虛擬電廠是在《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》、《關于加快建設全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》等多份國家級政策文件中均有涉及的重點概念,代表其在支撐“雙碳”目標實現(xiàn)、新型電力系統(tǒng)建設、構(gòu)建新型能源體系的征程中必將發(fā)揮重要作用。
因此,面對當下虛擬電廠暴露出的多項問題,我們應立足能源安全保供、綠色低碳發(fā)展的大局中去全面謀劃、深入思考。
思考一:單純以商業(yè)視角或技術視角去解構(gòu)虛擬電廠過于片面,而應以“系統(tǒng)觀念”置于能源電力綠色低碳、安全高效發(fā)展的大局中去認知虛擬電廠。
虛擬電廠“是什么、具備什么特征”是決定其作為一類獨立市場主體和并網(wǎng)主體的關鍵。一方面,如果只是商業(yè)性的將虛擬電廠過度泛化,與負荷集成商、需求響應等概念簡單等同,不明確其作為一類新興市場主體所應具備的獨特技術特性(類電廠特性,后文解釋),那么將毫無提出虛擬電廠的必要性。
另一方面,如果僅從技術視角關注虛擬電廠具備什么樣的調(diào)節(jié)性能,而對其作為一類主體的責權(quán)利無清晰界定,那么其將難以參與市場交易和系統(tǒng)運行。因此,需要對虛擬電廠的概念構(gòu)建系統(tǒng)性認知:
一是虛擬電廠對其聚合的各類用戶來說是一種運營服務,對于電力系統(tǒng)來說是具備“類電廠”技術特性的特殊電廠。對內(nèi)部的用戶來說,虛擬電廠以貼合其生產(chǎn)需求為前提的資源管理,,資源管理的形式可以是各類能源服務,但核心是挖掘其用電曲線的潛在可調(diào)價值并博得收益。
而對于電力系統(tǒng)來說,虛擬電廠具備超越一般聚合資源的類電廠技術特性,即調(diào)節(jié)能力而非提供電量,成為調(diào)峰調(diào)頻等日漸稀缺的靈活性資源的可靠提供者,是體現(xiàn)其系統(tǒng)價值的重要方向。
二是虛擬電廠的聚合對象應聚焦于電網(wǎng)難以直接調(diào)度的零散小微資源。從電力系統(tǒng)運行視角看,對點多面廣的分布式資源的直接調(diào)度管理十分困難且成本高昂,一旦分布式資源占比達到一定程度對電力系統(tǒng)運行帶來極大的不確定性。
因此,虛擬電廠的發(fā)展應該瞄準小微資源,扮演系統(tǒng)調(diào)度與用戶的中間管理者角色,進行資源的整合、優(yōu)化和調(diào)配,將使分布式光伏、用戶側(cè)儲能、可調(diào)節(jié)負荷等各類資源更好地在系統(tǒng)運行和市場中交易發(fā)揮作用,同時獲取合理收益。
三是虛擬電廠承擔系統(tǒng)平衡責任、接受電網(wǎng)調(diào)度,并逐步與常規(guī)電廠“同責同權(quán)”是發(fā)展方向。虛擬電廠的發(fā)展需要多方主體共同參與,在響應系統(tǒng)需求獲取收益的同時,承擔與之匹配的平衡責任也是大勢所趨,例如對于響應偏差的相應考核等。
目前對于虛擬電廠的響應偏差在市場規(guī)定中還處于比較寬松的環(huán)境,比如華北調(diào)峰輔助服務市場中,對于火電廠偏差超過2%即需要考核,而對于虛擬電廠標準這一數(shù)字是30%。
思考二:虛擬電廠所需的市場環(huán)境還處于建設推進階段,其核心在于市場準入條件、責權(quán)利規(guī)則以及交易品種的設計,需要充分結(jié)合虛擬電廠的特性。
虛擬電廠需要憑其核心能力即調(diào)節(jié)能力在市場博弈,其市場準入條件、交易品種以及對應規(guī)則將決定其收益空間,而目前這三個要素都僅在在華北、山西、山東、深圳等先行地區(qū)有著結(jié)合自身特色和實際的初步探索。
一是虛擬電廠主要市場盈利手段是其調(diào)節(jié)能力,應側(cè)重于支撐系統(tǒng)短時間尺度平衡的相關市場。虛擬電廠的核心作用不是發(fā)出電能量,而是調(diào)節(jié)能力。因此,參與系統(tǒng)日前、小時、分鐘甚至秒級的交易品種(如現(xiàn)貨、輔助服務),才是最大化系統(tǒng)價值的手段。
如冀北的虛擬電廠參與調(diào)峰輔助服務市場,納入調(diào)度平衡計劃中,山西、山東則可參與現(xiàn)貨市場。
二是在虛擬電廠的市場準入標準上需要結(jié)合其類型,以及系統(tǒng)運行需求形成差異化的規(guī)定。虛擬電廠由于其聚合對象、技術條件參差不齊,在響應能力如調(diào)節(jié)速度、響應容量、調(diào)節(jié)時間上勢必會有各自擅長的領域。
例如以用戶側(cè)儲能為主的虛擬電廠在調(diào)節(jié)速度上必然占有優(yōu)勢,進一步結(jié)合調(diào)峰、調(diào)頻等各類場景的實際需求,形成差異化市場準入條件是合理方向,一刀切的最低準入標準規(guī)定并不利于虛擬電廠發(fā)展。
三是當前對虛擬電廠在響應偏差上的考核適當放寬是可行之策,但逐步收緊也是必然趨勢。虛擬電廠當前還是新興事物且在市場中獲取的收益有限,在偏差考核等責任考核上過于嚴苛會影響其發(fā)展,當前各地基本對虛擬電廠的偏差考核較為松弛是正確的,未來逐步收緊也是大勢所趨。
思考三:虛擬電廠在核心技術上應聚焦考慮用戶用電特性、市場價格信息的多資源優(yōu)化調(diào)控算法,而在技術體系構(gòu)建上做到“內(nèi)外有別,各有側(cè)重”是關鍵。
一是在核心技術方面,應發(fā)力優(yōu)化調(diào)控算法,讓用戶無感、令經(jīng)濟收益最大是重要目標。虛擬電廠的構(gòu)建主要包括量測、通信和優(yōu)化調(diào)控技術,量測和通信已幾乎不存在技術瓶頸,而能夠綜合考慮用戶用電特性和舒適度,最大化挖掘其調(diào)節(jié)潛力,進一步結(jié)合市場信息實現(xiàn)客觀收益的優(yōu)化調(diào)控算法才是關鍵。
例如美國Tesla Autobidder平臺、德國Next-Kraftwerke的NEMOCS平臺均具有相關核心算法。
二是技術標準體系方面,對內(nèi)構(gòu)建虛擬電廠的建設運營標準體系降成本,對外做好并網(wǎng)調(diào)度標準體系。虛擬電廠內(nèi)部技術標準的不統(tǒng)一將抬高運營商的建設成本,應建立涵蓋采集控制設備規(guī)約、平臺接口等方面的統(tǒng)一標準體系,打通負荷設備、采集終端、虛擬電廠運營平臺之間的交互壁壘。
外部技術標準主要是虛擬電廠的并網(wǎng)運行標準,包括安全防護、并網(wǎng)技術規(guī)范、補償考核方式和計量結(jié)算等,服務虛擬電廠更好的參與電網(wǎng)運行。
原標題:虛擬電廠健康發(fā)展需要“冷思考”