電端要么發(fā)出來的電沒辦法上網(wǎng),棄風(fēng)棄光,要么造成電網(wǎng)堵塞等。想要彌合雙邊的失衡,用電端需要補(bǔ)充更多的“靈活可調(diào)節(jié)資源“,虛擬電廠(VPP,Virtual Power Plant)就是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵解決方案。(另外三項(xiàng)為:火電機(jī)組調(diào)節(jié)、抽水蓄能和儲(chǔ)能


 
2006年,特斯拉創(chuàng)始人馬斯克創(chuàng)立了屋頂光伏公司SolarCity,2015年,特斯拉公司又推出了家用儲(chǔ)能產(chǎn)品PowerWall。2022年7月,特斯拉公司在加利福尼亞州推出一項(xiàng)虛擬電廠試點(diǎn)計(jì)劃,邀請(qǐng)兩萬五千戶安裝有屋頂光伏、電池體系的家庭,組建一個(gè)局部的虛擬電廠能源網(wǎng)絡(luò)。

這些在屋頂上的光伏板就成了“大號(hào)電池”,它們將根據(jù)電網(wǎng)統(tǒng)一要求,在電網(wǎng)用電緊急的時(shí)候,統(tǒng)一減少用電;而在用電低谷,則將電池里面存儲(chǔ)的電量,反向賣回給電網(wǎng)。特斯拉并沒有成立一個(gè)可觸摸的實(shí)體電廠,只是聚合了用戶端“沉睡”的屋頂光伏資產(chǎn),構(gòu)造了一套和電廠功能一樣的系統(tǒng),還參與到了電網(wǎng)的調(diào)度中。


參與的用戶不僅降低了電費(fèi),而且每為電網(wǎng)增加1千瓦時(shí)的電力,他們的屋頂就能賺取2美元收入。同時(shí),解決當(dāng)?shù)卦谶B日高溫炙烤下,發(fā)電量供不應(yīng)求而頻繁停電的情況。

物美價(jià)廉的虛擬電廠的作用原理


用戶端的負(fù)荷各有特點(diǎn),可大致分為儲(chǔ)能式電源、可中斷負(fù)荷、可削峰式負(fù)荷、可時(shí)移式負(fù)荷等。

具體而言,比如用電過高的時(shí)段,發(fā)電端承壓,虛擬電廠平臺(tái)可以讓用戶端的“可削峰負(fù)荷”(比如充電樁)降低頻率,或者讓“可時(shí)移負(fù)荷”晚數(shù)小時(shí)開始工作,或者是直接停止掉“可中斷式負(fù)荷”的使用。通過種種動(dòng)作,去削弱區(qū)域內(nèi)的用電峰值,迎合發(fā)電端。

一方面,虛擬電廠可以通過“削峰填谷”,保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行,同時(shí)促進(jìn)新能源的消納;另一方面還可以讓參與其中的用電端企業(yè)用戶通過參與電網(wǎng)互動(dòng),調(diào)節(jié)用電習(xí)慣,從而節(jié)省電費(fèi)支出。

“虛擬電廠真正的價(jià)值,就是提供一個(gè)滿足電網(wǎng)需求的資源池,去盡可能迎合發(fā)電端發(fā)電的頻率特點(diǎn),在用戶端模擬調(diào)節(jié)出一條符合電網(wǎng)需求的曲線。

電網(wǎng)“挖礦”,但商業(yè)模式尚在探索中

虛擬電廠的業(yè)務(wù)場景主要有輔助服務(wù)交易、需求側(cè)響應(yīng)、現(xiàn)貨交易與能效優(yōu)化。虛擬電廠的商業(yè)模式本質(zhì)是電力市場市場化交易。當(dāng)前國內(nèi)虛擬電廠主要通過輔助服務(wù)補(bǔ)貼和需求側(cè)響應(yīng)獲取收益。(注:電力市場輔助服務(wù)是指,為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)頻率質(zhì)量等服務(wù);需求側(cè)響應(yīng)是指,根據(jù)電網(wǎng)需求,暫時(shí)暫停用電側(cè)或者是改變使用習(xí)慣)

輔助服務(wù)交易:參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用,通過調(diào)配可控資源提供發(fā)電容量,保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,并獲取補(bǔ)貼收入。

