不建廠房不冒煙的虛擬電廠 青島探路電力交易新模式

不建廠房、不冒煙的虛擬電廠，在青島從概念照進現(xiàn)實。近日，由國網(wǎng)青島供電公司聯(lián)合山東省電動汽車公司打造的“青島虛擬電廠”在山東電力交易中心平臺完成注冊公示，正式上線運行。這是繼今年6月特來電虛擬電廠作為山東首批虛擬電廠之一注冊入市后，青島落地的又一虛擬電廠。

虛擬電廠也被稱為“看不見的電廠”，自身不發(fā)電，而是依托能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聚合電力資源，被公認為未來新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。作為國內(nèi)新能源迅猛發(fā)展所催生出的新物種，虛擬電廠在青加快實踐探索對青島構(gòu)建更加綠色、韌性的電網(wǎng)具有重要意義，企業(yè)通過參與虛擬電廠也能在一定程度上降低用電成本甚至形成全新商業(yè)模式。

虛擬電廠是個啥

●虛擬電廠也被稱為“看不見的電廠”，自身不發(fā)電，而是依托能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聚合電力資源，被公認為未來新型電力系統(tǒng)的重要組成部分

●虛擬電廠通過把電力系統(tǒng)中散落的光伏、儲能、充電樁、工業(yè)負荷等電力資源整合起來，“聚沙成塔”，進行協(xié)同優(yōu)化運行控制，幫助電網(wǎng)實現(xiàn)更加靈活的調(diào)節(jié)

●可以將虛擬電廠視為一套智慧能源管理系統(tǒng)，它的核心在于智能調(diào)度、實時監(jiān)測和深度分析，它能夠制定最優(yōu)的調(diào)節(jié)方案

●依托虛擬電廠開展電力系統(tǒng)削峰填谷，建設(shè)、運營、激勵等環(huán)節(jié)投資僅為火電廠投資的八分之一

青島虛擬電廠布局

●“青島虛擬電廠”在進行了多角度的比選論證后，確定了兩種運營模式，分別是內(nèi)部負荷調(diào)節(jié)和獨立儲能發(fā)電。內(nèi)部負荷調(diào)節(jié)模式適用于存量可調(diào)資源參與虛擬電廠調(diào)節(jié)，獨立儲能發(fā)電模式適用于增量的儲能蓄電池參與虛擬電廠調(diào)節(jié)

●今年6月，國網(wǎng)青島供電公司對虛擬電廠聚合資源開展調(diào)節(jié)能力測試，隨機選取20座基站，通過用采系統(tǒng)驗證虛擬電廠負荷調(diào)節(jié)能力，成功將基站用電負荷壓降了61%，與電網(wǎng)互動成效顯著

“聚沙成塔”，助力電網(wǎng)削峰填谷

虛擬電廠之所以越來越被看重，源自電網(wǎng)進一步提升調(diào)節(jié)能力的現(xiàn)實需求。

電能是一種十分特殊的能源。它看不見、摸不著，不能大規(guī)模存儲，發(fā)用兩端必須保持動態(tài)平衡。通俗來說，在電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠發(fā)多少電，用戶就同時用多少電。

近年來，電網(wǎng)的供需兩側(cè)同時經(jīng)歷著不小的變化，給電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力帶來全新的考驗。供給側(cè)，風(fēng)光發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中的占比持續(xù)擴大，而這些能源都是“靠天吃飯”，不確定性強，具有隨機性、波動性，不像傳統(tǒng)發(fā)電方式那樣便于控制；用電側(cè)，空調(diào)、充電樁等設(shè)備持續(xù)增加，電力需求上升，對用電負荷的預(yù)測也更加困難。

數(shù)據(jù)顯示，截至今年上半年，山東新能源發(fā)電裝機歷史性突破1億千瓦，成為東部沿海首個新能源裝機過億千瓦的省份，預(yù)計新能源裝機規(guī)模年底將歷史性超過煤電。

