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環(huán)球最資訊丨電動汽車不光會用電,也能賣電賺錢!揭秘虛擬電廠的賺錢之路

有了虛擬電廠,你的電動汽車就有可能充電不要錢了!這是因為,你的電動汽車可以通過虛擬電廠以更高價格“賣電”來賺取電費(fèi),相當(dāng)于把充電的錢又賺了回來。


(資料圖)

那么,虛擬電廠到底是如何運(yùn)行的呢?為什么電動汽車可以靠虛擬電廠掙電費(fèi)呢?

近日,國家能源局發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,今年8月份全國全社會用電量8520億千瓦時,同比增長10.7%,而2021年和2020年同期分別為7607億千瓦時和7294億千瓦時。

全社會用電量不斷攀升的同時,電力供需峰谷差不斷拉大,而煤電占比縮減及可再生能源發(fā)電比例提高,對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高要求。

今年8月,全國全社會用電量達(dá)到8520億千瓦時,創(chuàng)單月用電量歷史紀(jì)錄

數(shù)據(jù)來源:同花順iFinD

在這樣的背景下,“虛擬電廠”作為電力系統(tǒng)重要的調(diào)節(jié)手段引發(fā)市場高度關(guān)注。而深圳虛擬電廠管理中心(下稱“管理中心”)的成立,讓這一熱門概念更受市場追捧。

“這是國內(nèi)首家虛擬電廠管理中心,標(biāo)志著深圳虛擬電廠即將邁入快速發(fā)展新階段,也意味著國內(nèi)虛擬電廠從初步探索階段向?qū)嵺`階段邁出重要一步?!蹦戏诫娋W(wǎng)深圳供電局調(diào)度中心發(fā)電管理部主管史軍在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時如此說道。

9月26日,國家能源局規(guī)劃司副司長宋雯在發(fā)布會上表示,我國將加大新型電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度。優(yōu)化充電基礎(chǔ)設(shè)施布局,推動新能源汽車與電力系統(tǒng)融合發(fā)展,鼓勵開展有序充電、電動汽車向電網(wǎng)送電(V2G)等技術(shù)應(yīng)用示范。

值得注意的是,管理中心未來計劃接入虛擬電廠集中管理的分布式能源中,也包括了V2G模式。

虛擬電廠到底是什么?它可以解決什么問題?用戶如何接入?系統(tǒng)又怎樣運(yùn)行?它跟普通人有什么關(guān)系?

帶著這一系列問題,《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪了深圳供電局、多家首批接入深圳虛擬電廠的負(fù)荷聚合商、能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及業(yè)內(nèi)權(quán)威專家等,并實(shí)地探訪了特來電新能源股份有限公司,試圖以深圳為切口,為您深度解讀虛擬電廠這一能源領(lǐng)域的熱門話題。

如圖示,我國每年電力生產(chǎn)量微幅高于電力可供量 數(shù)據(jù)來源:同花順iFinD

為什么搞虛擬電廠?為平衡電力供需“天平”增減砝碼

虛擬電廠定義繁雜,有人認(rèn)為是一套電力智能調(diào)度系統(tǒng),有人認(rèn)為是一種新型的商業(yè)模式,還有人認(rèn)為它是一種不通過燒煤和燒油而間接獲取電的能力。

其實(shí),“虛擬”即意味著并非實(shí)體,因此虛擬電廠本身并不發(fā)電,而是將電網(wǎng)中大量散落的、可調(diào)節(jié)的電力負(fù)荷整合起來,加入電網(wǎng)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)有效削峰填谷。與此同時,還可以提供調(diào)頻、調(diào)壓、備用等電力輔助服務(wù),增強(qiáng)電網(wǎng)安全性。

從這個意義上講,虛擬電廠其實(shí)是一座基于能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“看不見的電廠”。與傳統(tǒng)電廠相比,它沒有廠房、機(jī)組,不占用土地資源,不燒煤不燒氣,并且能促進(jìn)可再生能源消納和有效利用。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會規(guī)劃發(fā)展部主任張琳對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示,虛擬電廠對外表現(xiàn)為一個可控電源,它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電,又可作為“負(fù)電廠”通過負(fù)荷側(cè)響應(yīng)配合系統(tǒng)削峰。

