沒(méi)有廠房、沒(méi)有煙囪,更不燒煤,但“發(fā)電”實(shí)力卻不容小覷。近年來(lái),“虛擬電廠”迅速“出圈”。
黨的二十屆三中全會(huì)指出,要加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,完善新能源消納和調(diào)控政策措施。8月6日,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、國(guó)家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2024—2027年)》,其中明確提出利用源荷儲(chǔ)資源建設(shè)一批虛擬電廠,建立健全標(biāo)準(zhǔn)體系,完善相關(guān)規(guī)則,提升電力保供和新能源就地消納能力。
作為消納新能源電力、保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)能源保供的一大利器,發(fā)展虛擬電廠對(duì)建設(shè)新型能源體系的意義不容小覷。
究竟什么是虛擬電廠?發(fā)展虛擬電廠對(duì)我省有怎樣的意義?目前,全省各地虛擬電廠的建設(shè)情況如何?連日來(lái),記者展開(kāi)調(diào)查。
何為虛擬電廠?
看不見(jiàn)的電力“智能管家”
究竟什么是虛擬電廠?8月,一進(jìn)南京市江寧開(kāi)發(fā)區(qū)能碳虛擬電廠項(xiàng)目基地,一塊綠色低碳智慧能源云平臺(tái)展示大屏映入眼簾,大屏上動(dòng)態(tài)更新著開(kāi)發(fā)區(qū)的發(fā)電容量、可調(diào)節(jié)容量、綠電使用比例、碳排放量等信息。屏幕的一角,布局著園區(qū)碳達(dá)峰、碳中和的達(dá)標(biāo)數(shù)據(jù)、曲線圖。
項(xiàng)目方工作人員指著屏幕介紹,這好比江寧開(kāi)發(fā)區(qū)園區(qū)級(jí)能碳虛擬電廠的“最強(qiáng)大腦”,能碳虛擬電廠將江寧開(kāi)發(fā)區(qū)轄區(qū)內(nèi)的工廠、寫字樓、商場(chǎng)里的空調(diào)、機(jī)器、電燈等“用電端”,以及園區(qū)內(nèi)的充電樁、光伏、儲(chǔ)能等“充放電端”,集中納入調(diào)配資源,后臺(tái)發(fā)出一個(gè)指令,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)指揮中心數(shù)公里外一棟辦公樓里空調(diào)溫度的優(yōu)化調(diào)節(jié),降低高峰期用電負(fù)荷。未來(lái),江寧這一虛擬電廠計(jì)劃建設(shè)調(diào)節(jié)能力規(guī)模達(dá)到50兆瓦,為夏、冬高峰期電力保供提供有力支持。
2023年9月,國(guó)家發(fā)展改革委等部門印發(fā)《電力需求側(cè)管理辦法(2023年版)》明確了虛擬電廠的權(quán)威概念,即“依托負(fù)荷聚合商、售電公司等機(jī)構(gòu),通過(guò)新一代信息通信、系統(tǒng)集成等技術(shù),實(shí)現(xiàn)需求側(cè)資源的聚合、協(xié)調(diào)、優(yōu)化,形成規(guī)?;{(diào)節(jié)能力支撐電力系統(tǒng)安全運(yùn)行”,并提出逐步將需求側(cè)資源以虛擬電廠等方式納入電力平衡的要求。
國(guó)網(wǎng)江蘇電力調(diào)度控制中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,虛擬電廠并不是真正意義上的發(fā)電廠,而是一種“智慧能源管理平臺(tái)”,即借助能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,將分布式電源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等零散資源“化零為整”,既可以作為“正電廠”向電力系統(tǒng)供電,也可以作為“負(fù)電廠”消納系統(tǒng)的電力,起到助力電網(wǎng)系統(tǒng)保持平衡的作用。
省規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)市政規(guī)劃與工程設(shè)計(jì)院(省城市低碳生態(tài)建設(shè)工程技術(shù)研究中心)負(fù)責(zé)省內(nèi)多地電力規(guī)劃及電力市場(chǎng)研究,副所長(zhǎng)陳曦寒說(shuō),虛擬電廠可簡(jiǎn)單理解為,將小容量分布式資源,匯總聚合起來(lái)的聚集容器和調(diào)控實(shí)體,可成為一種特殊形式的發(fā)電單元,支持功率向上調(diào)節(jié)和向下調(diào)節(jié),故而稱其為“電廠”。
在虛擬電廠中,傳統(tǒng)的發(fā)電、用電等環(huán)節(jié)都被賦予更加多元的角色。比如,分布式光伏電站,以前只是作為發(fā)電側(cè)給用戶提供電力,現(xiàn)在可以參與電網(wǎng)調(diào)峰,再比如,電動(dòng)汽車不僅可作為用戶在充電樁上充電,還能像一個(gè)小型充電寶,給電網(wǎng)反向供電。
虛擬電廠實(shí)不實(shí)用?
