席卷全國的熱浪,讓多地用電負荷創出新高。7月10日,廣東省最高電力負荷達到1.39億千瓦,創下今年新高。電力負荷高峰到來讓各地電力供應成為焦點。而虛擬電廠因為其安全高效和節能的理念,以及廣闊的市場前景,受到各方關注。深圳和廣州兩座大灣區核心城市在虛擬電廠的提前布局,也吸引了眾多企業加入生態,希望能在市場變成藍海之前分一杯羹。
深圳廣州引領建設
虛擬電廠,是指通過能源互聯網技術,把散落在用戶端的充電樁、空調、儲能等電力負荷整合起來,變成具有一定規模、可調節的負荷資源的電源協調管理系統。相較于真實的電廠,虛擬電廠像是一個電力服務的“管家”角色,不僅具備電廠的功能,甚至遠超實體的電廠。在電力供應緊張時段,虛擬電廠可直接調度海量分散的充電樁、空調、儲能等資源,通過它們降低用電功率,實現特定時段內的負荷調節,保證電網的安全穩定運行,又可以削峰填谷,提升電網的經濟運行水平。
今年6月,廣東省發展改革委、廣東省能源局印發《廣東省促進新型儲能電站發展若干措施》。其中提出,積極推進虛擬電廠建設,在廣州、深圳等地開展虛擬電廠試點,統籌全省虛擬電廠接入、市場交易和協同控制,逐步培育形成百萬千瓦級虛擬電廠響應能力。
事實上,早在2021年12月,南方電網公司就在深圳上線國內首個網地一體虛擬電廠運營管理平臺。在此基礎上,今年6月發布的深圳虛擬電廠2.0版本則實現了迭代升級。南方電網深圳供電局相關負責人告訴記者,深圳虛擬電廠管理平臺已經接入管理虛擬電廠運營商超30家、資源容量超150萬千瓦、可調能力超30萬千瓦,是目前國內數據采集密度最高、直控資源最多、應用場景最全的虛擬電廠。
對于深圳為何能夠落地全國首家虛擬電廠管理中心,南方電網認為,是深圳市政府高度重視虛擬電廠建設,先行先試,出臺了一系列的支持政策并積極推動虛擬電廠管理中心實體化、常態化和市場化運作。而南方電網深圳供電局積極響應,推動虛擬電廠實體化運作。此外,深圳負荷結構可以為建設虛擬電廠提供豐富資源。一是深圳電動汽車很多,并且還在爆發式增長。二是新型分布式可調資源(即負荷側可以參加削峰填谷的資源)參與電網互動的潛力大。
廣州同樣推出多項措施刺激虛擬電廠的發展。2021年7月,廣州市工業和信息化局印發《廣州市虛擬電廠實施細則》,明確引導用戶參與電網運行調節,實現削峰填谷,逐步形成約占廣州市統調最高負荷3%左右的響應能力。為鼓勵用戶參與并培育虛擬電廠需求響應市場,在開展初期對參與需求響應的電力用戶、負荷聚合商給予財政補貼的激勵措施,計劃安排補貼資金3000萬元,補貼年限為三年。根據廣州工信局公布的數據,目前已經有7個批次共89家企業參與虛擬電廠的建設。
產業生態見雛形
廣深兩地大力推進虛擬電廠的建設,也帶動了整個生態在大灣區的加速發展。
前述南網深圳供電局負責人表示,目前虛擬電廠的產業生態為電網公司搭建虛擬電廠管理平臺,虛擬電廠主要由社會資本運營,接入管理平臺接受調度。而深圳虛擬電廠生態采用政策引領、電網專業優勢、全社會資本共同參與的“鐵三角”模式來共同構建。深圳虛擬電廠處于快速發展階段,一方面深圳市不斷出臺支持政策,另一方面廣東省能源局表態將以深圳作為試點推廣虛擬電廠的應用。未來深圳虛擬電廠將陸續參與南方區調頻、備用等應用,獲取多樣化收益。