比如在高溫天氣電網(wǎng)供電緊張時,虛擬電廠將聚合的地鐵空調(diào)上升1℃~2℃,在沒有影響到乘客乘坐體驗的情況下,減少了用電需求;或者將聚合的分布式能源、儲能設(shè)施在用電高峰時向電網(wǎng)送電,取得高峰時高電價收益。

那么,為什么要搞虛擬電廠呢?

首先是出于經(jīng)濟(jì)性的考慮。

根據(jù)國網(wǎng)推算,通過建設(shè)煤電機(jī)組滿足經(jīng)營區(qū)內(nèi) 5%的峰值負(fù)荷,需要投資4000億元,并且尖峰負(fù)荷一年內(nèi)可能僅會遇到有限的幾次,為滿足幾次尖峰而建設(shè)的煤電機(jī)組實(shí)際上利用率會比較低。

而通過虛擬電廠的建設(shè)、運(yùn)營與激勵,大約僅需煤電投資的1/10。

其次,這實(shí)際上是由電力系統(tǒng)供需兩端需保持瞬時平衡的特征決定的。

上市公司特銳德(SZ300001,股價15.12元,總市值157.4億元)子公司特來電新能源股份有限公司(以下簡稱特來電)目前正積極布局虛擬電廠業(yè)務(wù)。

特銳德董事長于德翔介紹,由于電能不能大規(guī)模儲存,因此電力系統(tǒng)的一個突出特征是發(fā)電和用電在同一時間永遠(yuǎn)相等?!耙虼水?dāng)我們晚上關(guān)燈睡覺時、企業(yè)下班時,發(fā)電廠必須降低發(fā)電功率,一旦同一時間差異過大,電網(wǎng)就會崩潰?!?/p>

于德翔介紹電動汽車充電作為可調(diào)負(fù)荷參與虛擬電廠等相關(guān)情況

對電網(wǎng)來說,要保持整個系統(tǒng)平衡,煤電機(jī)組的可控性最強(qiáng),有多少用電負(fù)荷,就安排多少煤電機(jī)組發(fā)電去進(jìn)行實(shí)時匹配。

但在“雙碳”目標(biāo)下,加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)勢在必行。預(yù)計到2030年,我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模將超過煤電成為第一大電源。

而新能源“靠天吃飯”的特性,勢必會影響電網(wǎng)的平衡。

深圳市科中云技術(shù)有限公司(下稱科中云)CEO饒亦然打了個比方,電網(wǎng)就像一架天平,發(fā)電和用電分屬天平的兩端,同時加減兩邊的砝碼天平都能保持平衡。一旦一邊突然變化,另一邊也要做相應(yīng)的“加減”。

“以前發(fā)電側(cè)主要是煤電可控性強(qiáng),用電側(cè)可控性弱,所以都是發(fā)電側(cè)積極配合用電側(cè);當(dāng)風(fēng)電、光伏占發(fā)電主體時,它是不可控的。比如突然來一片云,光伏就不發(fā)電了,所以就要通過調(diào)整用電側(cè)來維持電網(wǎng)兩端的實(shí)時平衡?!?/p>

而虛擬電廠的意義就在于,以前用電側(cè)的砝碼只能加,現(xiàn)在它也可以隨著發(fā)電側(cè)砝碼的減而減?!霸瓉硎莻鹘y(tǒng)電廠在扛我們用電側(cè)負(fù)荷的波動,現(xiàn)在變成了我們用電側(cè)幫新能源發(fā)電側(cè)去抵消掉那些波動,所以叫虛擬電廠?!别堃嗳徽f。

2022年1~8月,在電力生產(chǎn)端,全國供電量累計為50127億千瓦時,而售電量累計為47732億千瓦時 數(shù)據(jù)來源:同花順iFinD

看起來,虛擬電廠的確很有“用武之地”。那么,假設(shè)某地出現(xiàn)高溫限電的極端情況,能否靠虛擬電廠來解決呢?

