中國儲能網(wǎng)訊：“虛擬電廠是能源領(lǐng)域的‘滴滴平臺’，是匹配配需的關(guān)鍵載體。”東南大學電氣工程學院電力經(jīng)濟技術(shù)研究所所長高賜威近期在“碳中和高峰論壇暨第四屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應用大會與新型儲能技術(shù)青年科學家論壇”上指出。
“滴滴”的蓬勃發(fā)展，得益于中國民用汽車保有量巨大與市民靈活用車需求的高度匹配。虛擬電廠作為電力系統(tǒng)的“智能管家”迅速崛起，離不開星羅棋布的分布式資源與電網(wǎng)靈活調(diào)度需求的緊密契合。然而，盡管理論上虛擬電廠能夠聚集這些分布式資源，但受多重掣肘牽制，難以形成合力。據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示，當前大部分地區(qū)虛擬電廠面臨著“聚而不合”的困境。
資源不足 虛擬電廠備受青睞
受電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型加速、新能源裝機量激增等多重因素影響，我國對電力靈活性資源需求大增。?2022年1月，國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出，力爭到2025年，靈活調(diào)節(jié)電源占比達到24%左右，電力需求側(cè)響應能力達到最大用電負荷的3%～5%。其中華東、華中、南方等地區(qū)達到最大負荷的5%左右。虛擬電廠作為一種能夠挖掘用戶側(cè)靈活性資源的技術(shù)手段，逐漸受到青睞。
中電聯(lián)2019年12月發(fā)布的《煤電機組靈活性運行政策研究》顯示，歐美國家的靈活電源比重普遍較高，西班牙、德國、美國占比分別為34%、18%、49%，而中國占比不到6%。近年來，隨著能源轉(zhuǎn)型與電力系統(tǒng)改革的不斷深化，我國靈活電源比重逐步提升，但仍未能滿足當前需求。
受資源稟賦限制，虛擬電廠項目多在資源匱乏的經(jīng)濟強省率先“試水”。上海、廣東等地率先出臺“十四五”能源電力發(fā)展規(guī)劃及碳達峰實施方案，明確提出了虛擬電廠的發(fā)展目標，例如，上海計劃按不低于最大用電負荷5%的標準加強能源需求側(cè)調(diào)節(jié)，并按最大負荷40%標準配備應急備用調(diào)峰能力；廣東則力爭到2025年電力需求側(cè)響應能力達最高負荷的5%左右。此外，北京、深圳等地也發(fā)布了相關(guān)規(guī)劃，將虛擬電廠建設(shè)納入日程。
為何選擇虛擬電廠削峰填谷，而非新建煤電機組呢？據(jù)業(yè)內(nèi)機構(gòu)估算，主要是基于經(jīng)濟效益和電力系統(tǒng)靈活性的綜合考慮。虛擬電廠的建設(shè)成本僅為火電10%-15%，為滿足5%的峰值負荷，若采用建設(shè)火電廠的方式，需投入高達4000億元，而虛擬電廠的建設(shè)成本僅為500億元。虛擬電廠不僅能夠大幅節(jié)省初期投資，還在提升電力系統(tǒng)靈活性和穩(wěn)定性方面具有發(fā)展?jié)摿Α?
