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2024-06-09 06:01:51
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6月1日起施行的《电力市场监(jian)管办(ban)法》,明确新增(zeng)虚拟电厂作为电力交易主体,这将为可控负荷、新型储能、分布式新能源(yuan)等(deng)灵活性资源(yuan)提供(gong)进入市场的机会,充分激发和释放用户侧灵活调节能力,促(cu)进电力市场的多元化和效率提升。

技术优势明显

虚拟电厂是一种通过软件(jian)和智能技术整合和管理分布式能源(yuan)资源(yuan)的系统,可作为一个“特殊电厂”参与电力市场交易和电网运行。它不(bu)依赖(lai)传统的集中式发电设(she)施,而是通过先进的信(xin)息通信(xin)技术和自动化技术,将分布式电源(yuan)、储能、可调负荷、微电网、电动汽车等(deng)用户侧灵活性资源(yuan)进行聚合、协调和优化。

虚拟电厂一方面根据聚合资源(yuan)的实时供(gong)需情况,结合市场价(jia)格,优化资源(yuan)配置,提高新能源(yuan)消(xiao)纳水平,降低整体用能成本;另一方面为电网提供(gong)调峰、调频等(deng)辅助(zhu)服(fu)务,实现“削峰填谷”,提升电力系统的安(an)全稳(wen)定水平。

目前,全国具有优质(zhi)灵活调节能力的电源(yuan)只有约20%,仅靠发电侧的灵活性调节无法满足电力系统的稳(wen)定性和可靠性需求。其实,全国每年(nian)用电负荷高于95%的尖峰负荷时间只有几十个小时,如果采(cai)用虚拟电厂的方式,可以节约6000万千瓦至7000万千瓦的顶峰电源(yuan)。虚拟电厂作为能够挖掘用户侧灵活性资源(yuan)的技术手段和商业模式,随(sui)着技术日渐成熟,凭借成本仅为火电10%至15%的优势,将成为新型电力系统中灵活性资源(yuan)成本最低的举措(cuo)。

为加快新型电力系统建设(she),近年(nian)来,从中央到地方发布了一系列支持政策,加速(su)推动虚拟电厂行业健康高质(zhi)量发展。2021年(nian)10月,国务院印发《2030年(nian)前碳达峰行动方案》,提出引导虚拟电厂参与新型电力系统灵活调节。2024年(nian)5月,国务院印发《2024―2025年(nian)节能降碳行动方案》,提出大力发展微电网、虚拟电厂、车网互动等(deng)新技术新模式,到2025年(nian)底(di),各地区需求响应能力一般应达到最大用电负荷的3%至5%,年(nian)度(du)最大用电负荷峰谷差率超过40%的地区需求响应能力应达到最大用电负荷的5%以上。2022年(nian)以来,国家发展改革委、国家能源(yuan)局等(deng)部门陆续(xu)出台《“十四五”现代能源(yuan)体系规划(hua)》《电力需求侧管理办(ban)法(2023年(nian)版)》《2024年(nian)能源(yuan)监(jian)管工作要点(dian)》《2024年(nian)能源(yuan)工作指导意见》等(deng)多项政策,鼓励开展虚拟电厂示范,充分激发和释放用户侧灵活调节能力。

在国家政策的指导下,各地虚拟电厂政策出台加快推进。2022年(nian)6月,山西省能源(yuan)局印发《虚拟电厂建设(she)与运营管理实施方案》,是国内(nei)首份省级虚拟电厂运营管理文(wen)件(jian),引导虚拟电厂规范入市。之后,北京、上海、深圳、江苏、山西、浙(zhe)江等(deng)省份也出台相关政策,加速(su)推进虚拟电厂建设(she)。

市场空间广阔

国家能源(yuan)局预计,今(jin)年(nian)度(du)夏(xia)期间,全国用电负荷还将快速(su)增(zeng)长,最高负荷同比增(zeng)长超过1亿千瓦。据国网能源(yuan)研究院近日发布的《中国电力供(gong)需分析报告2024》,预计今(jin)年(nian)全国全社会用电量将达到9.8万亿千瓦时;风电、太阳能发电新投产规模将分别(bie)达到0.9亿千瓦、2.4亿千瓦,累计装机占比将超过40%。今(jin)年(nian)的电力保供(gong)面临着一定压力,加之极(ji)端天气(qi)的影响,电网不(bu)平衡问题日益严重,这对电力系统灵活调节能力、安(an)全稳(wen)定运行提出了更高要求。