對此,多位受訪專家明確表示:不能!

于德翔對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示,虛擬電廠一定是在大電網(wǎng)的支撐下去維持電網(wǎng)的平衡與穩(wěn)定,在正常的發(fā)電和用電情況下進(jìn)行調(diào)整。但如果由于水電出力不足等因素導(dǎo)致大規(guī)模的電力供給不足,“如果基本面都不正常了,靠虛擬電廠調(diào)整不了大的、長時間的缺口,只能調(diào)整小的、短時間的供需不匹配?!?/p>

為什么要借助負(fù)荷聚合商?充當(dāng)電網(wǎng)與用戶間的“第三方代理”

視線拉回到深圳。據(jù)悉,深圳虛擬電廠已接入分布式儲能、數(shù)據(jù)中心、充電站、地鐵等類型負(fù)荷聚合商14家,接入容量達(dá)87萬千瓦,接近一座大型煤電廠的裝機(jī)容量。

這里提到的分布式儲能、數(shù)據(jù)中心等都屬于可調(diào)節(jié)的負(fù)荷類型。史軍向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者介紹,地鐵里空調(diào)、電梯、燈照的負(fù)荷都是可調(diào)的,數(shù)據(jù)中心里也會有一些備用儲能可調(diào),同時還可以通過優(yōu)化算法來控制算力使用的電能消耗。

除此以外,目前深圳虛擬電廠還接入了5G基站、換電站、建筑樓宇(空調(diào))、分布式光伏、自來水廠工業(yè)負(fù)荷(水泵)、集中供冷站(冰蓄冷)等負(fù)荷類型。

史軍解釋,像5G基站里會有很多備用儲能,平時都是閑置的,就可以把它聚合起來參與電網(wǎng)調(diào)度。此外像換電站里的電池,樓宇里的空調(diào),也都是很好的調(diào)節(jié)資源。

“虛擬電廠實(shí)際上就是聚沙成塔?!别堃嗳徽f,其實(shí)社會上有非常多可調(diào)節(jié)的用電負(fù)荷資源,如果把深圳的空調(diào)、充電樁、分布式儲能等可調(diào)節(jié)資源都接入進(jìn)來,這個調(diào)節(jié)能力是很可觀的。

這么多不同類型、大量的用電負(fù)荷由誰來聚合?自然是“負(fù)荷聚合商”。

何為負(fù)荷聚合商?簡單講,負(fù)荷聚合商就是把具備需求響應(yīng)條件的電力用戶組織起來,根據(jù)電力供需情況和系統(tǒng)調(diào)節(jié)要求,一起參與需求側(cè)響應(yīng)。

作為一家擁有發(fā)電、售電等業(yè)務(wù)的大型能源與環(huán)保綜合服務(wù)商,深圳能源集團(tuán)股份有限公司(SZ000027,股價5.92元,總市值281.6億元,以下簡稱深圳能源)是深圳虛擬電廠首批14家負(fù)荷聚合商之一。

深圳能源售電有限公司交易部部長唐猛對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者介紹,從業(yè)務(wù)邏輯上來說,電網(wǎng)原來是調(diào)供給側(cè)(發(fā)電側(cè)),現(xiàn)在是調(diào)需求側(cè)(用電側(cè))。

“首先,需求側(cè)的負(fù)荷類型龐雜,電網(wǎng)公司不可能花費(fèi)大量人財物去對接這么多用戶。其次,單一用戶的負(fù)荷規(guī)模可能很小而達(dá)不到參與需求響應(yīng)的要求,而電網(wǎng)公司作為市場建設(shè)方和‘裁判員’,也不能親自下場?!碧泼驼f,諸多因素下,電網(wǎng)就希望有聚合商這樣一個角色出面,把社會上可調(diào)節(jié)的資源通過市場化手段聚合過來,由此電網(wǎng)就可以直接對接聚合商。

