什么是虛擬電廠:“通信”和“聚合”構(gòu)建電力能源新生態(tài)
電力的核心目標(biāo)是實現(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)就是其中的一項關(guān)鍵解決方案。(另外三項為:火電機(jī)組調(diào)節(jié)、抽水蓄能和儲能)
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虛擬電廠試點計劃,邀請兩萬五千戶安裝有屋頂光伏、電池體系的家庭,組建一個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)用電緊急的時候,統(tǒng)一減少用電;而在用電低谷,則將電池里面存儲的電量,反向賣回給電網(wǎng)。特斯拉并沒有成立一個可觸摸的實體電廠,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。
虛擬電廠
虛擬電廠(VPP, Virtual Power Plant)是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng),虛擬電廠通過信息技術(shù)和軟件系統(tǒng),實現(xiàn)分布式電源、儲能、可調(diào)負(fù)荷 等多種分布式資源的聚合和協(xié)同優(yōu)化。
作為一個特殊的電廠,參與電力市場和電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。它既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰,又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷。在電網(wǎng)運(yùn)行方式向源網(wǎng)荷儲靈活互動轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)向清潔低碳轉(zhuǎn)型的背景下,大力發(fā)展虛擬電廠對促進(jìn)電網(wǎng)供需平衡,實現(xiàn)分布式能源低成本并網(wǎng),充分消納清潔能源發(fā)電量,推動綠色能源轉(zhuǎn)型具有重大的現(xiàn)實意義。
虛擬電廠分類:電源型、負(fù)荷型、儲能型、混合型
虛擬電廠由可控機(jī)組、不可控機(jī)組,如風(fēng)、光等分布式能源、儲能、可控負(fù)荷、電動汽車、通信設(shè)備等聚合而成, 并進(jìn)一步考慮需求響應(yīng)、不確定性等要素,通過與控制中心、云中心、電力交易中心等進(jìn)行信息通信,實現(xiàn)與大電網(wǎng)的能量互換。根據(jù)虛擬電廠對外特征,不同類型特征的虛擬電廠具有不同的服務(wù)能力,虛擬電廠可以分為電源型虛擬電廠、負(fù)荷型虛擬電廠、儲能型虛擬電廠、混合型虛擬電廠等類型。
虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù):聚合建模技術(shù)
聚合建模技術(shù)可以對所有可調(diào)資源進(jìn)行處理,在處理過程中不是對資源進(jìn)行簡單相加,而是考慮網(wǎng)絡(luò)約束、設(shè)備運(yùn)行約束以及經(jīng)濟(jì)特性下聚合的響應(yīng)能力。聚合時不同聚合方式、資源容量將得到不同的功率范圍以及成本函數(shù)。通過聚合建模技術(shù)選擇適當(dāng)容量比率可以發(fā)揮虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。
虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù):數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)
數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)是虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)具體功能不同,虛擬電廠分為商業(yè)型虛擬電廠(CVPP, Commercial Virtual Power Plant)和技術(shù)型虛擬電廠(TVPP, Technical Virtual Power Plant)。
