4月9日，中國電力蕪湖綜合智慧零碳電廠項目虛擬電廠系統(tǒng)清晰呈現(xiàn)聚合總容量、可調容量以及谷值和峰值功率等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)聚合了光伏、儲能、充電樁、工業(yè)企業(yè)、樓宇空調等多種資源類型，通過優(yōu)化算法智能調度和平衡能源供需，提高能源利用效率。
業(yè)內人士表示，近期國家電網推動唐山電動重卡參與電網峰谷調節(jié)引發(fā)市場高度關注。虛擬電廠可以聚合各類資源，隨著電力市場改革持續(xù)推進，虛擬電廠建設有望提速。
提高能源利用效率
沒有大鍋爐、沒有高聳的煙囪，不直接發(fā)電的“虛擬電廠”實際上是一套能源管理系統(tǒng)。
“虛擬電廠依靠聰明的算法支撐，通常安裝在工廠、樓宇、園區(qū)等用電大戶的控制終端，通過精準的調控保證發(fā)電、用電供需平衡。”國能日新子公司日新鴻晟智慧能源有限公司副總經理汪付星告訴中國證券報記者，虛擬電廠主要功能之一是平抑新能源發(fā)電的波動性。
“在西北地區(qū)，我們協(xié)調水泥廠把生產更多安排在中午，在聚合可調資源的同時，相應可以從電網拿到補貼；而在華東地區(qū)，我們主要投資工商業(yè)儲能電站，通過調整充放電對應的時間段和功率，參與電網的削峰填谷。”汪付星說。
汪付星介紹，虛擬電廠產業(yè)鏈由上游基礎資源、中游數(shù)字平臺和下游虛擬電廠聚合商三者共同組成。其中，上游基礎資源分為可控負荷、分布式能源以及儲能系統(tǒng)，如工廠車間、商場樓宇等；中游的數(shù)字平臺是虛擬電廠的核心組成部分，可與電力調度中心、電力交易中心互動。下游可以為用戶提供配電、電網接入等服務。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，開展工業(yè)可調節(jié)負荷、樓宇空調負荷、大數(shù)據(jù)中心負荷、用戶側儲能、新能源汽車與電網能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。
在中國電力蕪湖零碳電廠項目的系統(tǒng)上，中國證券報記者看到精確到秒的谷值和峰值功率數(shù)據(jù)，零碳電廠內的聚合總容量、可調容量等數(shù)據(jù)清晰呈現(xiàn)。
中國電力蕪湖發(fā)電工程部主任李秀平向記者介紹，該系統(tǒng)聚合了光伏、儲能、充電樁、工業(yè)企業(yè)、樓宇空調等多種資源類型，頂峰能力高達67MW，通過優(yōu)化算法，零碳電廠能夠智能調度和平衡能源供需，減少浪費，提高能源利用效率。同時，該平臺支持與電網系統(tǒng)無縫對接，為電網提供決策支持，確保電網穩(wěn)定性和可靠性。
電動汽車參與電網負荷調節(jié)
目前，國家電網正在探索推進電動汽車參與電網負荷調節(jié)。4月3日，國家電網消息，作為重卡電動化示范試點城市，河北唐山建成了我國首個電動重卡型虛擬電廠。
“電網負荷低谷時段通常是新能源發(fā)電高峰時段。從電力供需平衡的角度看，重卡每多充一度電就可以讓新能源多發(fā)一度電。目前，我們聚合了11座重卡充換電站電池儲能資源，調節(jié)能力最大可達2.23萬千瓦，相當于多讓4臺大功率風力發(fā)電機運行發(fā)電。如果把唐山所有重卡充換電站電池資源全都聚合，調節(jié)能力預計最大可達50萬千瓦，單月可增發(fā)新能源電量約500萬千瓦時。”國家電網冀北唐山供電公司副總經理孟祥來說。
記者從國家電網了解到，電網調度員過去只能憑借經驗在負荷波動產生后被動調配資源?，F(xiàn)在，通過虛擬電廠以及大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，可以對“水光儲”進行一體化控制，提前預測并生成調度策略表。
近年來，新能源持續(xù)快速發(fā)展，新能源高比例接入電力系統(tǒng)后，增加了系統(tǒng)調節(jié)壓力。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國新能源發(fā)電量1.47萬億千瓦時，其中風電發(fā)電量8858億千瓦時，光伏發(fā)電量5833億千瓦時。隨著新能源裝機占比不斷提高，其間歇性、隨機性、波動性特點使得電力系統(tǒng)調節(jié)更加困難，系統(tǒng)的平衡和安全問題更加突出。