虛擬電廠通過把電力系統(tǒng)中散落的光伏、儲能、充電樁、工業(yè)負荷等電力資源整合起來，“聚沙成塔”，進行協(xié)同優(yōu)化運行控制，幫助電網(wǎng)實現(xiàn)更加靈活的調(diào)節(jié)。

“可以將虛擬電廠視為一套智慧能源管理系統(tǒng)，它的核心在于智能調(diào)度、實時監(jiān)測和深度分析，它能夠制定最優(yōu)的調(diào)節(jié)方案。”國網(wǎng)青島供電公司發(fā)展部劉同同說。

事實上，依托虛擬電廠滿足電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求也更加經(jīng)濟。有測算顯示，全國范圍內(nèi)，通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億元。而通過虛擬電廠，在建設(shè)、運營、激勵等環(huán)節(jié)僅需投資500億—600億元，僅為火電廠投資的八分之一。

正因為如此，各地紛紛加快探索虛擬電廠建設(shè)路徑。今年5月，省發(fā)展改革委等多部門發(fā)布《關(guān)于開展虛擬電廠試驗示范的通知》，被視為山東省虛擬電廠“開閘”建設(shè)的重要標志。今年6月，8家虛擬電廠主體在山東電力交易平臺完成入市協(xié)議簽訂后注冊，接入總?cè)萘砍^60萬千瓦，可調(diào)節(jié)能力超過16萬千瓦。

特來電虛擬電廠就是其中之一，接入了400個充電場站，近30萬千瓦裝機，可調(diào)節(jié)負荷1萬千瓦。在用電高峰，特來電虛擬電廠可以通過智能調(diào)度，降低正在使用的充電樁功率，為電網(wǎng)“減壓”。電動汽車甚至可以通過帶有V2G（車網(wǎng)互動）功能的充電樁，向電網(wǎng)反向送電。用電需求不足時，引導(dǎo)電動汽車集中充電，幫助消納多余電量。

剛剛落地的“青島虛擬電廠”主要接入資源類型則為儲能蓄電池，是全省聚合資源戶數(shù)最多、接入蓄電池類調(diào)節(jié)容量最大的虛擬電廠。儲能蓄電池來源于超過1萬座中國鐵塔在青基站，可調(diào)節(jié)能力超過5萬千瓦。電力需求較低的時段，電能供應(yīng)過剩，接入虛擬電廠的儲能設(shè)備可以吸收多余的電能進行存儲；需求高峰時，電能供應(yīng)不足，儲能設(shè)備則釋放儲存的電能以滿足用電需求，從而平衡電網(wǎng)負荷。

今年6月，國網(wǎng)青島供電公司對虛擬電廠聚合資源開展調(diào)節(jié)能力測試，隨機選取20座基站，通過用采系統(tǒng)驗證虛擬電廠負荷調(diào)節(jié)能力，成功將基站用電負荷壓降了61%，與電網(wǎng)互動成效顯著。

參與能源交易，探索商業(yè)模式

包括青島在內(nèi)，國內(nèi)的虛擬電廠均處于起步探索階段。但作為一種公認的能源電力行業(yè)新業(yè)態(tài)，虛擬電廠未來要持續(xù)健康發(fā)展，勢必要逐步探索出能夠充分調(diào)動起各方積極性的商業(yè)模式。

“青島虛擬電廠”在進行了多角度的比選論證后，確定了兩種運營模式，分別是內(nèi)部負荷調(diào)節(jié)和獨立儲能發(fā)電。內(nèi)部負荷調(diào)節(jié)模式適用于存量可調(diào)資源參與虛擬電廠調(diào)節(jié)，獨立儲能發(fā)電模式適用于增量的儲能蓄電池參與虛擬電廠調(diào)節(jié)。

“目前采用內(nèi)部負荷調(diào)節(jié)的運營模式可以獲得兩部分收益”，國網(wǎng)青島供電公司下屬恒源電工副總經(jīng)理張漢敬介紹：“一部分是虛擬電廠通過調(diào)節(jié)峰谷用電量獲取調(diào)節(jié)量收益，另一部分是鐵塔公司峰谷用電調(diào)整后節(jié)省的電費收益。”

