虛擬電廠是在《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》、《關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》等多份國(guó)家級(jí)政策文件中均有涉及的重點(diǎn)概念,代表其在支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、新型電力系統(tǒng)建設(shè)、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(duì)當(dāng)下虛擬電廠暴露出的多項(xiàng)問(wèn)題,我們應(yīng)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:?jiǎn)渭円陨虡I(yè)視角或技術(shù)視角去解構(gòu)虛擬電廠過(guò)于片面,而應(yīng)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(rèn)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(dú)立市場(chǎng)主體和并網(wǎng)主體的關(guān)鍵。一方面,如果只是商業(yè)性的將虛擬電廠過(guò)度泛化,與負(fù)荷集成商、需求響應(yīng)等概念簡(jiǎn)單等同,不明確其作為一類新興市場(chǎng)主體所應(yīng)具備的獨(dú)特技術(shù)特性(類電廠特性,后文解釋),那么將毫無(wú)提出虛擬電廠的必要性。
另一方面,如果僅從技術(shù)視角關(guān)注虛擬電廠具備什么樣的調(diào)節(jié)性能,而對(duì)其作為一類主體的責(zé)權(quán)利無(wú)清晰界定,那么其將難以參與市場(chǎng)交易和系統(tǒng)運(yùn)行。因此,需要對(duì)虛擬電廠的概念構(gòu)建系統(tǒng)性認(rèn)知:
一是虛擬電廠對(duì)其聚合的各類用戶來(lái)說(shuō)是一種運(yùn)營(yíng)服務(wù),對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是具備“類電廠”技術(shù)特性的特殊電廠。對(duì)內(nèi)部的用戶來(lái)說(shuō),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(wù),但核心是挖掘其用電曲線的潛在可調(diào)價(jià)值并博得收益。
而對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō),虛擬電廠具備超越一般聚合資源的類電廠技術(shù)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(jià)值的重要方向。
二是虛擬電廠的聚合對(duì)象應(yīng)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(yùn)行視角看,對(duì)點(diǎn)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(dá)到一定程度對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)極大的不確定性。
因此,虛擬電廠的發(fā)展應(yīng)該瞄準(zhǔn)小微資源,扮演系統(tǒng)調(diào)度與用戶的中間管理者角色,進(jìn)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(chǔ)能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等各類資源更好地在系統(tǒng)運(yùn)行和市場(chǎng)中交易發(fā)揮作用,同時(shí)獲取合理收益。
三是虛擬電廠承擔(dān)系統(tǒng)平衡責(zé)任、接受電網(wǎng)調(diào)度,并逐步與常規(guī)電廠“同責(zé)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(yīng)系統(tǒng)需求獲取收益的同時(shí),承擔(dān)與之匹配的平衡責(zé)任也是大勢(shì)所趨,例如對(duì)于響應(yīng)偏差的相應(yīng)考核等。
目前對(duì)于虛擬電廠的響應(yīng)偏差在市場(chǎng)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(wù)市場(chǎng)中,對(duì)于火電廠偏差超過(guò)2%即需要考核,而對(duì)于虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)這一數(shù)字是30%。
思考二:虛擬電廠所需的市場(chǎng)環(huán)境還處于建設(shè)推進(jìn)階段,其核心在于市場(chǎng)準(zhǔn)入條件、責(zé)權(quán)利規(guī)則以及交易品種的設(shè)計(jì),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(chǎng)博弈,其市場(chǎng)準(zhǔn)入條件、交易品種以及對(duì)應(yīng)規(guī)則將決定其收益空間,而目前這三個(gè)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(shí)際的初步探索。
一是虛擬電廠主要市場(chǎng)盈利手段是其調(diào)節(jié)能力,應(yīng)側(cè)重于支撐系統(tǒng)短時(shí)間尺度平衡的相關(guān)市場(chǎng)。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(shí)、分鐘甚至秒級(jí)的交易品種(如現(xiàn)貨、輔助服務(wù)),才是最大化系統(tǒng)價(jià)值的手段。
如冀北的虛擬電廠參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng),納入調(diào)度平衡計(jì)劃中,山西、山東則可參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。
二是在虛擬電廠的市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)上需要結(jié)合其類型,以及系統(tǒng)運(yùn)行需求形成差異化的規(guī)定。虛擬電廠由于其聚合對(duì)象、技術(shù)條件參差不齊,在響應(yīng)能力如調(diào)節(jié)速度、響應(yīng)容量、調(diào)節(jié)時(shí)間上勢(shì)必會(huì)有各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。
例如以用戶側(cè)儲(chǔ)能為主的虛擬電廠在調(diào)節(jié)速度上必然占有優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步結(jié)合調(diào)峰、調(diào)頻等各類場(chǎng)景的實(shí)際需求,形成差異化市場(chǎng)準(zhǔn)入條件是合理方向,一刀切的最低準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定并不利于虛擬電廠發(fā)展。
三是當(dāng)前對(duì)虛擬電廠在響應(yīng)偏差上的考核適當(dāng)放寬是可行之策,但逐步收緊也是必然趨勢(shì)。虛擬電廠當(dāng)前還是新興事物且在市場(chǎng)中獲取的收益有限,在偏差考核等責(zé)任考核上過(guò)于嚴(yán)苛?xí)绊懫浒l(fā)展,當(dāng)前各地基本對(duì)虛擬電廠的偏差考核較為松弛是正確的,未來(lái)逐步收緊也是大勢(shì)所趨。
思考三:虛擬電廠在核心技術(shù)上應(yīng)聚焦考慮用戶用電特性、市場(chǎng)價(jià)格信息的多資源優(yōu)化調(diào)控算法,而在技術(shù)體系構(gòu)建上做到“內(nèi)外有別,各有側(cè)重”是關(guān)鍵。
一是在核心技術(shù)方面,應(yīng)發(fā)力優(yōu)化調(diào)控算法,讓用戶無(wú)感、令經(jīng)濟(jì)收益最大是重要目標(biāo)。虛擬電廠的構(gòu)建主要包括量測(cè)、通信和優(yōu)化調(diào)控技術(shù),量測(cè)和通信已幾乎不存在技術(shù)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(jìn)一步結(jié)合市場(chǎng)信息實(shí)現(xiàn)客觀收益的優(yōu)化調(diào)控算法才是關(guān)鍵。
例如美國(guó)Tesla Autobidder平臺(tái)、德國(guó)Next-Kraftwerke的NEMOCS平臺(tái)均具有相關(guān)核心算法。
二是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系方面,對(duì)內(nèi)構(gòu)建虛擬電廠的建設(shè)運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)體系降成本,對(duì)外做好并網(wǎng)調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)體系。虛擬電廠內(nèi)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一將抬高運(yùn)營(yíng)商的建設(shè)成本,應(yīng)建立涵蓋采集控制設(shè)備規(guī)約、平臺(tái)接口等方面的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系,打通負(fù)荷設(shè)備、采集終端、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)之間的交互壁壘。
外部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要是虛擬電廠的并網(wǎng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),包括安全防護(hù)、并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范、補(bǔ)償考核方式和計(jì)量結(jié)算等,服務(wù)虛擬電廠更好的參與電網(wǎng)運(yùn)行。
原標(biāo)題:虛擬電廠健康發(fā)展需要“冷思考”