近來(lái)備受關(guān)注的虛擬電廠究竟有何“實(shí)”力?
看向需求側(cè)。2024年7月,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、國(guó)家數(shù)據(jù)局發(fā)布《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2024—2027年)》提出,以“小切口”解決“大問(wèn)題”,提升電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接納、配置、調(diào)控能力。在2024—2027年重點(diǎn)開展9項(xiàng)專項(xiàng)行動(dòng),推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)取得實(shí)效。其中,“需求側(cè)協(xié)同能力提升行動(dòng)”為關(guān)鍵一項(xiàng)。
具體而言,該行動(dòng)要求,結(jié)合電力保供、新能源發(fā)展等需求,利用當(dāng)?shù)卦春蓛?chǔ)資源,建設(shè)一批虛擬電廠。建立健全虛擬電廠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,完善虛擬電廠的市場(chǎng)準(zhǔn)入、安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和交易規(guī)則,常態(tài)化參與系統(tǒng)調(diào)節(jié),提升電力保供和新能源就地消納能力。
這便是虛擬電廠硬“實(shí)”力的一大體現(xiàn)。
政策紅利驅(qū)動(dòng)虛擬電廠迎新機(jī)
需求側(cè)協(xié)同能力提升,可理解為通過(guò)技術(shù)、機(jī)制和市場(chǎng)手段,整合電力用戶端的分散資源(如可調(diào)負(fù)荷、分布式電源、儲(chǔ)能等),使其從被動(dòng)用電轉(zhuǎn)向主動(dòng)參與電網(wǎng)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)運(yùn)行的高效互動(dòng)與協(xié)同優(yōu)化。其核心在于將海量、碎片化的需求側(cè)資源轉(zhuǎn)化為可靈活調(diào)度、穩(wěn)定可靠的“虛擬電廠”資源,支撐電力系統(tǒng)安全、低碳、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
作為電力需求側(cè)管理的一種創(chuàng)新模式以及新型電力系統(tǒng)建設(shè)的有力支撐,近年來(lái),虛擬電廠得到各級(jí)政府的高度重視。
今年5月,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確了虛擬電廠的功能定位,規(guī)定其“在需求側(cè)管理方面,可組織負(fù)荷資源開展需求響應(yīng)”。
2023年,國(guó)家發(fā)展改革委先后發(fā)布《電力負(fù)荷管理辦法(2023年版)》和《電力需求側(cè)管理辦法(2023年版)》等,提出建立和完善需求側(cè)資源與電力運(yùn)行調(diào)節(jié)的銜接機(jī)制,逐步將需求側(cè)資源以虛擬電廠等方式納入電力平衡,提高電力系統(tǒng)靈活性。
地方層面,浙江省發(fā)展改革委、浙江省能源局等部門陸續(xù)發(fā)布《關(guān)于加快浙江省虛擬電廠(1.0版)建設(shè)發(fā)展的意見》等文件,提出加快虛擬電廠多元化建設(shè)發(fā)展,推動(dòng)虛擬電廠有效參與電力保供。
今年4月,山東省發(fā)展改革委《關(guān)于推動(dòng)虛擬電廠試驗(yàn)示范工作高質(zhì)量發(fā)展的通知》提出,“引導(dǎo)虛擬電廠試驗(yàn)示范項(xiàng)目與需求側(cè)響應(yīng)制度相銜接”。虛擬電廠試驗(yàn)示范項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)積極探索“常態(tài)自調(diào)+需時(shí)調(diào)控”的調(diào)節(jié)機(jī)制,作為需求側(cè)主體參與相應(yīng)電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)等,按市場(chǎng)規(guī)則獲取經(jīng)濟(jì)收益。要采用多種形式,向聚合用戶提供用能優(yōu)化、能源托管和能源數(shù)據(jù)分析等綜合用能服務(wù),明確與終端用戶收益分配方式,確保價(jià)格信號(hào)及時(shí)傳導(dǎo)至終端用戶。
“需求側(cè)協(xié)同能力提升,關(guān)注虛擬電廠建設(shè)?!比A金證券研報(bào)指出,隨著電改進(jìn)一步深化與電力市場(chǎng)的快速發(fā)展,虛擬電廠作為能源與信息技術(shù)深度融合的重要方向,可緩解極端天氣下電力供需矛盾、提升新型電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力、促進(jìn)分布式新能源并網(wǎng)消納,在電力市場(chǎng)化的持續(xù)推進(jìn)下,有望打開盈利空間并完善商業(yè)模式,迎來(lái)發(fā)展提速期。