其中的主要邏輯是用電高峰時段少用電、低谷時段多用電，依靠電費的峰谷價差獲得收益。對將可調(diào)節(jié)電力資源接入虛擬電廠的企業(yè)來說，虛擬電廠可以在一定程度上幫助降低用電成本。

在業(yè)界看來，未來虛擬電廠發(fā)展一定需要更加靈活和市場化的商業(yè)模式支持。有電力行業(yè)資深人士認為，虛擬電廠的本質(zhì)是在市場化機制下，電力資源對市場供需平衡的一種響應(yīng)。如果單純進行電力負荷缺口實驗，那就只是人為的計劃性調(diào)動，實際意義不大。今年6月1日起施行的《電力市場監(jiān)管辦法》，明確了新增虛擬電廠作為電力交易主體的地位。這也為可控負荷、新型儲能、分布式新能源等靈活性資源提供了進入市場的機會。

在電力交易的眾多品種中，虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨交易最受關(guān)注和期待。在電力行業(yè)，素有“無現(xiàn)貨、不市場”一說，只有現(xiàn)貨市場才能更準確反映不同時段電力價值的差異，從而真正拉開電價的峰谷價差。山東作為國內(nèi)已經(jīng)推行電力現(xiàn)貨市場交易的省份，甚至已經(jīng)出現(xiàn)多次負電價。虛擬電廠作為交易主體，通過參與電力現(xiàn)貨市場交易，可以在價高時賣電，價低時買電，以此賺取收益。

充電行業(yè)紛紛布局虛擬電廠新賽道正是基于這樣的邏輯。今年6月，隨著特來電虛擬電廠注冊入市，其也成為目前市場上唯一一家以電動汽車充放電等資源為載體參與電力現(xiàn)貨市場的虛擬電廠。這意味著特來電在創(chuàng)造全新價值曲線的道路上邁出了關(guān)鍵一步。

現(xiàn)階段，充電運營商仍主要依靠充電服務(wù)費賺取收入。但由于充電樁運營具有資產(chǎn)重、投資回收期長等特點，充電企業(yè)都面臨不小的經(jīng)營壓力。通過電力現(xiàn)貨交易，充電企業(yè)和用戶可以實現(xiàn)雙贏。特來電董事長于德翔對這種雙贏模式如此描述：站在用戶角度，可以在便宜的時候充電，貴的時候賣電；而作為充電運營商，前面連接車和用戶，后面連接能源，可以此為基礎(chǔ)做相應(yīng)的峰谷套利、價差套利。

盡管從用戶意愿、投資成本等角度看，各方對讓電動汽車高頻向電網(wǎng)充放電仍有不同的聲音，但電動汽車將是未來最理想的虛擬電廠可調(diào)節(jié)資源之一，已是不爭的事實。行業(yè)測算顯示，到2040年，中國電動汽車保有量將達3億輛，對電網(wǎng)總體功率支撐能力將達到29億-35億千瓦，約合彼時全國電網(wǎng)非化石能源裝機的50%。

“不過，要實現(xiàn)這樣的目標仍需要時間。”特來電能源運營總監(jiān)崔懷磊表示，以充電為負荷的虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨交易，目前只是起步階段，需要完善的電力交易機制、精準的匹配需求能力及廣泛的用戶群體參與等，雖然國家層面有政策支持虛擬電廠的建設(shè)，但在具體實施和操作層面，還需要更多細化的政策和法規(guī)來促進其發(fā)展。同時，虛擬電廠運營商也要有足夠的經(jīng)驗和技術(shù)能力，能夠精準地在市場中報量，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果分析電力現(xiàn)貨市場的價格走勢，持續(xù)對車輛的充電行為進行優(yōu)化，并引導(dǎo)車主在能源價格更低的時候進行充電。