能力一點(diǎn)也不“虛”
“虛擬”二字意味著并非實(shí)體,所以虛擬電廠并不是真正意義上的發(fā)電廠。作為參與電網(wǎng)運(yùn)行的“特殊電源”,虛擬電廠有著與傳統(tǒng)電廠相同的運(yùn)行特性,但它確實(shí)看不見(jiàn)、摸不著,好似網(wǎng)友熟知的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化,與實(shí)體資源進(jìn)行實(shí)時(shí)互通互聯(lián)。
這些特征,也讓“虛擬電廠”自帶爭(zhēng)議體質(zhì)。它到底有啥大作用?難道真的就是一個(gè)所謂新概念而已?
國(guó)家電網(wǎng)新能源云碳中和創(chuàng)新中心執(zhí)行主任王函韻解釋,虛擬電廠有點(diǎn)“虛”的說(shuō)法,主要來(lái)自虛擬電廠并非傳統(tǒng)意義上的實(shí)體發(fā)電廠,而是一種通過(guò)軟件和技術(shù)手段聚合分散的可調(diào)度資源,如分布式能源、儲(chǔ)能設(shè)施、可控負(fù)荷等,形成一個(gè)能夠響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令的整體。這種“虛”,實(shí)際上是相對(duì)于傳統(tǒng)集中式發(fā)電廠而言的,但它在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的作用卻非常實(shí)際且關(guān)鍵。
業(yè)內(nèi)人士指出,中國(guó)不缺電量,缺的是電力。如何破局?虛擬電廠是一大法寶,它可靈活調(diào)控可調(diào)節(jié)電力負(fù)荷,減少或避免棄風(fēng)、棄光等現(xiàn)象。
南京能碳虛擬電廠項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹,能碳虛擬電廠就是企業(yè)的“大管家”,為企業(yè)算出綠色賬和經(jīng)濟(jì)賬,當(dāng)政府部門預(yù)判電力供需將出現(xiàn)缺口時(shí),虛擬電廠就會(huì)引導(dǎo)企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn),技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)AI、大數(shù)據(jù)等為企業(yè)算出節(jié)能減排和生產(chǎn)運(yùn)行的最佳平衡點(diǎn),助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)。
陳曦寒認(rèn)為,虛擬電廠可“喚醒”調(diào)動(dòng)“沉睡”的海量需求側(cè)資源,同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié),降低終端用戶的能耗用電量,化解短時(shí)供需不平衡的壓力。“在供給側(cè)之外,從需求側(cè)這一新的維度,促進(jìn)省內(nèi)區(qū)域保供。”
2022年12月,蘇州虛擬綜合智慧零碳電廠項(xiàng)目啟動(dòng)試運(yùn)行。據(jù)了解,蘇州虛擬綜合智慧零碳電廠項(xiàng)目全部建成后,能夠?yàn)樘K州區(qū)域能源保供提供頂峰能力約1100MW,調(diào)峰能力約1300MW,預(yù)計(jì)全年可生產(chǎn)綠電量2.8億千瓦時(shí)、減少標(biāo)煤消耗8.5萬(wàn)噸、減排二氧化碳24萬(wàn)噸。
今年7月,被國(guó)網(wǎng)江蘇電力明確攜手推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)的常州,成功運(yùn)行了“江蘇省首個(gè)市級(jí)虛擬電廠監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)”,可調(diào)能力超12萬(wàn)千瓦,助力電力保供和新能源就地消納。
平臺(tái)依托江蘇省新型負(fù)荷管理系統(tǒng),建設(shè)了需求側(cè)調(diào)節(jié)資源的統(tǒng)一接入口,并以微電網(wǎng)為主要匯集單元,重點(diǎn)聚合光伏、儲(chǔ)能、充電樁、5G基站等非工靈活性可調(diào)節(jié)資源,目前共聚合電力用戶3561戶,聚合容量達(dá)到45.45萬(wàn)千瓦,形成可調(diào)能力超12萬(wàn)千瓦的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)資源池。“資源的聚沙成塔只是手段,能化零為整調(diào)用起來(lái)才是目的。”國(guó)網(wǎng)常州供電公司營(yíng)銷部主任吳煒介紹。
國(guó)網(wǎng)江蘇電力數(shù)據(jù)顯示,截至去年11月6日,江蘇已經(jīng)并網(wǎng)的虛擬電廠“發(fā)電”能力達(dá)210萬(wàn)千瓦,相當(dāng)于兩臺(tái)全球最大的白鶴灘水電站水輪發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量,可滿足20多萬(wàn)戶居民一天的用電。
在環(huán)保節(jié)能的同時(shí),虛擬電廠另一大優(yōu)勢(shì)在于不占用土地資源,也無(wú)需新建輸電通道,降低全社會(huì)能源系統(tǒng)的投資建設(shè)成本。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在成本上,虛擬電廠僅為傳統(tǒng)電廠的1/10,根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)測(cè)算,通過(guò)火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷,滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億元;而通過(guò)虛擬電廠,在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅需400億—570億元。
還有哪些路要走?
