文｜深途
虛擬電廠，突然火了起來。
在過去的一段時(shí)間里，虛擬電廠概念被瘋狂熱議，相關(guān)股票如國(guó)電南瑞、國(guó)網(wǎng)信通、炬華科技、北京科瑞等股價(jià)表現(xiàn)活躍，甚至不少都頻頻漲停。
在投資者關(guān)系互動(dòng)平臺(tái)上，越來越多的上市公司明確表示不同程度地布局了虛擬電廠領(lǐng)域。
與“電”息息相關(guān)的新能源汽車圈也不例外。
今年7月，特斯拉與太平洋天然氣與電力公司（PG＆E）合作在加州推出虛擬電廠試點(diǎn)計(jì)劃；8月，特斯拉與南加州愛迪生公司（SCE）建立合作關(guān)系，將虛擬電廠業(yè)務(wù)擴(kuò)大至加州南部地區(qū)。
8月下旬，蔚來在合肥供電公司統(tǒng)一調(diào)度控制下，15座蔚來?yè)Q電站集體參與了全市虛擬電廠的電網(wǎng)調(diào)峰。
虛擬電廠，怎么在一夜之間似乎就變成了風(fēng)口？
從時(shí)間上來看，今年年初虛擬電廠就迎來了大范圍的政策支持，3月發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出要推動(dòng)虛擬電廠建設(shè)，6月以來北京、上海、山西等多地發(fā)布相關(guān)政策。
不過，真正讓虛擬電廠走進(jìn)大家視線的原因，還是四川限電。
盡管四川限電目前已經(jīng)結(jié)束，但為了減少未來這種情況的發(fā)生，大家開始將目光投向虛擬電廠。這個(gè)可以通過協(xié)調(diào)發(fā)電資源、調(diào)整部分用電需求實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平衡的技術(shù)，似乎可以完美解決由供需不平衡帶來的用電難題。
不過，虛擬電廠真的能拯救壓力山大的電網(wǎng)嗎？
什么是虛擬電廠？
市場(chǎng)對(duì)虛擬電廠產(chǎn)生的極大熱情，還得從電力需求說起。
雖然在我們的生活中，“電”看起來無處不在，但從整體上來說，各個(gè)地方的用電需求并不相同。普通居民的用電需求和超級(jí)商場(chǎng)的不一樣，人少的小區(qū)和人多的小區(qū)不一樣，就連同一片區(qū)域春夏秋冬四季的用電需求也不相同。
電廠輸送的電力不一定能滿足所有用電高峰期的需求，如果負(fù)載接近極限，常見的做法就是通過斷電來強(qiáng)行降低用戶需求，很多年前時(shí)不時(shí)出現(xiàn)停電就是這個(gè)原因。
如果想維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足不同地區(qū)的需求，就要保證發(fā)電量跟著各地的用電需求走，做到需要多少就發(fā)多少。
但事實(shí)上，目前除了火電外，其余常見的風(fēng)電、光電以及水電都容易受到氣候環(huán)境、地理因素影響，導(dǎo)致發(fā)電量出現(xiàn)波動(dòng)，難以控制。
以四川為例，四川水電裝機(jī)量全國(guó)第一，從1998年開始就是水電外供大省，每年超過1300億千瓦時(shí)的“川電”被送往上海、浙江、江蘇等地。但今年受夏季高溫以及降雨量減少等因素影響，華電四川在接受采訪時(shí)表示：今年每天發(fā)電量只有往年水量好時(shí)一半。
這些來自需求端和發(fā)電端的問題，一直在挑戰(zhàn)電力供需的平衡。那靠虛擬電廠來緩解電網(wǎng)的壓力，這可行嗎？
來源 / 南網(wǎng)50Hz公眾號(hào)
從原理上來說，這條道路是可行的。
電力供需關(guān)系的平衡無法保持，主要是由于有時(shí)候，某地區(qū)發(fā)電少、需求大；有時(shí)候，某地區(qū)需求小、發(fā)電量大。而虛擬電廠主要負(fù)責(zé)的就是按需協(xié)調(diào)電力供應(yīng)。
與常見的火電廠、水電站不同，虛擬電廠并非是實(shí)體的電廠，而是指一種能源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，它主要是通過把分布式新能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)車等多種可協(xié)調(diào)資源進(jìn)行結(jié)合，再通過通信技術(shù)和檢測(cè)控制技術(shù)，對(duì)這些資源進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)削峰填谷（即降低負(fù)荷高峰、填補(bǔ)負(fù)荷低谷），保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。
