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據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，今年1-10月，全社會(huì)用電量累計(jì)71760億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)3.8%。其中，城鄉(xiāng)居民生活用電量11247億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)12.6%。
截至10月底，全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量約25.0億千瓦，同比增長(zhǎng)8.3%。其中，風(fēng)電裝機(jī)容量約3.5億千瓦，同比增長(zhǎng)16.6%；太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約3.6億千瓦，同比增長(zhǎng)29.2%。
可以看出，居民用電需求在不斷攀升，新增裝機(jī)容量又主要以風(fēng)電光伏等波動(dòng)性大的電力為主。同時(shí)，北方供暖季即將到來(lái)，可以預(yù)測(cè)到，未來(lái)一段時(shí)間，電力供需峰谷將被持續(xù)拉大，因此需要一個(gè)調(diào)節(jié)手段來(lái)維持發(fā)電側(cè)與用電端的平衡，虛擬電廠就這樣出現(xiàn)在人們面前。
對(duì)于虛擬電廠，大家都存在許多問(wèn)題，如什么是虛擬電廠？虛擬電廠的優(yōu)勢(shì)在哪？虛擬電廠怎么盈利？對(duì)我們普通人來(lái)說(shuō)有收益嗎？現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r等等，讓我來(lái)一一解答。
什么是虛擬電廠？
虛擬電廠對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)可能是個(gè)新名詞，但這一概念早在十幾年前就已經(jīng)被提出。虛擬電廠其實(shí)就是一個(gè)能量管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)精準(zhǔn)控制發(fā)電側(cè)與用電側(cè)平衡。
當(dāng)處于用電高峰期時(shí)，虛擬電廠通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)降低一些非必需的用電設(shè)備的功率或直接關(guān)閉，當(dāng)然這些設(shè)備的擁有方將得到一定的補(bǔ)償，從而達(dá)到替電網(wǎng)減負(fù)的作用。
當(dāng)處于用電低谷時(shí)，如果沒有虛擬電廠，發(fā)電側(cè)只能調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組，以此來(lái)完成平衡。而虛擬電廠可以放出更便宜的電價(jià)以供發(fā)電側(cè)使用，提高用電側(cè)需求。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，上半夜處于居民用電高峰期，虛擬電網(wǎng)通過(guò)控制一些非必需設(shè)備，如降低電動(dòng)汽車的充電功率等，來(lái)降低電網(wǎng)負(fù)荷；待到下半夜用電低谷期時(shí)，再以更低廉的價(jià)格給電動(dòng)汽車充電。
此外，對(duì)于風(fēng)電光伏這類波動(dòng)性大的能源，虛擬電廠將多余電力直接接入閑置的儲(chǔ)能設(shè)備中，包括分布式儲(chǔ)能、換電站、充電樁，甚至包括電動(dòng)汽車，將這些儲(chǔ)能設(shè)備聚合起來(lái)參與電網(wǎng)調(diào)度。
按虛擬電廠對(duì)外特征，虛擬電廠可分為電源型虛擬電廠、負(fù)荷型虛擬電廠、儲(chǔ)能型虛擬電廠及混合型虛擬電廠等。
虛擬電廠的優(yōu)勢(shì)
虛擬電廠的技術(shù)涉及“互聯(lián)網(wǎng)+5G+智能網(wǎng)關(guān)”技術(shù)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)、電力線路載波技術(shù)、無(wú)線技術(shù)等一系列技術(shù)。
雖然聽起來(lái)很高大上，但這些技術(shù)目前已經(jīng)全部得到市場(chǎng)化應(yīng)用，對(duì)于行業(yè)內(nèi)廠商并不存在技術(shù)壁壘。
相較于傳統(tǒng)電廠，虛擬電廠能夠?qū)⒇?fù)荷側(cè)的各種資源集合起來(lái)，通過(guò)信息化手段和技術(shù)自動(dòng)化手段集合起來(lái)，具有傳統(tǒng)無(wú)可比擬的靈活性。
此外，在成本方面，如果要通過(guò)火電廠來(lái)實(shí)現(xiàn)電力的削峰填谷，滿足其經(jīng)營(yíng)區(qū)5%的峰值負(fù)荷需投資至少4000億元，同時(shí)還會(huì)造成環(huán)境污染，排放大量二氧化碳。而選用虛擬電廠的話，投資僅需500億元左右，由于虛擬電廠的特性，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，無(wú)碳排放。
值得注意的是，虛擬電廠并不等于真正的電廠，不具有直接發(fā)電能力，無(wú)法解決電荒問(wèn)題，真要解決電荒問(wèn)題，只能是發(fā)電設(shè)備，而不是虛擬電廠這樣的調(diào)節(jié)設(shè)備。
因此在大規(guī)模限電情況下，虛擬電廠無(wú)法提供電力，甚至不會(huì)有任何動(dòng)作，因?yàn)槿绻麑⒕酆仙痰膬?chǔ)能電池放空，存在無(wú)法補(bǔ)充的問(wèn)題，會(huì)危及儲(chǔ)能設(shè)備壽命，得不償失。
