入夏以來，全國多地持續(xù)出現(xiàn)35℃以上高溫天氣，多個城市連續(xù)發(fā)布高溫預(yù)警，標志我國今年正式進入用電高峰期，隨之虛擬電廠這一名詞頻頻進入公眾視野。

近期，國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》以及天津、北京、上海等10余省份相繼發(fā)布的“十四五”能源電力發(fā)展規(guī)劃及碳達峰實施方案，其中均對發(fā)展虛擬電廠提出明確要求。

【資料圖】

虛擬電廠不是實體電廠

山西省能源局印發(fā)《虛擬電廠建設(shè)與運營管理實施方案》，明確虛擬電廠的類型、入市流程、技術(shù)規(guī)范、運營模式等。

《方案》對虛擬電廠（VPP）的定義為：將不同空間的可調(diào)節(jié)負荷、儲能側(cè)和電源側(cè)等一種或多種資源聚合起來，實現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易的智慧能源系統(tǒng)，是一種跨空間的、廣域的源網(wǎng)荷儲的集成商。

“虛擬”是指其沒有實體電廠的存在形式；“電廠”是指其具有電廠的某些屬性，如提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)、參與電力市場并獲得收益等。

虛擬電廠受關(guān)注，各地加緊布局

“虛擬電廠并不是個發(fā)電廠，而是一套能源管理系統(tǒng)。它安裝在工廠等用電大戶的控制終端，把可中斷的如空調(diào)、照明等負荷納入到控制序列，在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的情況下，通過精準控制達到供需平衡。”

以江蘇常州為例，一家商場的空調(diào)控制模塊已接入負荷集控系統(tǒng)。該系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)，目前正是當?shù)赜秒姼叻澹杞档陀秒娯摵蓙砥胶怆娋W(wǎng)供需。30秒后，系統(tǒng)將商業(yè)綜合體內(nèi)功率為1200千瓦的空調(diào)負荷自動降到600千瓦，商場內(nèi)的溫度只上升了1℃，并沒有影響到顧客的購物體驗。

按照以往，當出現(xiàn)較大用電負荷時，傳統(tǒng)解決辦法是在發(fā)電端擴建電廠、緊急調(diào)動備用發(fā)電資源，同時加強用電端的有序使用。

不過，如果僅僅通過擴建電廠來滿足尖峰時段的用電需求，有可能在用電低谷期產(chǎn)生巨大浪費，有序用電造成的停工停產(chǎn)也會對企業(yè)生產(chǎn)造成沖擊。因此，虛擬電廠成為有效解決用電負荷的新方案。

虛擬電廠的團寵天賦

我國虛擬電廠起步“十三五”，目前已有響應(yīng)細則出臺并建成多個試點項目。“十三五”期間，我國江蘇、上海、河北等地開展了電力需求響應(yīng)和虛擬電廠的試點工作。

其中，江蘇省率先于2015年出臺官方文件 《江蘇省電力需求響應(yīng)的實施細則》指導(dǎo)電力需求的調(diào)控。此后，中國虛擬電廠進入研發(fā)、探索階段，2019年，國家電網(wǎng)提出“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，并建成國內(nèi)首個虛擬電廠“國網(wǎng)冀北虛擬電廠”，實現(xiàn)了發(fā)電和用電的自我調(diào)節(jié)。到目前為止，北京、上海、廣東、江蘇、浙江等地先后開展虛擬電廠項目試點。

2022年6月，《北京市“十四五”時期電力發(fā)展規(guī)劃》首次將虛擬電廠的建設(shè)納入電力發(fā)展規(guī)劃中。我國可供參與虛擬電廠運營的控制資源體量龐大，可調(diào)負荷資源超過5000萬千瓦，虛擬電廠也隨基礎(chǔ)資源的快速發(fā)展而受到重視。

目前，我國虛擬電廠仍處在邀約型階段，以需求側(cè)響應(yīng)、調(diào)峰調(diào)頻為主要的收益來源。廣東省作為缺電大省，每年30％左右電量來自于外省輸送，是我國電力市場化需求最為迫切、也是市場化進展領(lǐng)先的地區(qū)。因此以廣東省的情況為例，測算虛擬電廠的市場空間。在《廣州市虛擬電廠實施細則（征求意見稿）》中提出，通過開展需求響應(yīng)實現(xiàn)削峰填谷，逐步形成約占廣州市統(tǒng)調(diào)最高負荷3％左右的需求響應(yīng)能力，對參與響應(yīng)的用戶或聚合商給予補貼，削峰補貼最高5元／度，填谷補貼最高2元／度。

根據(jù)東北證券測算，補貼環(huán)境下，預(yù)計每年廣東省虛擬電廠的收益空間有望達到294億元；若考慮日后退補的情況，參考廣東電力現(xiàn)貨交易試點的價格，預(yù)計每年廣東省內(nèi)虛擬電廠的收益空間約為83億元；按照同樣的測算方法，市場化情況下，預(yù)計全國虛擬電廠收益空間約為870億元。

虛擬電廠結(jié)構(gòu)組成

虛擬電廠的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)由上游基礎(chǔ)資源、中游系統(tǒng)平臺、下游電力需求方構(gòu)成。

上游基礎(chǔ)資源

上游基礎(chǔ)資源主要包括可調(diào)負荷、分布式電源和儲能設(shè)備。可調(diào)負荷的重點應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工業(yè)、建筑和居民等。

中游系統(tǒng)平臺

中游資源聚合商主要依靠互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，整合、優(yōu)化、調(diào)度、決策來自各層面的數(shù)據(jù)信息，增強虛擬電廠的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制能力，是虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有望成為電力行業(yè)生態(tài)的主角。

隨著分布式能源種類和數(shù)量越來越多，分布空間越來越廣，部分聚合商最終將成為一種跨種類、廣域的源網(wǎng)荷儲集成商，在電力行業(yè)發(fā)揮舉足輕重的作用。

下游電力需求方

產(chǎn)業(yè)鏈下游為電力需求方，由電網(wǎng)公司、售電公司和大用戶構(gòu)成。電網(wǎng)公司作為電網(wǎng)運營商，是電力市場的重要買方。售電公司包括獨立售電公司、擁有配網(wǎng)運營權(quán)的售電公司和電網(wǎng)領(lǐng)域的售電公司。大用戶主要指B端可直接參與電力批發(fā)市場交易的工商業(yè)電力大用戶。

發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、電力用戶多方受益。發(fā)電企業(yè)可提升存量機組利用效率；電網(wǎng)公司可提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平；為電力用戶提供便捷參與的技術(shù)手段、市場化參與的渠道和可持續(xù)的商業(yè)模式。

結(jié)尾

虛擬電廠一方面可以作為傳統(tǒng)的可調(diào)度發(fā)電廠及時響應(yīng)內(nèi)部需求側(cè)，另一方面可充當分布式資源與電網(wǎng)運營商、電力交易市場之間的中介，實現(xiàn)能源交易。因此，虛擬電廠是促進能源轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)新能源大規(guī)模并網(wǎng)的關(guān)鍵。

原文標題:新材料情報NMT丨可持續(xù) | 能源系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮來襲，“虛擬電廠”成團寵

關(guān)鍵詞： 虛擬電廠 江蘇常州 能源系統(tǒng)