“對用戶來講,負(fù)荷聚合商通過專業(yè)的技術(shù)手段發(fā)掘用戶調(diào)節(jié)潛力,將用戶引入市場交易,不僅可為用戶帶來收益,還能夠幫助和指導(dǎo)用戶形成科學(xué)的生產(chǎn)用能方式。”張琳說。

換句話說,負(fù)荷聚合商就相當(dāng)于電網(wǎng)與終端用戶之間的第三方代理商,把規(guī)模小、數(shù)量多的“散戶”聚集起來,并代表用戶去跟電網(wǎng)進(jìn)行互動、交易。

以深圳能源為例,唐猛介紹,“目前我們自己的充電樁、樓宇,還有一些公共設(shè)施,都已經(jīng)跟深圳電網(wǎng)做了對接。像地鐵、巴士集團(tuán)、水務(wù)等大型公共設(shè)施,我們會選取一些可以調(diào)節(jié)的負(fù)荷來做試點(diǎn)?!?/p>

“當(dāng)然,因為我們是售電公司,本來就有客戶,所以我們也聚合了客戶的一部分可調(diào)負(fù)荷?!碧泼驼f,我們的目標(biāo)還是盡量不影響客戶正常的用電生產(chǎn),比如把空調(diào)溫度調(diào)高點(diǎn)、充電樁把充電時間錯開等,未來這應(yīng)該是像深圳這樣的大城市進(jìn)行調(diào)控的重要場景?!?/p>

負(fù)荷聚合商如何接入虛擬電廠?需通過互聯(lián)網(wǎng)平臺

那么,負(fù)荷聚合商又是如何接入虛擬電廠,把聚合的負(fù)荷變成可調(diào)節(jié)負(fù)荷的呢?

這里面涉及“互聯(lián)網(wǎng)+5G+智能網(wǎng)關(guān)”技術(shù)、基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、電力線路載波技術(shù)和無線技術(shù),以及協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能計量技術(shù)、指令自動分配技術(shù)等一系列技術(shù)。

其中,能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)扮演著一個重要角色。

簡單講,負(fù)荷聚合商要接入虛擬電廠,首先要有一個互聯(lián)網(wǎng)平臺來跟管理中心對接,在這個平臺上要能實(shí)時監(jiān)測到用電設(shè)備的用電數(shù)據(jù),以便管理中心發(fā)出指令時平臺能夠精準(zhǔn)控制相應(yīng)用電設(shè)備的用電量。

作為一家能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),科中云是出席管理中心揭牌儀式的15家生態(tài)鏈企業(yè)之一,也是出席的深圳當(dāng)?shù)仄髽I(yè)中唯一一家做平臺、監(jiān)測終端和智能網(wǎng)關(guān)的企業(yè)。

據(jù)饒亦然介紹,科中云職責(zé)在于幫助負(fù)荷聚合商搭建平臺,并通過接入科中云的平臺來與虛擬電廠做對接。“根據(jù)客戶在線監(jiān)測設(shè)備數(shù)量的不同,這部分費(fèi)用從幾萬到幾十萬元不等?!?/p>

他舉例說,比如科中云之前幫某家地產(chǎn)公司建設(shè)了能源管理系統(tǒng),“那家公司有7棟樓的能源數(shù)據(jù)在我們平臺上,現(xiàn)在他要參與虛擬電廠交易,我們就會幫助他把7棟樓的用電數(shù)據(jù)實(shí)時上傳到管理中心,這樣管理中心下達(dá)指令時,因為我們已經(jīng)在這7棟樓里部署了控制系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)(能源管理系統(tǒng)),這7棟樓就可以參與虛擬電廠的響應(yīng)需求。”

以參與削峰的具體響應(yīng)過程為例,饒亦然介紹,平臺會根據(jù)這7棟樓的使用情況,去對樓內(nèi)的空調(diào)或者一部分水泵等用電設(shè)施直接進(jìn)行控制,比如把空調(diào)溫度調(diào)高,暫停一部分水泵使用等。

