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怎么簡(jiǎn)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(guó)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(lái)的電沒(méi)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(wàn)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(méi)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(guò)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(kāi)始工作，或者是直接停止掉“可中斷式負(fù)荷”的使用。通過(guò)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(guò)“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(guò)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(chǎng)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(chǎng)市場(chǎng)化交易。當(dāng)前國(guó)內(nèi)虛擬電廠主要通過(guò)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(chǎng)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(guò)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(chǎng)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(cè)電力市場(chǎng)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(gòu)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(guó)電力費(fèi)用中的3%將會(huì)流向電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中，而在發(fā)達(dá)國(guó)家，這一比例最高能達(dá)到10%左右。

隨著中長(zhǎng)期市場(chǎng)、 現(xiàn)貨市場(chǎng)、綠電交易市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等逐步放開(kāi)，虛擬電廠可作為一個(gè)市場(chǎng)主體全面參與到市場(chǎng)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。


今年，國(guó)電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺(tái)就通過(guò)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，通過(guò)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(guó)首個(gè)調(diào)度用戶負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)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(lái)虛擬電廠市場(chǎng)空間有多大？

投資市場(chǎng)規(guī)模：據(jù)預(yù)測(cè)，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(guó)家電網(wǎng)的數(shù)據(jù)測(cè)算，虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)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(yíng)市場(chǎng)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(guò)測(cè)算虛擬電廠用可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)解決峰值負(fù)荷調(diào)節(jié)問(wèn)題所帶來(lái)的平抑負(fù)荷的價(jià)值，作為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模的估計(jì)。預(yù)計(jì)2025年、2030年虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)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(guó)能日新、國(guó)電南瑞、國(guó)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(zhǎng)尾需求側(cè)資源，提供需求側(cè)的電力預(yù)測(cè)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(guó)能日新等從新能源、新型儲(chǔ)能領(lǐng)域開(kāi)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(shuō)。

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(yíng)，把收益最大化。

原標(biāo)題：一文讀懂虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)邏輯與商業(yè)模式