CVPP通過獲取分布式能源的運(yùn)行參數(shù)、邊際成本、 量測及預(yù)測結(jié)果,結(jié)合電價預(yù)測結(jié)果等市場信息, 實現(xiàn)內(nèi)部聚合分布式能源的投資組合,并參與 市場競標(biāo),獲取授權(quán)后制定合同提供系統(tǒng)平衡、輔助服務(wù)等市場服務(wù),并向TVPP提供分布式可再生能源 (DER, Distributed Energy Resource)的調(diào)度計劃及成本信息。
TVPP側(cè)重系統(tǒng)管理角度,結(jié)合獲取信息,計算內(nèi)部資源聚合整體的技術(shù)特性,關(guān)注DER聚合后對本地網(wǎng)絡(luò)的影響,為配電網(wǎng)運(yùn)營商 (DSO, Distribution Network Operator) 提供可視化信息,獲取滿足配網(wǎng)安全穩(wěn)定的調(diào)控指令,制定內(nèi)部調(diào)控方案,實現(xiàn)所聚合的配電網(wǎng)資源主動管理。
02 物美價廉的虛擬電廠的作用原理
用戶端的負(fù)荷各有特點,可大致分為儲能式電源、可中斷負(fù)荷、可削峰式負(fù)荷、可時移式負(fù)荷等。
具體而言,比如用電過高的時段,發(fā)電端承壓,虛擬電廠平臺可以讓用戶端的“可削峰負(fù)荷”(比如充電樁)降低頻率,或者讓“可時移負(fù)荷”晚數(shù)小時開始工作,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,調(diào)節(jié)用電習(xí)慣,從而節(jié)省電費(fèi)支出。
“虛擬電廠真正的價值,就是提供一個滿足電網(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,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)測電力市場價格波動,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,要推動儲能設(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就通過參與電力現(xiàn)貨市場,通過電價價差套利賺取收益,最終獲得0.274元/度電的收益。這也是中國首個調(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)。
03 虛擬電廠發(fā)展趨勢:儲能、分布式光伏加速推進(jìn)
儲能是虛擬電廠推進(jìn)的重要方向。
儲能自身特征:儲能發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場調(diào)頻調(diào)壓及暫態(tài)穩(wěn)定。在不同時間根據(jù)分布式電源的特征及用戶用電特征進(jìn)行短期功率的靈活調(diào)節(jié), 實現(xiàn)靈活性應(yīng)急的作用。穩(wěn)定的儲能技術(shù)能夠在電力短缺時釋放電能,達(dá)到應(yīng)對中長期能量短缺的效果。市場發(fā)展前景:云儲能市場和分布式儲能P2P市場是未來的重點發(fā)展方向。云儲能通過在云端聚合分布式儲能資源,為大量的用戶提供儲能服務(wù)。作為共享經(jīng)濟(jì)與電力系統(tǒng)儲能融合的產(chǎn)物,是未來電網(wǎng)的一個新形態(tài)。在能源交互機(jī)制基礎(chǔ)上,以點對點技術(shù)(P2P, (Peer-to-peer) 為典型代表 的分布式多邊交易形式應(yīng)運(yùn)而生。這種交易形式可實現(xiàn)配電網(wǎng)能量的就地平衡,在挖掘用戶的自主互動特性,減少集中管理模式下的計算壓力等 方面有諸多優(yōu)勢。
04 虛擬電廠的興起回應(yīng)了新能源行業(yè)的什么痛點?
虛擬電網(wǎng)發(fā)展背景:能源需求轉(zhuǎn)型,用電供需矛盾突出