“經(jīng)過這些操作以后,平臺會以每分鐘一次的頻率將7棟樓整體少用的電量或者調(diào)了多少功率上報給管理中心。因為我們的平臺、終端都是經(jīng)過認(rèn)證的,管理中心會直接認(rèn)可我們上報的結(jié)果,事后再進(jìn)行結(jié)算。我們再把結(jié)算的費(fèi)用與客戶分成?!别堃嗳徽f。

也有一些負(fù)荷聚合商自身就具備搭建平臺的能力,由此可以直接與管理中心對接。

記者在特來電探訪時了解到,其所有充電站都自帶遠(yuǎn)程監(jiān)控終端,可以實(shí)時采集所有數(shù)據(jù),無需再進(jìn)行改造。

在特來電充電網(wǎng)實(shí)時監(jiān)控調(diào)度中心,記者看到該平臺匯集了其在全國范圍內(nèi)所有充電站的數(shù)據(jù),包括終端數(shù)量、實(shí)時充電量、用戶流量、服務(wù)車輛數(shù)量等。隨便選擇任何一個城市,都可以看到對應(yīng)的實(shí)時數(shù)據(jù)。

于德翔向記者介紹,從平臺上看,現(xiàn)在運(yùn)行的充電裝備數(shù)量是294746個,累計充電量達(dá)到148億度,用戶流量是981萬人,服務(wù)的車輛是828萬輛車?!拔覀兡壳罢麄€數(shù)據(jù)總量是12PB(數(shù)據(jù)存儲容量單位,等于2的50次方個字節(jié),大約等于1000個TB)?!?/p>

深圳市前海能源科技發(fā)展有限公司(以下簡稱前海能源)也是深圳虛擬電廠首批14家負(fù)荷聚合商之一,同樣是基于現(xiàn)有平臺來對接管理中心。

前海能源技術(shù)總監(jiān)王朝暉對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者介紹,“與北方集中供熱一個道理,我們主要做前海區(qū)域集中供冷,就是通過管網(wǎng)把各個用戶連起來,把每棟樓分散的空調(diào)負(fù)荷聚合到我的冷站,這樣就形成一個大的空調(diào)負(fù)荷?!?/p>

王朝暉說,接入虛擬電廠的過程并不復(fù)雜,主要是通過增加一些硬件設(shè)備,同時按照南方電網(wǎng)的要求,把數(shù)據(jù)格式、信號等跟電網(wǎng)達(dá)成一致,這樣就可以進(jìn)入虛擬電廠云平臺進(jìn)行互動了。

史軍表示,目前深圳虛擬電廠已建成南方電網(wǎng)范圍內(nèi)數(shù)據(jù)采集密度最高、接入負(fù)荷類型最全、規(guī)模最大、直控資源最多的虛擬電廠示范工程,并已組織開展多次業(yè)務(wù)全流程測試。

負(fù)荷聚合商參與虛擬電廠的關(guān)鍵:預(yù)測不準(zhǔn)可能被電網(wǎng)罰款

電網(wǎng)對負(fù)荷聚合商有什么要求?

史軍表示,只要具有一定規(guī)模、具備上下調(diào)節(jié)能力并持續(xù)一段時間的可調(diào)節(jié)資源,均可申請接入虛擬電廠平臺,不過接入平臺需滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

饒亦然介紹,目前深圳虛擬電廠對接入的聚合商沒有具體資質(zhì)要求,一般會參考《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則》。根據(jù)該細(xì)則,符合條件的電力用戶和負(fù)荷聚合商均可申請參與虛擬電廠,其中大工業(yè)電力用戶的響應(yīng)能力不低于500千瓦,一般工商業(yè)電力用戶的響應(yīng)能力不低于200千瓦,負(fù)荷聚合商響應(yīng)能力為其代理的電力用戶響應(yīng)能力之和,總響應(yīng)能力不低于2000千瓦。