具體來說，在用電高峰期，虛擬電廠可以進(jìn)行差別式供電，比如讓充電樁降低充電速度，或者直接停掉充電樁晚幾小時(shí)再開放，通過這些調(diào)配，虛擬電廠可減少高峰期用電，保障電網(wǎng)正常運(yùn)營(yíng)。
這有點(diǎn)像滴滴、Uber這樣的共享經(jīng)濟(jì)，平臺(tái)通過調(diào)動(dòng)閑置資源，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的供需平衡。
來自國(guó)家電網(wǎng)的測(cè)算數(shù)據(jù)顯示：火電廠如果要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的“削峰填谷”，滿足5％的峰值負(fù)荷，需要投資4000億元；而通過虛擬電廠，在建設(shè)/運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)的總投資僅需500-600億元——只有前者的1/8。
虛擬電廠，能解決“用電難”嗎？
在國(guó)內(nèi)資本市場(chǎng)，虛擬電廠是一個(gè)新興的概念，但在國(guó)際上，歐洲和美國(guó)等地區(qū)早就開始了對(duì)虛擬電廠的探索。
1997年，虛擬電廠概念首次被Shimon Awerbuch博士提出。此后數(shù)年，歐洲、北美、澳洲等地多個(gè)地區(qū)先后建設(shè)了虛擬電廠示范工程，比如歐盟虛擬燃料電池電廠項(xiàng)目、歐盟FENIX項(xiàng)目等，2022年特斯拉也在美國(guó)進(jìn)行了虛擬電廠試點(diǎn)。
以特斯拉為例，2006年，馬斯克創(chuàng)立了屋頂光伏公司SolarCity，2015年推出了家用儲(chǔ)能產(chǎn)品PowerWall，并設(shè)想了一個(gè)“家用發(fā)電廠”的商業(yè)計(jì)劃。
作為一種鋰離子電池，Powerwall實(shí)際上可以儲(chǔ)存任何發(fā)電形式產(chǎn)生的電源，用戶也可以給其充電，以在停電期間用作備用電源。不過在美國(guó)，Powerwall最常用于儲(chǔ)存特斯拉太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的能量。
儲(chǔ)能裝置，是特斯拉做虛擬電廠的基礎(chǔ)。
來源 / 特斯拉官網(wǎng)
今年7月，特斯拉在加州邀請(qǐng)了2.5萬Powerwall用戶加入虛擬電廠。在特斯拉的計(jì)劃中，這些在屋頂上接收太陽(yáng)光的光伏板和Powerwall，組成了一個(gè)小型發(fā)電儲(chǔ)電系統(tǒng)。根據(jù)電網(wǎng)要求，他們可在電網(wǎng)需要時(shí)，減少自身用電量，并將儲(chǔ)存的電量返送回電網(wǎng)。
8月17日，特斯拉加州的虛擬電廠啟動(dòng)了首次緊急響應(yīng)活動(dòng)，2342個(gè)Powerwall用戶參與，共計(jì)輸出了16兆瓦左右的電力。作為回報(bào)，參與此次活動(dòng)的用戶每向電網(wǎng)輸送1度電，可獲得2美元的收益。
在這個(gè)過程中，特斯拉、Powerwall用戶、電網(wǎng)三方都從一定程度上拿到了好處——特斯拉（虛擬電廠運(yùn)營(yíng)方）、用戶獲得真金白銀的收益，電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了供需平衡。
除了上述特斯拉這種需求側(cè)響應(yīng)服務(wù)電網(wǎng)的盈利方式，虛擬電廠還可通過向發(fā)電企業(yè)提供監(jiān)測(cè)發(fā)電量、短期儲(chǔ)能服務(wù)，來賺取服務(wù)補(bǔ)貼。這些也就是目前虛擬電廠的主要商業(yè)模式。
不過，這些模式在國(guó)外跑得通，在國(guó)內(nèi)就有些費(fèi)勁。
在虛擬電廠的整個(gè)流程中，用戶、電網(wǎng)、虛擬電廠平臺(tái)三方缺一不可，而且還需要大量的用戶數(shù)據(jù)，來精準(zhǔn)預(yù)測(cè)供需不平衡會(huì)發(fā)生在什么時(shí)候。但目前國(guó)內(nèi)電力工業(yè)實(shí)行發(fā)電輸電配電一體化的體制，相關(guān)工作主要由電力系統(tǒng)負(fù)責(zé)，普通公司或個(gè)人在沒有政府機(jī)構(gòu)的拉動(dòng)下，想要復(fù)制特斯拉Powerwall項(xiàng)目相當(dāng)困難。