圍繞電力的產(chǎn)生和消耗,大體分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)。電網(wǎng)對運(yùn)行安全有嚴(yán)格要求,電網(wǎng)安全的首要目標(biāo)就是保證發(fā)用電的實時平衡,需要發(fā)電側(cè)的不斷調(diào)節(jié)去擬合負(fù)荷曲線。新能源發(fā)電嚴(yán)重依賴于自然資源(光照強(qiáng)度、風(fēng)力強(qiáng)度), 具有隨機(jī)性、間歇性和波動性的特點,對負(fù)荷的支撐能力不足。若規(guī)模化直接并入電網(wǎng)發(fā)電,將會對電網(wǎng)造成巨大沖擊,威脅電力系統(tǒng)安全以及供電的穩(wěn)定性。另外,由于小型分布式新能源發(fā)電設(shè)施、儲能設(shè)施、可控制用電設(shè)備、電動汽車等的持續(xù)發(fā)展普及,在用電側(cè),很多電力用戶也從單一的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌闲螒B(tài)的產(chǎn)銷者,并且各類激增的大功率用電設(shè) 備(如充電樁)“吃”起電來,也是讓電網(wǎng)直呼壓力山大, 顯然不能任由其“胃口大開”一哄而上。因而,新的發(fā)用電勢態(tài)下,“虛擬電廠”應(yīng)運(yùn)而生。
供給側(cè):火力發(fā)電仍占主導(dǎo),水力、風(fēng)能發(fā)電量不穩(wěn)定
光伏發(fā)電裝機(jī)量分布不均:2022年一季度,全國光伏新增并網(wǎng)裝機(jī)1321萬千瓦,同比提高138%。新增裝機(jī)規(guī)模較大的省份包括河北180萬千瓦、 浙江164萬千瓦、山東150萬千瓦。受地理位置和自然條件影響,光能資源分布不均勻,各省份裝機(jī)量差異較大。風(fēng)電裝機(jī)量分布不均:2022年一季度,全國風(fēng)電新增并網(wǎng)790萬千瓦,同比增加16.7%。新增并網(wǎng)規(guī)模較大的省區(qū)主要有吉林163萬千瓦、甘肅90 萬千瓦、山西68萬千瓦。截至3月底,全國風(fēng)電累計并網(wǎng)3.37億千瓦,同比增加17.6%。一季度海上風(fēng)電新增并網(wǎng)36萬千瓦,受2021年底海上風(fēng) 電國家補(bǔ)貼到期影響,海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模放緩,同比下降79%。
需求側(cè):用電側(cè)總量與結(jié)構(gòu)變化提高負(fù)荷峰值
用電負(fù)荷總量屢創(chuàng)新高:當(dāng)前社會用電短期峰值負(fù)荷不斷攀升,加之極端天氣的沖擊,2022年夏季我國部分地區(qū)區(qū)域電力供需緊張,國家電網(wǎng)5個區(qū)域電網(wǎng)和19個省級電網(wǎng)負(fù)荷屢創(chuàng)新高,四川等省份啟動了限電措施。用電需求結(jié)構(gòu)變化,電力負(fù)荷特性惡化:近年第三產(chǎn)業(yè)及城鄉(xiāng)居民用電的增長形成了“日內(nèi)雙峰”的特征,同時拉大了用電負(fù)荷峰谷 差,使能源電力保供形勢更為復(fù)雜嚴(yán)峻。以上海為例,2020年夏季的最大峰谷差率高達(dá)43%,導(dǎo)致本地發(fā)電機(jī)組頻繁啟停,對機(jī)組安全性造成了負(fù)面影響。
虛擬電廠兼具靈活性和經(jīng)濟(jì)性
靈活性:把負(fù)荷側(cè)的這些資源,包括用電負(fù)荷、儲能,以及分布式的資源,通過信息化手段和技術(shù)自動化手段集合起來,使其具備一個電廠的特性。它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電或控制可調(diào)負(fù)荷調(diào)峰,又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納,配合填谷,能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)側(cè)新能源的聚合管理、就地消納及靈活運(yùn)行。
經(jīng)濟(jì)性:投入成本約為火電廠的1/8。我國東西部電力供需關(guān)系趨緊,電力峰谷差矛盾日益突出,各地年最高負(fù)荷95%以上峰值負(fù)荷累計不足50小 時。峰谷差問題可以依靠多種手段緩解,但總體來看,隨著虛擬電廠技術(shù)的日漸成熟,虛擬電廠將成為削峰填谷投資成本最低的手段。根據(jù)國家電 網(wǎng)測算,通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷,滿足其經(jīng)營區(qū)5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億,而通過虛擬電廠,在建設(shè)、運(yùn)營、激勵等環(huán)節(jié)投資僅 需500-600億元,既滿足環(huán)保要求,又能夠降低投入成本。
05 虛擬電廠在各國如何落地?