此外,參與實(shí)時響應(yīng)的電力用戶須具備完善的電能在線監(jiān)測與運(yùn)行管理系統(tǒng)、分鐘級負(fù)荷監(jiān)控能力,監(jiān)測數(shù)據(jù)需送至虛擬電廠管理平臺,并將響應(yīng)性能結(jié)果報送供電局。

除了資質(zhì)方面的要求以外,負(fù)荷聚合商要想?yún)⑴c虛擬電廠,事實(shí)上還面臨一些技術(shù)門檻。

特來電是國內(nèi)首屈一指的新能源汽車充電設(shè)備制造商和充電網(wǎng)運(yùn)營商,也是深圳虛擬電廠首批14家負(fù)荷聚合商之一。特來電市場支持中心總監(jiān)路文剛對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示,負(fù)荷聚合商要參與虛擬電廠有兩個關(guān)鍵點(diǎn):一是要“預(yù)測得準(zhǔn)”;二是要“控得住”。

特來電園區(qū)內(nèi)的新能源充電站

“預(yù)測得準(zhǔn)”,是指負(fù)荷聚合商要對自己聚合的用電負(fù)荷使用情況有清晰準(zhǔn)確的預(yù)測。電網(wǎng)如何知道電是否夠用實(shí)際上是基于對未來的預(yù)測?!熬酆仙桃嬖V電網(wǎng)未來的用電計劃,如果預(yù)測不準(zhǔn),就會導(dǎo)致整個電網(wǎng)運(yùn)作得不準(zhǔn),會對電網(wǎng)平衡帶來威脅。”

路文剛舉例說,比如負(fù)荷聚合商預(yù)計今天15:00~16:00要用1萬度電,然后把這個數(shù)據(jù)報給電網(wǎng),電網(wǎng)會把大家的用電計劃進(jìn)行匯總。假設(shè)發(fā)現(xiàn)這個時間段存在1000度電的缺口,電網(wǎng)就會根據(jù)這個缺口去通過虛擬電廠進(jìn)行調(diào)節(jié),比如要求其他負(fù)荷聚合商在這個時間段少用1000度電。

“如果預(yù)測不準(zhǔn),你報1萬度電實(shí)際用了9000度,那電網(wǎng)需要進(jìn)行額外的平衡調(diào)度,那對于你的預(yù)測偏差,電網(wǎng)是要考核的,還要扣你的錢?!?/p>

至于“控得住”,就是負(fù)荷聚合商承諾要多用/少用多少負(fù)荷,要做到承諾必達(dá)。

路文剛?cè)耘e了前面的例子:電網(wǎng)核對完后發(fā)現(xiàn)今天15:00~16:00有1000度電的缺口,比如現(xiàn)在有10家負(fù)荷聚合商接入,電網(wǎng)會進(jìn)行“懸賞”,誰能少用1000度電,可以給予1度電3元的獎勵。如果特來電承諾可以少用1000度電,那這時候就必須能控得住。

怎么控?“靠的就是我們基于運(yùn)營策略來引導(dǎo)用戶?!甭肺膭偨忉屨f。

比如今天15:00~16:00是用電高峰,電網(wǎng)供不上電,用戶本來計劃利用這個時間段來充電,公司就會通過靈活性的定價,把15:00前、16:00后的定價調(diào)低,引導(dǎo)用戶盡量在便宜的時間段去充電,從而達(dá)成高峰時少用1000度電的承諾。

“如果你只少用了500度,或者少用了1500度,就是控不住?!甭肺膭傉f,偏差太大,電網(wǎng)還是會進(jìn)行處罰。

“所以,‘預(yù)測得準(zhǔn)’和‘控得住’對參與虛擬電廠的負(fù)荷聚合商來說非常關(guān)鍵,這兩件事做不好,不僅賺不到錢,還可能會倒貼錢?!甭肺膭傊毖裕虼诉@對參與響應(yīng)企業(yè)的歷史數(shù)據(jù)積累要求非常高,這也是為什么鮮有新企業(yè)參與需求側(cè)響應(yīng)的原因。