在此情况下,虚拟电厂的潜在市场也在不(bu)断扩大。中电联预测,到2025年(nian)和2030年(nian),我国最大电力负荷将分别(bie)达到16.3亿千瓦和20.1亿千瓦。若满足我国5%的峰值负荷需求,虚拟电厂可调节负荷资源(yuan)的需求将分别(bie)达到0.8亿千瓦和1亿千瓦。据华泰证券(quan)预测,2025年(nian)我国虚拟电厂市场规模将达102亿元,到2030年(nian),虚拟电厂市场规模有望达到千亿元。

在国家和地方政府的大力扶持下,虚拟电厂呈现蓬勃发展态势。当前,虚拟电厂商业模式不(bu)断创新,各类(lei)社会主体积极(ji)参与。深圳市建成了国内(nei)首家网地一体虚拟电厂运营管理云平台,已接入运营商90余(yu)家,接入容量规模超过250万千瓦,2023年(nian)累计开展33次负荷精(jing)准响应,实时可调节能力超50万千瓦。国家电投苏州市虚拟电厂聚合91万千瓦分布式资源(yuan),涵(han)盖分布式光伏、储能、工商业可调负荷等(deng)场景,具备23万千瓦可调节能力,参与调度(du)组织的调峰、调频测试,通过需求侧响应、电力辅助(zhu)服(fu)务等(deng)市场交易获取收益。

作为一种分布式灵活性资源(yuan)聚合商,虚拟电厂在全球(qiu)能源(yuan)转型和新型电力系统建设(she)中扮(ban)演着重要角色,将为相关行业带来丰富的投资机会。

比如,虚拟电厂技术供(gong)应商通过提供(gong)智能算法、平台建设(she)方案等(deng)解决方案,支持虚拟电厂高效运行;具备交易资质(zhi)的负荷集成商通过聚合灵活性资源(yuan),代理用户参与市场获得分成收益;能源(yuan)开发商挖掘和建设(she)用户侧分布式可调资源(yuan),如充换电站和分布式储能设(she)施,通过参与虚拟电厂的调节获得补偿费用。此外,储能因其在提供(gong)电网灵活性方面的重要作用,作为虚拟电厂的重要组成部分,也将成为投资热点(dian)。

加强实践探索

虽然虚拟电厂已经走进现实,但目前仍处于探索阶段,面临技术、政策、市场等(deng)多方面的挑战。

技术方面,虚拟电厂是一项软硬件(jian)结合的技术,在硬件(jian)方面较为成熟,但其核心(xin)技术如智能调度(du)算法、预测模型等(deng)仍有待提升。此外,许多工业生产装备数字化、智能化程度(du)不(bu)高,信(xin)息交互接口和标准不(bu)统一,难以建立精(jing)确的模型,灵活性潜力难以准确评估。

政策方面,虚拟电厂作为一种新兴市场主体,需要落地并能够执行的政策来引导其发展。当前,我国大部分省份虽已出台虚拟电厂的相关政策,但在具体落实上存(cun)在差异,虚拟电厂资质(zhi)获取困难。

市场方面,各地虚拟电厂目前多为迎峰度(du)夏(xia)期间配套有序用电的应急机制,以试点(dian)方式在推进,响应总量和补偿标准每年(nian)更新,尚未形成成熟稳(wen)定的盈(ying)利(li)模式,持续(xu)盈(ying)利(li)能力较差,无法提供(gong)稳(wen)定的投资信(xin)号。

不(bu)过,国际上虚拟电厂发展历程为我们提供(gong)了值得借鉴的经验。在德(de)国,虚拟电厂已基本实现商业化,德(de)国《可再生能源(yuan)法》明确,所(suo)有100千瓦以上可再生能源(yuan)发电项目必(bi)须参与电力市场交易销售。美国的虚拟电厂主要聚合负荷侧灵活性资源(yuan),目前需求响应整体规模已占尖峰负荷的4%以上。以美国加州为例,虚拟电厂可以参与能量市场、备用市场等(deng)。电动车及能源(yuan)公司特斯拉通过创新“车+桩+光+储+荷+智”生态模式,形成强大的虚拟电厂,在美国、澳(ao)大利(li)亚和英国占据了大量市场份额。

为更好推动虚拟电厂大范围、规模化发展,首先要提高对虚拟电厂的认知,强化需求侧管理;其次要建立精(jing)准模型,构建虚拟电厂资源(yuan)库,加强数字化技术应用,充分挖掘资源(yuan)价(jia)值;再次要鼓励企业直(zhi)接或间接通过虚拟电厂主动参与电力市场;最后要持续(xu)深化电力体制机制改革,创新虚拟电厂商业模式。

(本文(wen)来源(yuan):经济日报 作者张冲系国家电投创新投资高级工程师、中国可再生能源(yuan)学会并网专委会专家委员)

发布于:北京市
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