長期來看,有三類企業將受益于虛擬電廠的建設:一是虛擬電廠關鍵技術研發企業,例如分布式資源智能控制終端設備、虛擬電廠分級調度與協同運行系統、分布式資源運行優化與能量互動系統、配電網物理信息系統等方向軟硬件設備研發企業。二是虛擬電廠運營商,主要集中在傳統能源企業和切入能源賽道的新能源企業。三是具備調節資源的各類型業主。
總部位于浙江安吉的能鏈智電是最新一家宣布進軍深圳虛擬電廠業務的公司。該公司表示,其虛擬電廠系統近期已通過深圳虛擬電廠管理中心性能測試,取得深圳虛擬電廠負荷聚合商資質。據能鏈智電虛擬電廠產品負責人張婧介紹,該公司于今年6月推出的虛擬電廠產品,是以充電場站為核心場景,將分散的電動汽車、充電樁、儲能設施、分布式光伏等負荷資源,通過云端進行高效聚合,形成可控的管理單元,并借助光儲充柔性管理、智能調度、能量控制等方式,參與電力市場交易,響應電網調度需求,幫助充電場站降低用能成本。而深圳新能源電動汽車的高速發展,將會大幅推進本地虛擬電廠的發展。
據能鏈智電研究院推算,從2022年至2030年,我國新能源汽車保有量將由1310萬輛增長至1.45億輛,預計公用充電量將從137億度增長至3378億度,電動汽車、充電樁、分布式光伏、儲能設施等多種負荷資源,對電網構成挑戰。而虛擬電廠將強化電力需求側與供給側的協同互動,有助于提高電力系統穩定性與運行效率,并在降低電網運營成本、平抑電網峰谷差、實現精細化用能管理、促進新能源消納、助力碳中和等方面將發揮重要作用。
來自澳大利亞的虛擬電廠運營商GTL集團同樣對大灣區市場的發展前景報以厚望。該公司目前為南澳大利亞頭部的虛擬電廠運營商,市場份額達到28%。公司中國業務負責人孫鈺告訴記者,GTL集團在澳大利亞運營時間超過10年,也極為看好國內市場的高速發展,特別是經濟發達的大灣區市場。他希望公司獨立研發的GTL電池組調度算法能夠早日進入中國市場。
市場機制待完善
國金證券的研究報告顯示,虛擬電廠的發展階段可分為邀約型階段、市場化階段、自主調度階段。我國各省開展的虛擬電廠項目以試點示范為主并由政府引導、電網實施,尚未形成一套成熟的技術解決方案,僅有少數省市發布了虛擬電廠具體實施方案。
南網深圳供電局負責人告訴記者,國內的虛擬電廠主要在邀約型階段,主要通過政府機構或電力調度機構發出邀約信號,由負荷聚合商、虛擬電廠組織資源進行削峰、填谷等需求響應。虛擬電廠相關技術已經比較成熟,但在市場機制方面還有待創新突破。
國網能源研究院原副院長蔣莉萍就認為,目前虛擬電廠進入市場并實現盈利還面臨以下幾個難題:一是虛擬電廠的市場定位和市場準入標準不明確。二是電力市場對各類新興主體的接納程度不夠。三是我國輔助服務市場規模小、品種少,難以體現虛擬電廠價值。
孫鈺則向記者表示,當前用電企業的可調負荷規模小,用電習慣隨節能趨勢而改變的意愿不強,驅動力不足。南網已經開始對企業加裝新型負荷調節裝置,企業配合度目前不強。此外,持有可調資源的能源集團或者售電公司,對于虛擬電廠的認知還在啟蒙階段,利益驅使并不是現階段參與虛擬電廠的主要動力,更多是考慮學習嘗試,為了遠期規劃而做的戰略布局。而最關鍵的一點,是電力市場的發展與國外相比還遠不夠成熟,像電力期貨、期權等衍生金融工具不足,新能源電力還未進入電力市場,因此電力交易策略的有效性及電價風險控制的手段也還只能停留在早期階段。