需求側(cè)響應(yīng):虛擬電廠根據(jù)合同要求按時(shí)按容量切負(fù)荷,保障電網(wǎng)供需平衡,并獲取補(bǔ)貼收入。

現(xiàn)貨交易:代表產(chǎn)銷者集群在電力現(xiàn)貨市場進(jìn)行交易,優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行供需,并獲取分成收入。

能效優(yōu)化:為大用戶提供能源資源優(yōu)化管理服務(wù),預(yù)測電力市場價(jià)格波動(dòng),幫助用戶決策可調(diào)負(fù)荷的用電行為,代理購電業(yè)務(wù),提供智能用電方案,并從客戶獲取分成收入。

能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,全國電力費(fèi)用中的3%將會(huì)流向電力輔助服務(wù)市場中,而在發(fā)達(dá)國家,這一比例最高能達(dá)到10%左右。

隨著中長期市場、 現(xiàn)貨市場、綠電交易市場、輔助服務(wù)市場等逐步放開,虛擬電廠可作為一個(gè)市場主體全面參與到市場中,極大豐富了虛擬電廠的商業(yè)模式。

2022年3月發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》就指出,要推動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)施、虛擬電廠、用戶可中斷負(fù)荷等靈活性資源參與電力輔助服務(wù)。此外,北京/上海等多地的十四五規(guī)劃中也都點(diǎn)名提到發(fā)展和建設(shè)虛擬電廠。


各地虛擬電廠相關(guān)政策 圖源德邦研究所

今年,國電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺(tái)就通過參與電力現(xiàn)貨市場,通過電價(jià)價(jià)差套利賺取受益,最終獲得0.274元/度電的收益。這也是中國首個(gè)調(diào)度用戶負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場并盈利的虛擬電廠。電力現(xiàn)貨交易,目前也是部分有售電資質(zhì)的虛擬電廠創(chuàng)業(yè)。

未來虛擬電廠市場空間有多大?

投資市場規(guī)模:據(jù)預(yù)測,2025年、2030年最大負(fù)荷則將分別達(dá)到15.7、18.2億千瓦。根據(jù)國家電網(wǎng)的數(shù)據(jù)測算,虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷資源庫的投資成本約為914元/千瓦,2025年、2030年虛擬電廠投資規(guī)模將分別達(dá)到718、998億元。

運(yùn)營市場規(guī)模:虛擬電廠的核心服務(wù)為平抑峰值負(fù)荷,因此通過測算虛擬電廠用可調(diào)負(fù)荷資源庫解決峰值負(fù)荷調(diào)節(jié)問題所帶來的平抑負(fù)荷的價(jià)值,作為虛擬電廠運(yùn)營市場規(guī)模的估計(jì)。預(yù)計(jì)2025年、2030年虛擬電廠的運(yùn)營市場規(guī)模將分別達(dá)到932.19億元、1,283.10億元。

哪些玩家正在涉入虛擬電廠?

國內(nèi)市場來看,參與虛擬電廠項(xiàng)目的主要三類:

一是虛擬電廠軟件平臺(tái)服務(wù)商,為電網(wǎng)公司虛擬電廠搭建軟件平臺(tái)的公司,如國能日新、國電南瑞、國網(wǎng)信通、東方電子、遠(yuǎn)光軟件、朗新科技。

二是負(fù)荷聚合商,聚合長尾需求側(cè)資源,提供需求側(cè)的電力預(yù)測曲線,并參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)獲取補(bǔ)貼分成,如恒實(shí)科技。

三是如電享科技、國能日新等從新能源、新型儲(chǔ)能領(lǐng)域開展虛擬電廠技術(shù)研發(fā)和布局的企業(yè)。

”虛擬電廠能不能做、怎么做,還是要看政策和電網(wǎng)。”相關(guān)業(yè)內(nèi)人士如是說。

目前行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)是,廠商如何把虛擬電廠的能力推銷出去,讓用戶愿意配合;其次,是要對(duì)用戶端的負(fù)荷特性、生產(chǎn)計(jì)劃和用電設(shè)備足夠了解,協(xié)調(diào)好用戶光伏、儲(chǔ)能等多類資源,準(zhǔn)確挖掘出用戶的可調(diào)能力;最后才是,考慮如何對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類/組合/優(yōu)化/運(yùn)營,把收益最大化。

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