虛擬電廠盈利手段
為了接入更多互動(dòng)資源，目前虛擬電廠通常采用多級(jí)聚合的方式。其中一級(jí)聚合商直接響應(yīng)虛擬電廠的需求響應(yīng)信息，并對(duì)多個(gè)二級(jí)聚合商釋放激勵(lì)信號(hào)，一層層響應(yīng)任務(wù)發(fā)布下去，覆蓋各個(gè)工業(yè)園、商業(yè)電力區(qū)、居民電力區(qū)等，最終發(fā)放到個(gè)體戶手中。
對(duì)于接入的聚合商，需具有一定規(guī)模、具備上下調(diào)節(jié)能力并持續(xù)一段時(shí)間的可調(diào)節(jié)資源，具備完善的電能在線監(jiān)測(cè)與運(yùn)行管理系統(tǒng)、分鐘級(jí)負(fù)荷監(jiān)控能力，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需送至虛擬電廠管理平臺(tái)，并將響應(yīng)性能結(jié)果報(bào)送供電局。
我國(guó)在這方面還沒有具體的資質(zhì)要求，目前我國(guó)的聚合商多為地鐵站、充電站、換電站、5G基站、數(shù)據(jù)中心、建筑樓宇等。
多級(jí)聚合商之間必須嚴(yán)格完成上級(jí)下發(fā)的任務(wù)響應(yīng)量，若下級(jí)聚合商完不成能源的供給平衡將會(huì)受到上級(jí)聚合商經(jīng)濟(jì)處罰，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控。
對(duì)于我們平民百姓來(lái)說(shuō)，虛擬電廠其實(shí)就是早些年的電力需求響應(yīng)，當(dāng)電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時(shí)，電力用戶接收到供電方發(fā)出的直接補(bǔ)償通知或電力價(jià)格上升信號(hào)后，改變其用電模式，以保障電網(wǎng)穩(wěn)定。
這個(gè)盈利還是非?？捎^的，拿上海臨港新片區(qū)來(lái)說(shuō)。今年8月，我國(guó)電力吃緊，各地面臨限電的問(wèn)題，而臨港新片區(qū)有15家工商業(yè)用電客戶參與虛擬電廠項(xiàng)目，最多可提供21MW的調(diào)峰能力。若24小時(shí)內(nèi)響應(yīng)電力需求，每度電有2.6元的補(bǔ)貼；若2小時(shí)內(nèi)快速響應(yīng)，每度電的補(bǔ)貼將達(dá)到6元，據(jù)悉，有的用戶一個(gè)月單靠響應(yīng)電力需求能收入十幾萬(wàn)。
虛擬電廠發(fā)展方向
虛擬電廠的發(fā)展可以分為邀約型、交易型及自治型三個(gè)階段。
我國(guó)目前還屬于邀約型，即由政府機(jī)構(gòu)牽頭，各個(gè)聚合商參與，共同完成邀約、響應(yīng)和激勵(lì)流程。
下一個(gè)階段為交易型，將電力市場(chǎng)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式改為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式，建立電力交易市場(chǎng)，虛擬電廠以真正電廠的形式獲取收益。
最后達(dá)到自治型階段，隨著電廠聚合的資源種類越來(lái)越多，數(shù)量越來(lái)越大，空間越來(lái)越廣，形成“虛擬電力系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠。
我國(guó)虛擬電廠處于初級(jí)階段，由于我國(guó)電力市場(chǎng)長(zhǎng)期屬于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式，導(dǎo)致我國(guó)出現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)成熟度低、市場(chǎng)化水平低、客戶不愿參與響應(yīng)等問(wèn)題。在實(shí)行階段必然也會(huì)面對(duì)一系列問(wèn)題，包括數(shù)據(jù)交互的難度及安全性、人們不愿聽從指令、各聚合商通信協(xié)議不統(tǒng)一等。
當(dāng)前階段，我國(guó)的虛擬電廠全靠國(guó)家補(bǔ)貼，未來(lái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化能否擺脫補(bǔ)貼，畢竟一個(gè)依賴于國(guó)家補(bǔ)貼的行業(yè)，是一個(gè)畸形的行業(yè)，距離真正實(shí)現(xiàn)盈利還有多久也不可知。
對(duì)于未來(lái)的發(fā)展方向，目前有兩個(gè)現(xiàn)成的例子。歐洲與美國(guó)已進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展，歐洲側(cè)重于聚合發(fā)電資源，美國(guó)側(cè)重聚合用電側(cè)資源，都有一定的借鑒意義，對(duì)此進(jìn)行深化試點(diǎn)示范，開發(fā)出適合國(guó)情的虛擬電廠商業(yè)模式。
不過(guò)，近年來(lái)，我國(guó)中央和地方30多個(gè)省市，出臺(tái)了超60項(xiàng)相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定虛擬電廠的市場(chǎng)地位。在政策與資本的驅(qū)動(dòng)下，可以預(yù)見虛擬電廠這個(gè)千億賽道即將邁入高速發(fā)展期，距離真正“起飛”還會(huì)遠(yuǎn)嗎？
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