中電聯(lián)規(guī)劃發(fā)展部主任張琳在接受中國證券報記者采訪時表示，電動汽車作為一種靈活性用電負荷，應正確引導其參與用戶側與電網間的能量雙向互動。“一般情況下，電網在上午和夜間負荷較低，在中午和傍晚負荷較高，可以利用電動汽車的儲能作用，通過‘互聯(lián)網+充電基礎設施’，根據(jù)電網需求在電力供應充足的時候調整電動汽車充電，在電力短缺時段調控電動汽車放電或者暫時停止充電。”
盈利模式尚需完善
為進一步優(yōu)化電力資源配置，近期，重慶、廣東、福建、山東等地出臺了虛擬電廠有關方案或實施細則，明確虛擬電廠參與需求側響應的方式和收益結算規(guī)則。虛擬電廠建設有望提速。
《重慶市虛擬電廠建設管理實施方案(征求意見稿)》3月25日發(fā)布，提出構建虛擬電廠市場化運營管理機制，建設重慶市虛擬電廠運營服務平臺，聚合分布式電源、用戶側儲能、可調節(jié)負荷等資源，打造虛擬電廠示范工程，并對虛擬電廠提出分步驟建設目標。
在中信證券看來，在利好政策密集推出、需求旺盛等因素推動下，可以聚合、優(yōu)化、協(xié)調海量分布式資源的虛擬電廠迎來發(fā)展機遇，預計到2025年虛擬電廠市場空間有望達到723億元，2030年將達到1961億元。
當前，虛擬電廠尚處于發(fā)展初期階段。廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強對記者表示，虛擬電廠在電力資源分配、提高電力系統(tǒng)運營效率方面意義重大，應用場景將擴大。未來，電動汽車可以參與到虛擬電廠的價值創(chuàng)造中。不過，虛擬電廠尚未形成完善的盈利模式，行業(yè)還處于發(fā)展初期，相關規(guī)則制定有待進一步完善。
招商證券認為，AI賦能虛擬電廠是極佳的落地場景。虛擬電廠是一套智慧能源管理系統(tǒng)，可以聚合分布式可調節(jié)資源參與電力市場交易。虛擬電廠需要聯(lián)通源網荷儲多個環(huán)節(jié)，基于發(fā)電量、用電量、電價等數(shù)據(jù)信息制定更加經濟合理的電力分配方案，依據(jù)實際情況與用電規(guī)律對電力生產進行合理安排，同時對負荷端進行智能控制。AI接入有望提升分析的可靠性和響應速度。
業(yè)內人士表示，近期國家電網推動唐山電動重卡參與電網峰谷調節(jié)引發(fā)市場高度關注。虛擬電廠可以聚合各類資源，隨著電力市場改革持續(xù)推進，虛擬電廠建設有望提速。
提高能源利用效率
沒有大鍋爐、沒有高聳的煙囪，不直接發(fā)電的“虛擬電廠”實際上是一套能源管理系統(tǒng)。
“虛擬電廠依靠聰明的算法支撐，通常安裝在工廠、樓宇、園區(qū)等用電大戶的控制終端，通過精準的調控保證發(fā)電、用電供需平衡。”國能日新子公司日新鴻晟智慧能源有限公司副總經理汪付星告訴中國證券報記者，虛擬電廠主要功能之一是平抑新能源發(fā)電的波動性。
“在西北地區(qū)，我們協(xié)調水泥廠把生產更多安排在中午，在聚合可調資源的同時，相應可以從電網拿到補貼；而在華東地區(qū)，我們主要投資工商業(yè)儲能電站，通過調整充放電對應的時間段和功率，參與電網的削峰填谷。”汪付星說。
汪付星介紹，虛擬電廠產業(yè)鏈由上游基礎資源、中游數(shù)字平臺和下游虛擬電廠聚合商三者共同組成。其中，上游基礎資源分為可控負荷、分布式能源以及儲能系統(tǒng)，如工廠車間、商場樓宇等；中游的數(shù)字平臺是虛擬電廠的核心組成部分，可與電力調度中心、電力交易中心互動。下游可以為用戶提供配電、電網接入等服務。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，開展工業(yè)可調節(jié)負荷、樓宇空調負荷、大數(shù)據(jù)中心負荷、用戶側儲能、新能源汽車與電網能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。
在中國電力蕪湖零碳電廠項目的系統(tǒng)上，中國證券報記者看到精確到秒的谷值和峰值功率數(shù)據(jù)，零碳電廠內的聚合總容量、可調容量等數(shù)據(jù)清晰呈現(xiàn)。
