記者 | 席菁華
今年夏天的熱浪，也帶熱了“虛擬電廠”概念。
Wind顯示，虛擬電廠指數(shù)自4月低谷開(kāi)始攀升，至今已上漲約七成，尤其是8月初以來(lái)，漲勢(shì)明顯。
虛擬電廠獲得資本市場(chǎng)的追捧，主要因今年夏天多地的高溫干旱天氣帶動(dòng)用電量攀升，川渝等多地出現(xiàn)了用電緊張情況，并波及到工業(yè)生產(chǎn)及居民生活。虛擬電廠是提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要手段，人們指望它能有效調(diào)節(jié)電力獲得平衡。
隨著極端天氣出現(xiàn)頻率增多，電力“平時(shí)充裕、尖峰緊張”特征日趨明顯，電力峰谷差矛盾日益突出，電網(wǎng)調(diào)峰壓力增加，亟需虛擬電廠彌合電力供需矛盾，緩解用電緊張，保障電力安全。
“雙碳”目標(biāo)下，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速，可再生能源發(fā)展迅猛，使得負(fù)荷側(cè)資源的協(xié)調(diào)響應(yīng)成為剛性需求。
市場(chǎng)需求增加，疊加今年以來(lái)利好政策密集出臺(tái)，國(guó)內(nèi)首個(gè)虛擬電廠示范項(xiàng)目獲得盈利，助推虛擬電廠進(jìn)入豹變前夜。
中金公司測(cè)算，中國(guó)虛擬電廠行業(yè)有望在2030年觸達(dá)1320億元的理論市場(chǎng)空間。
今年7月，新能源巨頭特斯拉使用旗下家用電池存儲(chǔ)產(chǎn)品Powerwall，進(jìn)行虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目。這為虛擬電廠概念再添一把火。
但虛擬電廠并不是新概念，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)歷了六七年的發(fā)展。依靠虛擬電廠，能解決高溫限電難題嗎？目前國(guó)內(nèi)這一市場(chǎng)發(fā)展情況及未來(lái)前景如何？都有哪些公司進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性布局？是否已形成明確的商業(yè)模式？
何為虛擬電廠？
與傳統(tǒng)電廠不同，虛擬電廠并不存在實(shí)體形式，而是一種智能電網(wǎng)技術(shù)。通過(guò)數(shù)字化手段，虛擬電廠作用范圍極廣，能夠?qū)?/span>不同空間的分布式電源、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)汽車(chē)等聚沙成塔，進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，并對(duì)外等效形成可控電源，響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令。
虛擬電廠不僅可以發(fā)揮和真實(shí)電廠相似的物理特性，其大數(shù)據(jù)屬性還可以應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的電力系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，大幅提升能源生產(chǎn)消費(fèi)效益，幫助區(qū)域穩(wěn)定用電和節(jié)能降碳。因此，在中國(guó)新舊電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型期，它將扮演愈加重要的角色。
在電源側(cè)，虛擬電廠具備資源聚合能力，可以整合大量分布式能源，讓更多小型分布式新能源電源有組織地接入系統(tǒng)平臺(tái)，新能源滲透率高，彌補(bǔ)傳統(tǒng)電網(wǎng)對(duì)分布式電源覆蓋的不足。
在電網(wǎng)側(cè)，虛擬電廠可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，還可以作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納，配合系統(tǒng)填谷。在迎峰度夏的用戶側(cè)大負(fù)荷期間，可以更靈活的削峰填谷。
在用戶側(cè)，通過(guò)控制調(diào)節(jié)用電側(cè)電力流向及流量，可以盡可能多地接入可調(diào)節(jié)用電負(fù)荷，最具經(jīng)濟(jì)性地安排用電計(jì)劃，降低用戶側(cè)用能成本。同時(shí)，還可使用戶側(cè)參與者等同于電廠參與電力市場(chǎng)，利用峰谷電價(jià)差，通過(guò)靈活配置電力實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)，獲取經(jīng)濟(jì)收益。
簡(jiǎn)言之，虛擬電廠類似一個(gè)集合了電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的智慧調(diào)度平臺(tái)，目的是讓系統(tǒng)用電更合理、穩(wěn)定且高效節(jié)能。
“雙碳”目標(biāo)確立后，中國(guó)將由傳統(tǒng)以火電為主的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，具有波動(dòng)性、間歇性特點(diǎn)的新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，對(duì)電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力提出更高要求。
虛擬電網(wǎng)可以應(yīng)對(duì)風(fēng)光隨機(jī)性帶來(lái)的電網(wǎng)不穩(wěn)定性問(wèn)題，大幅提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，提升新能源消納能力，使得新能源利用率更高更穩(wěn)定。
同時(shí)，虛擬電廠也是解決電網(wǎng)尖峰負(fù)荷最經(jīng)濟(jì)的選項(xiàng)之一。
華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授袁家海等作者撰寫(xiě)的《中國(guó)電力供應(yīng)安全的經(jīng)濟(jì)分析與保障路徑研究》報(bào)告顯示，三產(chǎn)居民用電負(fù)荷正成為新增負(fù)荷主體，全國(guó)用電負(fù)荷特性持續(xù)惡化，用電峰谷差拉大，單純依靠增加電源來(lái)滿足100%的負(fù)荷需求要付出較高代價(jià)。
據(jù)國(guó)家電網(wǎng)推算，通過(guò)建設(shè)煤電機(jī)組滿足經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)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500億-600億元，僅為煤電投資的12.5%。
未來(lái)，中國(guó)用電量和最大負(fù)荷將呈現(xiàn)雙極增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，擁有龐大的可調(diào)負(fù)荷需求，虛擬電廠市場(chǎng)空間廣闊。
中國(guó)電力傳媒集團(tuán)能源情報(bào)研究中心能源研究員封紅麗在《虛擬電廠市場(chǎng)發(fā)展前景及實(shí)踐思考》一文中測(cè)算，2025年，國(guó)內(nèi)需構(gòu)建可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)約7850萬(wàn)千瓦，到2030年底將達(dá)10620萬(wàn)千瓦。
考慮項(xiàng)目可行性，投資成本按1000元/千瓦計(jì)算，2025年、2030年，虛擬電廠投資規(guī)模分別至少約為785億元和1062億元。
多公司加碼布局
去年以來(lái)，虛擬電廠迎來(lái)多項(xiàng)利好政策。
2021年7月，國(guó)家發(fā)改委、能源局在《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中，提出要積極探索智慧能源、虛擬電廠等商業(yè)模式。
2021年10月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出要大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，引導(dǎo)虛擬電廠參與新型電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)。
今年2月，發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》提出，支持用戶側(cè)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施、分布式發(fā)電等用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源，以及負(fù)荷聚合商、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商、綜合能源服務(wù)商等參與電力市場(chǎng)交易和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。
今年3月，《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，要開(kāi)展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)與電網(wǎng)（V2G）能量互動(dòng)等各類資源聚合的虛擬電廠示范。
今年6月，山西省能源局發(fā)布《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施方案》，為目前國(guó)內(nèi)首份省級(jí)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理文件，明確了虛擬電廠的入市流程、技術(shù)規(guī)范和運(yùn)營(yíng)模式等。