不斷提高虛擬電廠實(shí)用化水平
國(guó)家能源局發(fā)布的《能源綠色低碳轉(zhuǎn)型典型案例匯編》(2024)(以下簡(jiǎn)稱《匯編》),在“綠色能源供給新模式”章節(jié),就有“廣東深圳虛擬電廠智慧調(diào)度運(yùn)行管理云平臺(tái)”項(xiàng)目入選。
據(jù)介紹,深圳市新能源汽車推廣全球領(lǐng)先,分布式光伏、電化學(xué)儲(chǔ)能等新興業(yè)態(tài)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。為提高新能源接入承載能力和供需平衡能力,充分發(fā)揮本地負(fù)荷側(cè)資源優(yōu)勢(shì),深圳供電局打造以虛擬電廠為核心的源網(wǎng)荷互動(dòng)體系。
在做法實(shí)踐方面,《匯編》總結(jié)稱,深圳虛擬電廠積極開展海量負(fù)荷側(cè)資源接入調(diào)度運(yùn)行的可觀、可測(cè)、可控、可用的四大關(guān)鍵技術(shù)研究;有序推進(jìn)虛擬電廠生態(tài)構(gòu)建,引領(lǐng)負(fù)荷側(cè)資源進(jìn)入電網(wǎng)調(diào)控和電力市場(chǎng),不斷提高虛擬電廠實(shí)用化水平,增強(qiáng)能源供需友好互動(dòng)能力。
此外,在建立健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,《匯編》顯示,深圳虛擬電廠推動(dòng)南方電網(wǎng)成立新型電力系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)資源靈活調(diào)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作組,協(xié)同印發(fā)虛擬電廠企標(biāo),申請(qǐng)國(guó)標(biāo)/行標(biāo)各1項(xiàng)、團(tuán)標(biāo)4項(xiàng)、企標(biāo)6項(xiàng)。編制有序充電與車網(wǎng)互動(dòng)、分布式光伏接入、終端授信及安全加密技術(shù)等三項(xiàng)深圳虛擬電廠地方標(biāo)準(zhǔn)。
看到成績(jī)的同時(shí),挑戰(zhàn)也不容忽視。
浙江持續(xù)推進(jìn)虛擬電廠建設(shè),積極探尋虛擬電廠發(fā)展路徑,虛擬電廠發(fā)展迎來(lái)量變引發(fā)質(zhì)變的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)?!罢憬摂M電廠發(fā)展還存在三大瓶頸?!?月3日,浙江省發(fā)展改革委在解讀《浙江省虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理細(xì)則(試行)》時(shí)稱,“一是運(yùn)營(yíng)管理規(guī)范體系尚未健全:此前雖依托省內(nèi)專項(xiàng)市場(chǎng)開展虛擬電廠試點(diǎn)工作,但尚未形成覆蓋準(zhǔn)入退出、能力認(rèn)證、運(yùn)行管理、成效評(píng)估等環(huán)節(jié)的全流程管理規(guī)范,制約全省虛擬電廠資源的統(tǒng)籌調(diào)配;二是可調(diào)能力評(píng)估機(jī)制存在短板:現(xiàn)行基于大數(shù)據(jù)分析的調(diào)節(jié)能力測(cè)算方法精度不足,缺乏分時(shí)段實(shí)測(cè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證規(guī)則和流程,難以精準(zhǔn)構(gòu)建可調(diào)能力動(dòng)態(tài)模型,影響虛擬電廠參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的可控性和安全性;三是市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制亟待完善:虛擬電廠參與電力市場(chǎng)交易規(guī)則尚未形成完整閉環(huán),市場(chǎng)主體收益模式缺乏長(zhǎng)效機(jī)制設(shè)計(jì),難以有效激發(fā)投資積極性,制約產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展進(jìn)程?!?/span>
健全和完善虛擬電廠技術(shù)體系
“近年來(lái),新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)、虛擬電廠聚合調(diào)控等技術(shù)發(fā)展迅速,為電力系統(tǒng)的安全保供和清潔消納提供了關(guān)鍵技術(shù)手段?!鼻迦A大學(xué)電機(jī)系主任、清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)、清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)康重慶認(rèn)為。