中國電力蕪湖發(fā)電工程部主任李秀平向記者介紹，該系統(tǒng)聚合了光伏、儲能、充電樁、工業(yè)企業(yè)、樓宇空調等多種資源類型，頂峰能力高達67MW，通過優(yōu)化算法，零碳電廠能夠智能調度和平衡能源供需，減少浪費，提高能源利用效率。同時，該平臺支持與電網系統(tǒng)無縫對接，為電網提供決策支持，確保電網穩(wěn)定性和可靠性。
電動汽車參與電網負荷調節(jié)
目前，國家電網正在探索推進電動汽車參與電網負荷調節(jié)。4月3日，國家電網消息，作為重卡電動化示范試點城市，河北唐山建成了我國首個電動重卡型虛擬電廠。
“電網負荷低谷時段通常是新能源發(fā)電高峰時段。從電力供需平衡的角度看，重卡每多充一度電就可以讓新能源多發(fā)一度電。目前，我們聚合了11座重卡充換電站電池儲能資源，調節(jié)能力最大可達2.23萬千瓦，相當于多讓4臺大功率風力發(fā)電機運行發(fā)電。如果把唐山所有重卡充換電站電池資源全都聚合，調節(jié)能力預計最大可達50萬千瓦，單月可增發(fā)新能源電量約500萬千瓦時。”國家電網冀北唐山供電公司副總經理孟祥來說。
記者從國家電網了解到，電網調度員過去只能憑借經驗在負荷波動產生后被動調配資源?，F(xiàn)在，通過虛擬電廠以及大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，可以對“水光儲”進行一體化控制，提前預測并生成調度策略表。
近年來，新能源持續(xù)快速發(fā)展，新能源高比例接入電力系統(tǒng)后，增加了系統(tǒng)調節(jié)壓力。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國新能源發(fā)電量1.47萬億千瓦時，其中風電發(fā)電量8858億千瓦時，光伏發(fā)電量5833億千瓦時。隨著新能源裝機占比不斷提高，其間歇性、隨機性、波動性特點使得電力系統(tǒng)調節(jié)更加困難，系統(tǒng)的平衡和安全問題更加突出。
中電聯(lián)規(guī)劃發(fā)展部主任張琳在接受中國證券報記者采訪時表示，電動汽車作為一種靈活性用電負荷，應正確引導其參與用戶側與電網間的能量雙向互動。“一般情況下，電網在上午和夜間負荷較低，在中午和傍晚負荷較高，可以利用電動汽車的儲能作用，通過‘互聯(lián)網+充電基礎設施’，根據(jù)電網需求在電力供應充足的時候調整電動汽車充電，在電力短缺時段調控電動汽車放電或者暫時停止充電。”
盈利模式尚需完善
為進一步優(yōu)化電力資源配置，近期，重慶、廣東、福建、山東等地出臺了虛擬電廠有關方案或實施細則，明確虛擬電廠參與需求側響應的方式和收益結算規(guī)則。虛擬電廠建設有望提速。
《重慶市虛擬電廠建設管理實施方案(征求意見稿)》3月25日發(fā)布，提出構建虛擬電廠市場化運營管理機制，建設重慶市虛擬電廠運營服務平臺，聚合分布式電源、用戶側儲能、可調節(jié)負荷等資源，打造虛擬電廠示范工程，并對虛擬電廠提出分步驟建設目標。
在中信證券看來，在利好政策密集推出、需求旺盛等因素推動下，可以聚合、優(yōu)化、協(xié)調海量分布式資源的虛擬電廠迎來發(fā)展機遇，預計到2025年虛擬電廠市場空間有望達到723億元，2030年將達到1961億元。
當前，虛擬電廠尚處于發(fā)展初期階段。廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強對記者表示，虛擬電廠在電力資源分配、提高電力系統(tǒng)運營效率方面意義重大，應用場景將擴大。未來，電動汽車可以參與到虛擬電廠的價值創(chuàng)造中。不過，虛擬電廠尚未形成完善的盈利模式，行業(yè)還處于發(fā)展初期，相關規(guī)則制定有待進一步完善。
招商證券認為，AI賦能虛擬電廠是極佳的落地場景。虛擬電廠是一套智慧能源管理系統(tǒng)，可以聚合分布式可調節(jié)資源參與電力市場交易。虛擬電廠需要聯(lián)通源網荷儲多個環(huán)節(jié)，基于發(fā)電量、用電量、電價等數(shù)據(jù)信息制定更加經濟合理的電力分配方案，依據(jù)實際情況與用電規(guī)律對電力生產進行合理安排，同時對負荷端進行智能控制。AI接入有望提升分析的可靠性和響應速度。
