技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯
虛擬電廠是一種通過軟件和智能技術(shù)整合和管理分布式能源資源的系統(tǒng)，可作為一個(gè)“特殊電廠”參與電力市場(chǎng)交易和電網(wǎng)運(yùn)行。它不依賴傳統(tǒng)的集中式發(fā)電設(shè)施，而是通過先進(jìn)的信息通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，將分布式電源、儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車等用戶側(cè)靈活性資源進(jìn)行聚合、協(xié)調(diào)和優(yōu)化。
虛擬電廠一方面根據(jù)聚合資源的實(shí)時(shí)供需情況，結(jié)合市場(chǎng)價(jià)格，優(yōu)化資源配置，提高新能源消納水平，降低整體用能成本；另一方面為電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”，提升電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定水平。
目前，全國具有優(yōu)質(zhì)靈活調(diào)節(jié)能力的電源只有約20%，僅靠發(fā)電側(cè)的靈活性調(diào)節(jié)無法滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性需求。其實(shí)，全國每年用電負(fù)荷高于95%的尖峰負(fù)荷時(shí)間只有幾十個(gè)小時(shí)，如果采用虛擬電廠的方式，可以節(jié)約6000萬千瓦至7000萬千瓦的頂峰電源。虛擬電廠作為能夠挖掘用戶側(cè)靈活性資源的技術(shù)手段和商業(yè)模式，隨著技術(shù)日漸成熟，憑借成本僅為火電10%至15%的優(yōu)勢(shì)，將成為新型電力系統(tǒng)中靈活性資源成本最低的舉措。
為加快新型電力系統(tǒng)建設(shè)，近年來，從中央到地方發(fā)布了一系列支持政策，加速推動(dòng)虛擬電廠行業(yè)健康高質(zhì)量發(fā)展。2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出引導(dǎo)虛擬電廠參與新型電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)。2024年5月，國務(wù)院印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》，提出大力發(fā)展微電網(wǎng)、虛擬電廠、車網(wǎng)互動(dòng)等新技術(shù)新模式，到2025年底，各地區(qū)需求響應(yīng)能力一般應(yīng)達(dá)到最大用電負(fù)荷的3%至5%，年度最大用電負(fù)荷峰谷差率超過40%的地區(qū)需求響應(yīng)能力應(yīng)達(dá)到最大用電負(fù)荷的5%以上。2022年以來，國家發(fā)展改革委、國家能源局等部門陸續(xù)出臺(tái)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《電力需求側(cè)管理辦法（2023年版）》《2024年能源監(jiān)管工作要點(diǎn)》《2024年能源工作指導(dǎo)意見》等多項(xiàng)政策，鼓勵(lì)開展虛擬電廠示范，充分激發(fā)和釋放用戶側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力。
在國家政策的指導(dǎo)下，各地虛擬電廠政策出臺(tái)加快推進(jìn)。2022年6月，山西省能源局印發(fā)《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營管理實(shí)施方案》，是國內(nèi)首份省級(jí)虛擬電廠運(yùn)營管理文件，引導(dǎo)虛擬電廠規(guī)范入市。之后，北京、上海、深圳、江蘇、山西、浙江等省份也出臺(tái)相關(guān)政策，加速推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)。
市場(chǎng)空間廣闊
國家能源局預(yù)計(jì)，今年度夏期間，全國用電負(fù)荷還將快速增長，最高負(fù)荷同比增長超過1億千瓦。據(jù)國網(wǎng)能源研究院近日發(fā)布的《中國電力供需分析報(bào)告2024》，預(yù)計(jì)今年全國全社會(huì)用電量將達(dá)到9.8萬億千瓦時(shí)；風(fēng)電、太陽能發(fā)電新投產(chǎn)規(guī)模將分別達(dá)到0.9億千瓦、2.4億千瓦，累計(jì)裝機(jī)占比將超過40%。今年的電力保供面臨著一定壓力，加之極端天氣的影響，電網(wǎng)不平衡問題日益嚴(yán)重，這對(duì)電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力、安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高要求。
在此情況下，虛擬電廠的潛在市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)大。中電聯(lián)預(yù)測(cè)，到2025年和2030年，我國最大電力負(fù)荷將分別達(dá)到16.3億千瓦和20.1億千瓦。若滿足我國5%的峰值負(fù)荷需求，虛擬電廠可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的需求將分別達(dá)到0.8億千瓦和1億千瓦。據(jù)華泰證券預(yù)測(cè)，2025年我國虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)102億元，到2030年，虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到千億元。