興致怏怏 電廠實質(zhì)尚未整合
盡管各地區(qū)已根據(jù)實際情況在虛擬電廠建設(shè)上做了諸多探索，但至今尚未形成普遍共識。當前，我國虛擬電廠尚未發(fā)掘出既能廣泛推廣，又能互利共贏的市場運作機制和商業(yè)模式。
專家指出，目前，虛擬電廠亟需用戶積極參與以有效整合資源，應對新能源間歇性出力等問題。然而，用戶調(diào)整用能習慣所付出的精力、成本，與峰谷價差所帶來的收益顯著不對等，又缺乏足夠的經(jīng)濟激勵機制，各參與主體興致怏怏，資源整合困難重重，導致虛擬電廠面臨著“形似整合實則分散”的僵局，實際效果大打折扣。
市場機制的缺失是制約虛擬電廠發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。華能浙江能源銷售主管柳備在論壇上指出，虛擬電廠的常態(tài)化運行離不開市場化的加持,目前，我國虛擬電廠在市場準入、市場監(jiān)測和供求機制等方面缺乏明確的規(guī)定，這限制了其進一步的發(fā)展。鑒于當前電力市場的發(fā)展階段和開放程度尚存局限，虛擬電廠所能產(chǎn)生的收益相對有限，在一定程度上挫傷了用戶側(cè)的參與熱情。
同時，商業(yè)模式的單一性也限制了虛擬電廠的發(fā)展空間。高賜威在會上提到，虛擬電廠的核心優(yōu)勢不在于接入承載多少資源，而在于其所具備的資源變現(xiàn)能力。虛擬電廠的盈利主要依賴輔助服務、需求響應和電力現(xiàn)貨市場，但這些市場尚未完全成熟，導致虛擬電廠面臨盈利模式不穩(wěn)定、持續(xù)盈利能力差等問題。此外，許多地區(qū)的虛擬電廠僅作為迎峰度夏期間的應急機制，在高電力負荷時段喚醒“沉睡”的分布式資源，響應總量和補償標準每年更新，缺乏穩(wěn)定性和可預見性，無法提供可靠的投資信號，抑制了參與者的積極性。
多元并進 承擔系統(tǒng)多重角色
“雙碳”目標的提出加速了系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)與負荷特性的轉(zhuǎn)變，為虛擬電廠的孵化提供了應用場景。浙江大學電氣工程學院教授楊強在論壇上強調(diào)，“當前，我們正置身于碳排放雙控和工業(yè)化深度發(fā)展耦合的復雜時期，既要推動工業(yè)體系向低碳排放升級，又面臨碳排放的嚴格限制?！痹诖岁P(guān)鍵時刻，虛擬電廠或?qū)⒊蔀槠平膺@一僵局的關(guān)鍵力量。
要充分發(fā)揮虛擬電廠的潛力，首要任務是完善市場機制。要明確市場準入標準，確定虛擬電廠與其他電廠同等的市場主體地位，參與公平、良性的市場競爭，將虛擬電廠納入全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)的總體布局規(guī)劃。同時，需加快完善虛擬電廠的市場參與機制，健全輔助服務市場交易品種等。華南理工大學的謝敏教授在會上建議，應構(gòu)建一個整合海量用戶側(cè)資源，并與地方配電市場、批發(fā)市場協(xié)同運行的統(tǒng)一市場體系架構(gòu)，以促進虛擬電廠與電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度體系的深度融合，使其在多元化的業(yè)務場景中發(fā)揮實效。
進一步探索虛擬電廠的商業(yè)模式也是當務之急。虛擬電廠在成本控制上具有顯著優(yōu)勢，但要將其轉(zhuǎn)化為商業(yè)價值，還需建立健全資源定價和利益分配機制，構(gòu)建統(tǒng)一的交易體系，支持分布式資源自主優(yōu)化，并積極參與需求響應、輔助服務市場及現(xiàn)貨市場。同時，要密切關(guān)注與市場相關(guān)的政策、規(guī)則動態(tài)，加速虛擬電廠的商業(yè)模式創(chuàng)新，推動產(chǎn)品迭代升級。此外，還需完善虛擬電廠內(nèi)部定價及利益分配機制，提高用戶側(cè)資源參與虛擬電廠運營的積極性。
電力規(guī)劃設(shè)計總院院長凡鵬飛認為，虛擬電廠在能源電力系統(tǒng)中扮演著多重角色：能源電力保供的“輔助器”、新型儲能發(fā)揮的“放大器”、新型配電網(wǎng)發(fā)展的“加速器”、源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展的“耦合器”、分布式能源資源的“控制器”、需求側(cè)資源的“調(diào)節(jié)器”、分布式資源參與市場的“聚合器”、貫穿多市場的“路由器”等，這些角色共同體現(xiàn)了虛擬電廠在能源電力系統(tǒng)中的多元價值。