德國:虛擬電廠已實現(xiàn)商業(yè)化
德國的虛擬電廠已實現(xiàn)商業(yè)化。其主要業(yè)務(wù)是在批發(fā)市場銷售 100kW以上中型可再生能源電廠生產(chǎn)的電量,在日前市場優(yōu)化其 售電,使這些電廠成為虛擬電廠資源。虛擬電廠有利于靈活性較高的機(jī)組獲利。除可再生能源電廠外, 燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)、電池儲能、應(yīng)急發(fā)電機(jī)和需求響應(yīng)等都可作為虛 擬電廠資源。其主要應(yīng)用場景是通過電力市場的靈活電價,引導(dǎo)電廠管轄內(nèi)系 統(tǒng)優(yōu)化發(fā)用電成本,優(yōu)化交易收益。
歐洲:產(chǎn)業(yè)鏈分工明確,商業(yè)模式聚焦發(fā)電側(cè)
歐洲虛擬電廠通常由獨(dú)立虛擬電廠運(yùn)營商、發(fā)電企業(yè)或部分輸電網(wǎng)運(yùn)營 商 (TSO, Transmission System Operator) 提供服務(wù)。從產(chǎn)業(yè)鏈角度:歐洲的電力系統(tǒng)分為發(fā)電、輸電、配電和售用電環(huán)節(jié), 而電網(wǎng)運(yùn)營主體可以劃分為輸電網(wǎng)運(yùn)營商和配電網(wǎng)運(yùn)營商 (DSO, Distribution Network Operator) 。輸電網(wǎng)運(yùn)營商負(fù)責(zé)控制和運(yùn)行輸電網(wǎng),包括監(jiān)測和控制電網(wǎng)內(nèi)斷路器、 開關(guān)以及輸電網(wǎng)的電壓。配電網(wǎng)運(yùn)營商負(fù)責(zé)將能源進(jìn)行分配和管理,并輸送給終端消費(fèi)者,屬于競爭性業(yè)務(wù)。歐洲各國根據(jù)區(qū)域劃分輸電網(wǎng)運(yùn)營商的管轄范圍,并依靠跨國電網(wǎng)鏈接,屬于區(qū)域性壟斷業(yè)務(wù)。
美國:虛擬電廠發(fā)展早
美國目前是世界上實施需求響應(yīng)(DR, Demand Response)項目最多、種類最齊全的國家,也是較早開展需求側(cè)管理的國家之一。約有28GW的需求側(cè)資源參與其中,約占高峰需求的6%。家庭虛擬電廠技術(shù)興起,有助于整合更多的屋頂光伏和儲能,同時擴(kuò)大基于 時間的費(fèi)率試點。美國虛擬電廠通過控制電力價格、電力政策的動態(tài)變化降低用電負(fù) 荷或獲取電力用戶手中的儲能來保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
中國:虛擬電廠發(fā)展處于初級階段
目前,國家層面還沒有出臺專項的虛擬電廠政策,省級層面僅有上海、廣東、山西分別出臺了《關(guān)于同意進(jìn)一步開展上海市電力需求響應(yīng)和虛 擬電廠工作的批復(fù)》(2020.9.16)、《廣州市虛擬電廠實施細(xì)則(征求意見稿)》(2021.6.30)和《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營管理實施方案》 (2022.6.23)。與虛擬電廠相關(guān)的政策主要涉及需求響應(yīng)、輔助服務(wù)等。為調(diào)動用戶側(cè)資源響應(yīng)電力系統(tǒng)積極性,在2013年需求側(cè)試點基礎(chǔ)上,上海、江蘇、 廣東、浙江、山東、河南等14個省區(qū)出臺了需求響應(yīng)新政策;江蘇、湖北、遼寧、湖南、河南、安徽、福建、貴州、江西等省區(qū),以及東北、 華東等五大區(qū)域出臺或?qū)﹄娏o助服務(wù)政策進(jìn)行了修訂;華北、華中、浙江、江蘇等地能源主管部門開放了虛擬電廠等第三方主體和用戶資源 參與調(diào)峰輔助服務(wù)身份。
06 我們?nèi)绾螠y算虛擬電廠的盈利能力?