在國家和地方政府的大力扶持下，虛擬電廠呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。當(dāng)前，虛擬電廠商業(yè)模式不斷創(chuàng)新，各類社會(huì)主體積極參與。深圳市建成了國內(nèi)首家網(wǎng)地一體虛擬電廠運(yùn)營管理云平臺(tái)，已接入運(yùn)營商90余家，接入容量規(guī)模超過250萬千瓦，2023年累計(jì)開展33次負(fù)荷精準(zhǔn)響應(yīng)，實(shí)時(shí)可調(diào)節(jié)能力超50萬千瓦。國家電投蘇州市虛擬電廠聚合91萬千瓦分布式資源，涵蓋分布式光伏、儲(chǔ)能、工商業(yè)可調(diào)負(fù)荷等場(chǎng)景，具備23萬千瓦可調(diào)節(jié)能力，參與調(diào)度組織的調(diào)峰、調(diào)頻測(cè)試，通過需求側(cè)響應(yīng)、電力輔助服務(wù)等市場(chǎng)交易獲取收益。
作為一種分布式靈活性資源聚合商，虛擬電廠在全球能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)建設(shè)中扮演著重要角色，將為相關(guān)行業(yè)帶來豐富的投資機(jī)會(huì)。
比如，虛擬電廠技術(shù)供應(yīng)商通過提供智能算法、平臺(tái)建設(shè)方案等解決方案，支持虛擬電廠高效運(yùn)行；具備交易資質(zhì)的負(fù)荷集成商通過聚合靈活性資源，代理用戶參與市場(chǎng)獲得分成收益；能源開發(fā)商挖掘和建設(shè)用戶側(cè)分布式可調(diào)資源，如充換電站和分布式儲(chǔ)能設(shè)施，通過參與虛擬電廠的調(diào)節(jié)獲得補(bǔ)償費(fèi)用。此外，儲(chǔ)能因其在提供電網(wǎng)靈活性方面的重要作用，作為虛擬電廠的重要組成部分，也將成為投資熱點(diǎn)。
加強(qiáng)實(shí)踐探索
雖然虛擬電廠已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，但目前仍處于探索階段，面臨技術(shù)、政策、市場(chǎng)等多方面的挑戰(zhàn)。
技術(shù)方面，虛擬電廠是一項(xiàng)軟硬件結(jié)合的技術(shù)，在硬件方面較為成熟，但其核心技術(shù)如智能調(diào)度算法、預(yù)測(cè)模型等仍有待提升。此外，許多工業(yè)生產(chǎn)裝備數(shù)字化、智能化程度不高，信息交互接口和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，難以建立精確的模型，靈活性潛力難以準(zhǔn)確評(píng)估。
政策方面，虛擬電廠作為一種新興市場(chǎng)主體，需要落地并能夠執(zhí)行的政策來引導(dǎo)其發(fā)展。當(dāng)前，我國大部分省份雖已出臺(tái)虛擬電廠的相關(guān)政策，但在具體落實(shí)上存在差異，虛擬電廠資質(zhì)獲取困難。
市場(chǎng)方面，各地虛擬電廠目前多為迎峰度夏期間配套有序用電的應(yīng)急機(jī)制，以試點(diǎn)方式在推進(jìn)，響應(yīng)總量和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)每年更新，尚未形成成熟穩(wěn)定的盈利模式，持續(xù)盈利能力較差，無法提供穩(wěn)定的投資信號(hào)。
不過，國際上虛擬電廠發(fā)展歷程為我們提供了值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。在德國，虛擬電廠已基本實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，德國《可再生能源法》明確，所有100千瓦以上可再生能源發(fā)電項(xiàng)目必須參與電力市場(chǎng)交易銷售。美國的虛擬電廠主要聚合負(fù)荷側(cè)靈活性資源，目前需求響應(yīng)整體規(guī)模已占尖峰負(fù)荷的4%以上。以美國加州為例，虛擬電廠可以參與能量市場(chǎng)、備用市場(chǎng)等。電動(dòng)車及能源公司特斯拉通過創(chuàng)新“車+樁+光+儲(chǔ)+荷+智”生態(tài)模式，形成強(qiáng)大的虛擬電廠，在美國、澳大利亞和英國占據(jù)了大量市場(chǎng)份額。
為更好推動(dòng)虛擬電廠大范圍、規(guī)?；l(fā)展，首先要提高對(duì)虛擬電廠的認(rèn)知，強(qiáng)化需求側(cè)管理；其次要建立精準(zhǔn)模型，構(gòu)建虛擬電廠資源庫，加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用，充分挖掘資源價(jià)值；再次要鼓勵(lì)企業(yè)直接或間接通過虛擬電廠主動(dòng)參與電力市場(chǎng)；最后要持續(xù)深化電力體制機(jī)制改革，創(chuàng)新虛擬電廠商業(yè)模式。
（作者系國家電投創(chuàng)新投資高級(jí)工程師、中國可再生能源學(xué)會(huì)并網(wǎng)專委會(huì)專家委員）
來源：經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)
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