康重慶同時(shí)坦言,新型電力系統(tǒng)的需求側(cè)協(xié)同能力在以下幾個(gè)方面仍舊暴露出一定的問(wèn)題:需求側(cè)資源的開發(fā)程度不足,虛擬電廠的調(diào)控技術(shù)不足,適應(yīng)新型主體的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)體系不足。
聚焦虛擬電廠,康重慶分析稱,新型電力系統(tǒng)中新能源滲透率不斷提高,主、配網(wǎng)的消納壓力持續(xù)增大,電力系統(tǒng)平衡面臨巨大挑戰(zhàn)。在主網(wǎng)層面,極端天氣頻發(fā),高比例新能源滲透下的安全保供風(fēng)險(xiǎn)依然存在,適應(yīng)緊急調(diào)度場(chǎng)景下的需求側(cè)資源快速響應(yīng)機(jī)制尚不完善。同時(shí),新能源的波動(dòng)性和隨機(jī)性進(jìn)一步激發(fā)系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求,靈活資源的調(diào)節(jié)容量逐步攀升、調(diào)節(jié)類型更加多元,爬坡、慣量、實(shí)時(shí)備用等新型調(diào)節(jié)需求愈發(fā)顯著,例如山東、甘肅等地反調(diào)峰特性和爬坡頂峰市場(chǎng)需求突出。其中,虛擬電廠憑借更加靈活的外特性和響應(yīng)能力,為多元化、多時(shí)序的復(fù)雜調(diào)節(jié)需求提供重要技術(shù)解決方案。然而,現(xiàn)階段尚未建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)準(zhǔn)入規(guī)則及安全管控體系,引導(dǎo)電動(dòng)汽車、5G基站、換電站、數(shù)據(jù)中心等多元需求側(cè)資源通過(guò)適配不同調(diào)節(jié)品種、不同交易時(shí)序,進(jìn)行聚合運(yùn)營(yíng)與協(xié)同控制。
在配網(wǎng)層面,分布式光伏配置規(guī)模不斷觸及配網(wǎng)容量極限,全國(guó)已有近400個(gè)縣出現(xiàn)低壓承載力紅區(qū)。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)的《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出,到2025年配電網(wǎng)承載力和靈活性顯著提升,具備5億千瓦左右分布式新能源接入能力。因此,需要在配電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度的源荷互動(dòng),兼顧配網(wǎng)承載與消納的虛擬電廠調(diào)控技術(shù)仍具較大潛力。
為了進(jìn)一步做好需求側(cè)協(xié)同能力提升建設(shè)任務(wù),康重慶建議健全和完善虛擬電廠技術(shù)體系,充分釋放需求側(cè)資源靈活性。鼓勵(lì)各區(qū)域電網(wǎng)根據(jù)自身系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求、電源規(guī)劃成本、社會(huì)環(huán)境效益、關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)等多個(gè)方面開展虛擬電廠的規(guī)劃和配置,推動(dòng)虛擬電廠等新型資源盡早納入電力系統(tǒng)規(guī)劃體系。科學(xué)認(rèn)識(shí)虛擬電廠的多元化業(yè)務(wù)場(chǎng)景,健全需求側(cè)資源參與多品種、多時(shí)序市場(chǎng)調(diào)節(jié)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,完善安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和交易規(guī)則,推進(jìn)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)(聚合商平臺(tái))和新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)與電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度體系的銜接機(jī)制。另外,堅(jiān)持需求導(dǎo)向,科學(xué)評(píng)估各級(jí)電網(wǎng)新能源消納壓力及需求側(cè)靈活資源的經(jīng)濟(jì)效率,完善面向主、配網(wǎng)新能源承載與消納的虛擬電廠技術(shù)體系,提升虛擬電廠在安全保供和就地消納中的協(xié)同能力,利用市場(chǎng)工具進(jìn)一步豐富電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段。