盈利能力影響因素:電價機(jī)制改革
電價是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素:峰谷電價差越大,用戶購買輔助服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)的激勵也就越大;電價 平均水平越高,用戶購買能效優(yōu)化服務(wù)、虛擬電廠進(jìn)行現(xiàn)貨 交易的收益也就越大。因此,電價機(jī)制改革進(jìn)程是虛擬電廠 盈利能力的重要影響因素。
分時電價機(jī)制進(jìn)一步完善,拉大峰谷價差:2021年7月,國 家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時電價機(jī)制的通知》,合 理確定峰谷電價價差,系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方,峰谷 電價原則上不低于4:1,其他地方原則上不低于3:1;建立 尖峰電價機(jī)制,尖峰電價在峰段電價的基礎(chǔ)上上浮比例原則 上不低于20%。在《通知》發(fā)布后,多省市相應(yīng)政策,制定出臺了相應(yīng)的峰谷電價政策 。電價機(jī)制改革推高電價:自2021年7月推進(jìn)分時電價機(jī)制與2021年10月燃煤上網(wǎng)電價政策的調(diào)整以來,電力生產(chǎn)工業(yè)生 產(chǎn)者出廠價格指數(shù)不斷走高,這體現(xiàn)了上網(wǎng)電價的提高。我 們預(yù)計,隨著市場化電價機(jī)制改革的不斷深入,我國上網(wǎng)電 價上漲的趨勢仍將持續(xù)。
盈利能力影響因素:電力市場改革推進(jìn),電力現(xiàn)貨市場建設(shè)推進(jìn)
現(xiàn)貨市場建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素:電力現(xiàn)貨交易與中長期交易互為補(bǔ)充,其中現(xiàn)貨市場具有重要的價格發(fā)現(xiàn)功能,中長 期市場的電力價格往往根據(jù)現(xiàn)貨市場價格而定,因此電力現(xiàn)貨市場建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素。電力現(xiàn)貨市場建設(shè)加速推進(jìn),形成“8+6”試點格局:2017年8月,國家發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點工作的通 知》,在南方(以廣東起步)、浙江、蒙西、山東、山西、福建、甘肅、四川8地開展電力現(xiàn)貨市場試點工作;2021年5月,國家發(fā)改 委、能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步做好電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點工作的通知》,在上海、安徽、江蘇、遼寧、河南、湖北6省市開展第二批電力 現(xiàn)貨市場試點工作。
07 未來虛擬電廠的市場空間有多大?
虛擬電廠業(yè)務(wù)場景
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。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)測電力市場價格波動,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。
08 虛擬電廠投資市場規(guī)模測算:預(yù)計2030年近千億元
可調(diào)負(fù)荷資源庫投資成本推算:根據(jù)國家電網(wǎng)2020年的測算,若通過建設(shè)虛擬電廠滿足其經(jīng)營區(qū)5%的峰值負(fù)荷需求,建設(shè)、運(yùn)維和激勵的資 金規(guī)模為400-570億元,我們假設(shè)其中虛擬市場投資規(guī)模為400億元。根據(jù)國家電網(wǎng)報消息,2020年國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)最高負(fù)荷為8.75億千瓦, 滿足其經(jīng)營區(qū)5%的峰值負(fù)荷需求所需的可調(diào)資源庫容量為4375萬千瓦。由此可推算出,虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷資源庫的投資成本約為914元/千瓦。
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)荷的價值,作為虛擬電廠運(yùn)營市場規(guī)模的估計。預(yù)計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。
國內(nèi)市場來看,參與虛擬電廠項目的主要三類:
一是虛擬電廠軟件平臺服務(wù)商,為電網(wǎng)公司虛擬電廠搭建軟件平臺的公司。
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。
三是從新能源、新型儲能領(lǐng)域開展虛擬電廠技術(shù)研發(fā)和布局的企業(yè)。
目前行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn):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,是要對用戶端的負(fù)荷特性、生產(chǎn)計劃和用電設(shè)備足夠了解,協(xié)調(diào)好用戶光伏、儲能等多類資源,準(zhǔn)確挖掘出用戶的可調(diào)能力;最后才是,考慮如何對負(fù)荷進(jìn)行分類/組合/優(yōu)化/運(yùn)營,把收益最大化。
原標(biāo)題:虛擬電廠“八問八答” ——帶您全方位了解虛擬電廠