三大難點(diǎn)需持續(xù)發(fā)力
據(jù)華泰證券研報(bào),我國(guó)虛擬電廠正由邀約型向市場(chǎng)型過(guò)渡。預(yù)計(jì)2025年,我國(guó)的虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到102億元,且有望于2030年達(dá)到千億元。
作為經(jīng)濟(jì)大省、制造業(yè)強(qiáng)省,江蘇能源需求較大,但能源資源較為匱乏,電力平衡存在缺口,能源資源和負(fù)荷中心總體呈現(xiàn)逆向分布的特征。發(fā)展虛擬電廠、建設(shè)新型能源系統(tǒng)迫在眉睫。但由于虛擬電廠興起不久,當(dāng)前其建設(shè)運(yùn)行仍面臨一系列挑戰(zhàn)。
無(wú)錫數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)吳琦指出,目前,國(guó)內(nèi)虛擬電廠仍處于初級(jí)階段,以試點(diǎn)示范為主,仍處于理論研究和前期試點(diǎn)的發(fā)展階段。
一大挑戰(zhàn)在于行業(yè)的政策標(biāo)準(zhǔn)尚不完備,虛擬電廠的市場(chǎng)準(zhǔn)入和行業(yè)規(guī)范仍然缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì),需要進(jìn)一步出臺(tái)各類專項(xiàng)政策來(lái)引導(dǎo)和規(guī)范虛擬電廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。
“虛擬電廠是需求側(cè)資源的一種高級(jí)組織形態(tài),信息化、智能化、實(shí)時(shí)性方面較傳統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)、負(fù)荷聚合系統(tǒng)要求更高。如果稱之為電廠,那電廠在電力系統(tǒng)內(nèi)擁有的權(quán)利和承擔(dān)義務(wù),虛擬電廠是不是也需一視同仁?”王函韻介紹,由于虛擬電廠涉及多種類型的資源和不同的利益相關(guān)方,制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)規(guī)則也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),當(dāng)前不同地區(qū)對(duì)虛擬電廠參與市場(chǎng)仍要求不一。
一大難點(diǎn)在于盈利模式尚不明晰,用戶側(cè)負(fù)荷及發(fā)電側(cè)資源參與意愿不強(qiáng)。當(dāng)前,虛擬電廠普遍以邀約型為主,更多依靠政府補(bǔ)貼,想要可持續(xù)發(fā)展,仍需要探索出能夠充分調(diào)動(dòng)起各方積極性的商業(yè)模式。
“用戶側(cè)儲(chǔ)能、家電空調(diào)響應(yīng)等往往還是‘叫好不叫座’,時(shí)間上也是選擇了迎峰度夏個(gè)別尖峰時(shí)段,真正落實(shí)在常態(tài)化市場(chǎng)調(diào)節(jié)的虛擬電廠少之又少。”王函韻說(shuō)。
今年6月,省發(fā)展改革委發(fā)布新版《江蘇省電力需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則》,此次新規(guī)新增了虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商等新興市場(chǎng)主體,并將市場(chǎng)化的需求響應(yīng)作為負(fù)荷管理的前置手段和柔性措施,形成最大用電負(fù)荷5%以上的需求響應(yīng)能力,引導(dǎo)各類主體參與需求響應(yīng)主動(dòng)移峰填谷,減小峰谷差。文件明確,需求響應(yīng)實(shí)施補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),其中0.5—2小時(shí)(含2小時(shí))的,度電補(bǔ)貼最高,為4.8元/千瓦時(shí)。
業(yè)內(nèi)人士建議,除了參與需求響應(yīng),也可讓虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng),交易它的發(fā)電量和調(diào)節(jié)能力,讓項(xiàng)目方獲得市場(chǎng)化的收益。
多次到國(guó)內(nèi)各大城市感受虛擬電廠項(xiàng)目推進(jìn)后,王函韻期待能夠建立合理的市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻、定價(jià)機(jī)制和交易規(guī)則,確保虛擬電廠可公平參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
虛擬電廠技術(shù)上的尚不成熟也不容忽視,建設(shè)方仍需進(jìn)一步提高技術(shù)水平和系統(tǒng)集成能力,以實(shí)現(xiàn)更高效和穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)。“如何聚合海量且分散的資源是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。”王函韻認(rèn)為,虛擬電廠需要高效的信息通信技術(shù)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的有效管理和調(diào)度。
“江蘇是全國(guó)第二批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)。當(dāng)前,我省各地虛擬電廠相關(guān)試點(diǎn)項(xiàng)目正在如火如荼地建設(shè),相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),虛擬電廠產(chǎn)業(yè)一定會(huì)迸發(fā)出更大的電力‘火花’。”陳曦寒說(shuō)。
來(lái)源:新江蘇客戶端·中國(guó)江蘇網(wǎng)記者 許愿 倪敏
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