記者 | 席菁華
今年夏天的熱浪,也帶熱了“虛擬電廠”概念。
Wind顯示,虛擬電廠指數(shù)自4月低谷開始攀升,至今已上漲約七成,尤其是8月初以來,漲勢明顯。
虛擬電廠獲得資本市場的追捧,主要因今年夏天多地的高溫干旱天氣帶動用電量攀升,川渝等多地出現(xiàn)了用電緊張情況,并波及到工業(yè)生產(chǎn)及居民生活。虛擬電廠是提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要手段,人們指望它能有效調(diào)節(jié)電力獲得平衡。
隨著極端天氣出現(xiàn)頻率增多,電力“平時充裕、尖峰緊張”特征日趨明顯,電力峰谷差矛盾日益突出,電網(wǎng)調(diào)峰壓力增加,亟需虛擬電廠彌合電力供需矛盾,緩解用電緊張,保障電力安全。
“雙碳”目標(biāo)下,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速,可再生能源發(fā)展迅猛,使得負(fù)荷側(cè)資源的協(xié)調(diào)響應(yīng)成為剛性需求。

市場需求增加,疊加今年以來利好政策密集出臺,國內(nèi)首個虛擬電廠示范項(xiàng)目獲得盈利,助推虛擬電廠進(jìn)入豹變前夜。
中金公司測算,中國虛擬電廠行業(yè)有望在2030年觸達(dá)1320億元的理論市場空間。
今年7月,新能源巨頭特斯拉使用旗下家用電池存儲產(chǎn)品Powerwall,進(jìn)行虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目。這為虛擬電廠概念再添一把火。
但虛擬電廠并不是新概念,在國內(nèi)已經(jīng)歷了六七年的發(fā)展。依靠虛擬電廠,能解決高溫限電難題嗎?目前國內(nèi)這一市場發(fā)展情況及未來前景如何?都有哪些公司進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性布局?是否已形成明確的商業(yè)模式?
何為虛擬電廠?
與傳統(tǒng)電廠不同,虛擬電廠并不存在實(shí)體形式,而是一種智能電網(wǎng)技術(shù)。通過數(shù)字化手段,虛擬電廠作用范圍極廣,能夠?qū)?/span>不同空間的分布式電源、儲能電池、電動汽車等聚沙成塔,進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度,并對外等效形成可控電源,響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令。
虛擬電廠不僅可以發(fā)揮和真實(shí)電廠相似的物理特性,其大數(shù)據(jù)屬性還可以應(yīng)對更復(fù)雜的電力系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn),大幅提升能源生產(chǎn)消費(fèi)效益,幫助區(qū)域穩(wěn)定用電和節(jié)能降碳。因此,在中國新舊電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型期,它將扮演愈加重要的角色。
在電源側(cè),虛擬電廠具備資源聚合能力,可以整合大量分布式能源,讓更多小型分布式新能源電源有組織地接入系統(tǒng)平臺,新能源滲透率高,彌補(bǔ)傳統(tǒng)電網(wǎng)對分布式電源覆蓋的不足。
在電網(wǎng)側(cè),虛擬電廠可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰,還可以作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納,配合系統(tǒng)填谷。在迎峰度夏的用戶側(cè)大負(fù)荷期間,可以更靈活的削峰填谷。
在用戶側(cè),通過控制調(diào)節(jié)用電側(cè)電力流向及流量,可以盡可能多地接入可調(diào)節(jié)用電負(fù)荷,最具經(jīng)濟(jì)性地安排用電計(jì)劃,降低用戶側(cè)用能成本。同時,還可使用戶側(cè)參與者等同于電廠參與電力市場,利用峰谷電價差,通過靈活配置電力實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng),獲取經(jīng)濟(jì)收益。
簡言之,虛擬電廠類似一個集合了電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的智慧調(diào)度平臺,目的是讓系統(tǒng)用電更合理、穩(wěn)定且高效節(jié)能。
“雙碳”目標(biāo)確立后,中國將由傳統(tǒng)以火電為主的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),具有波動性、間歇性特點(diǎn)的新能源大規(guī)模接入電網(wǎng),對電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力提出更高要求。
虛擬電網(wǎng)可以應(yīng)對風(fēng)光隨機(jī)性帶來的電網(wǎng)不穩(wěn)定性問題,大幅提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,提升新能源消納能力,使得新能源利用率更高更穩(wěn)定。
同時,虛擬電廠也是解決電網(wǎng)尖峰負(fù)荷最經(jīng)濟(jì)的選項(xiàng)之一。
華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授袁家海等作者撰寫的《中國電力供應(yīng)安全的經(jīng)濟(jì)分析與保障路徑研究》報告顯示,三產(chǎn)居民用電負(fù)荷正成為新增負(fù)荷主體,全國用電負(fù)荷特性持續(xù)惡化,用電峰谷差拉大,單純依靠增加電源來滿足100%的負(fù)荷需求要付出較高代價。
據(jù)國家電網(wǎng)推算,通過建設(shè)煤電機(jī)組滿足經(jīng)營區(qū)內(nèi)5%的峰值負(fù)荷,需要投資4000億元,而通過虛擬電廠,在建設(shè)、運(yùn)營、激勵等環(huán)節(jié)投資僅需500億-600億元,僅為煤電投資的12.5%。
未來,中國用電量和最大負(fù)荷將呈現(xiàn)雙極增長態(tài)勢,擁有龐大的可調(diào)負(fù)荷需求,虛擬電廠市場空間廣闊。
中國電力傳媒集團(tuán)能源情報研究中心能源研究員封紅麗在《虛擬電廠市場發(fā)展前景及實(shí)踐思考》一文中測算,2025年,國內(nèi)需構(gòu)建可調(diào)負(fù)荷資源庫約7850萬千瓦,到2030年底將達(dá)10620萬千瓦。
考慮項(xiàng)目可行性,投資成本按1000元/千瓦計(jì)算,2025年、2030年,虛擬電廠投資規(guī)模分別至少約為785億元和1062億元。
多公司加碼布局
去年以來,虛擬電廠迎來多項(xiàng)利好政策。
2021年7月,國家發(fā)改委、能源局在《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中,提出要積極探索智慧能源、虛擬電廠等商業(yè)模式。
2021年10月,國務(wù)院發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動方案》,提出要大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力,引導(dǎo)虛擬電廠參與新型電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)。
今年2月,發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見》提出,支持用戶側(cè)儲能、電動汽車充電設(shè)施、分布式發(fā)電等用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源,以及負(fù)荷聚合商、虛擬電廠運(yùn)營商、綜合能源服務(wù)商等參與電力市場交易和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。
今年3月,《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出,要開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲能、新能源汽車與電網(wǎng)(V2G)能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。
今年6月,山西省能源局發(fā)布《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營管理實(shí)施方案》,為目前國內(nèi)首份省級虛擬電廠運(yùn)營管理文件,明確了虛擬電廠的入市流程、技術(shù)規(guī)范和運(yùn)營模式等。