除了這些基礎(chǔ)條件外，怎么把虛擬電廠推銷出去、怎么吸引用戶配合、怎么協(xié)調(diào)電力，也都沒有成熟的方案。
尤其是用戶問題，特斯拉推出Powerwall項(xiàng)目，是建立在美國(guó)用戶愿意買單的基礎(chǔ)上，但國(guó)內(nèi)在自家安裝太陽(yáng)能板的普通人少之又少，自然也不具備向電網(wǎng)賣電的機(jī)會(huì)。
而在虛擬電廠運(yùn)行中，只有用戶端愿意將電力調(diào)節(jié)能力給到虛擬電廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，虛擬電廠模式才能跑通。
整體來看，目前我國(guó)虛擬電廠尚處于起步階段，想要在短期內(nèi)憑借虛擬電廠改善供需關(guān)系不太現(xiàn)實(shí)。
虛擬電廠，風(fēng)口上的新千億賽道？
雖然存在上述很多難題，但用虛擬電廠來拯救壓力山大的電網(wǎng)，并非是癡心妄想。
一系列嘗試已經(jīng)在政府機(jī)構(gòu)的拉動(dòng)下，逐漸展開。
今年5月，國(guó)電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺(tái)向尚呈新能源蛤地智能充電站發(fā)出了調(diào)度指令。
這里邊的邏輯是，零點(diǎn)將充電站1號(hào)樁充電功率降為0，凌晨4點(diǎn)開始重新充電，在這四個(gè)小時(shí)里，有50千瓦時(shí)電量就被調(diào)整出來，可以參與調(diào)度。
根據(jù)5月26日廣東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，這一次調(diào)度共獲得平均每度電0.274元的收益，這是我國(guó)首次虛擬電廠通過調(diào)度負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)并盈利的案例。
蔚來在合肥的15座換電站，也是在不影響車主正常使用情況下進(jìn)行的。數(shù)據(jù)顯示，蔚來?yè)Q電站5天調(diào)整了8兆瓦時(shí)電力負(fù)荷，相當(dāng)于為3000余戶普通居民家庭省出了實(shí)時(shí)用電量。
這些都是基于國(guó)內(nèi)用戶用電習(xí)慣進(jìn)行的虛擬電廠成功嘗試，也從正面展示了我國(guó)發(fā)展虛擬電廠的可操作性。
值得一提的是，雖然目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)都是通過充電樁、換電站來參與虛擬電廠的調(diào)控，但在虛擬電廠中，電動(dòng)車也擁有著重要角色。
2022年中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(huì)上，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高表示，2040年中國(guó)有3億輛電動(dòng)車，如果每輛車65度電，車上可裝電就是200億度，這樣的儲(chǔ)能規(guī)模讓“虛擬電廠”成為可能，而新能源汽車在最關(guān)鍵的儲(chǔ)能環(huán)節(jié)上將發(fā)揮重要作用。
蔚來能源高級(jí)副總裁沈斐也認(rèn)為，電動(dòng)車與電網(wǎng)之間，有很多生意可做。
蔚來上?？偛看髽峭＼噲?chǎng)，有15個(gè)能充能放的雙向充電樁試點(diǎn)，電動(dòng)車主可以在晚上用0.3元的價(jià)格給車充滿電，在波峰時(shí)段參與電網(wǎng)調(diào)控，以1.3元每度的價(jià)格輸出。
這就意味著，買電動(dòng)車不僅能開，一充一放之間，還能賺到錢。
虛擬電廠，未來能發(fā)展成什么樣，電動(dòng)車在其中能發(fā)揮出多少作用？目前很少有人能給出答案，不過有機(jī)構(gòu)已經(jīng)預(yù)測(cè)出了市場(chǎng)規(guī)模。
華西證券數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到968億元，2030年將超過4500億元。
資本也嗅到了機(jī)遇，8月，一線基金紅杉、招商局參與進(jìn)了虛擬電廠運(yùn)營(yíng)與技術(shù)提供商兆瓦云的Pre-A輪融資。
對(duì)于這條賽道上的玩家來說，雖然市場(chǎng)環(huán)境、商業(yè)模式、相關(guān)規(guī)范以及更細(xì)化的政策等尚需完善，但頂層政策、市場(chǎng)需求都已明確，相關(guān)案例也已證實(shí)了虛擬電廠的價(jià)值，剩下的就是需要時(shí)間。