實(shí)踐案例:既消納了原本可能棄掉的風(fēng)電,又讓負(fù)荷聚合商賺到了錢

《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者在采訪中了解到,深圳虛擬電廠前期平臺搭建等工作已經(jīng)初步完成,目前處于試點(diǎn)階段,還未進(jìn)行商業(yè)化實(shí)踐。不過此前廣東省已進(jìn)行過相關(guān)的實(shí)踐。

唐猛介紹了負(fù)荷聚合商參與虛擬電廠的具體流程。他表示,目前虛擬電廠還都是邀約型,一般是事前做計劃,事中執(zhí)行,事后分析。

比如明天在某個時段需要幫助電網(wǎng)削峰,電網(wǎng)公司會事先向聚合商發(fā)出需求側(cè)響應(yīng)邀請,之后聚合商會根據(jù)自己和聚合客戶的情況,通過跟客戶溝通以及分析歷史數(shù)據(jù)來評估哪些客戶可以參與、可以調(diào)節(jié)多少負(fù)荷等,然后報給電網(wǎng),第二天在響應(yīng)時段根據(jù)計劃曲線去進(jìn)行在線調(diào)控。

“調(diào)控的同時我們會進(jìn)行監(jiān)控,因為目前還都是靠人手動去調(diào)節(jié),如果調(diào)控過程與計劃曲線有偏離,還需要通過人為干預(yù)來調(diào)整,最后事后來做結(jié)算?!碧泼驼f。

事實(shí)上,早在“十三五”時期,我國就已經(jīng)開展了虛擬電廠試點(diǎn)工作,部署多個虛擬電廠項目,取得了大量經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。國內(nèi)多家電力企業(yè)都在積極推進(jìn)虛擬電廠項目應(yīng)用。

特銳德2022年半年報披露,公司目前已建成虛擬電廠運(yùn)營平臺,并與眾多地市的電力調(diào)度中心打通,積極參與了廣東、上海、浙江等地的需求側(cè)響應(yīng);在電網(wǎng)輔助服務(wù)方面,積極參與了華北、湖南的調(diào)峰。

特來電展廳內(nèi)展示的充電網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

報告期內(nèi),公司虛擬電廠平臺具備條件的可調(diào)度資源容量超過1300MW,不同場景下已調(diào)度容量超過300MW,總調(diào)度電量超過30000MWh。

于德翔表示,電動汽車是一種優(yōu)質(zhì)的可調(diào)負(fù)荷,它就相當(dāng)于一塊電池。對電動汽車用戶來講,最理想的充電時間一定是在低谷時段;而對于電網(wǎng)來講,“填谷”也是能夠發(fā)揮電動汽車價值的重要場景。

他舉了特來電參與華北電網(wǎng)“填谷”的案例。華北電網(wǎng)最典型的特征是冬天時張家口的風(fēng)電出力很大,供熱機(jī)組開機(jī)較多且出力難以下調(diào),到后半夜恰逢用電低谷,就可能存在棄風(fēng)問題。

“比如今天凌晨4點(diǎn)~7點(diǎn),華北電網(wǎng)說將會棄掉5萬度電,這時候電網(wǎng)說這個時間段多用電會有激勵,價格是0.07元/度,你可不可以在這個時間多用?如果可以,又應(yīng)該申報多用多少?”于德翔用這樣的案例為記者做了說明。

他解釋說,在這種情況下,公司會立即調(diào)出京津冀地區(qū)幾百個充電場站的歷史數(shù)據(jù),比如核實(shí)到晚上10點(diǎn)以后電動汽車的充電量通常有4萬度,這時候就可以通過場站調(diào)度,晚上10點(diǎn)時暫停所有汽車充電,一直等到次日凌晨4點(diǎn)再充,這樣在4點(diǎn)~7點(diǎn)之間剛好把4萬度電消納掉。

特銳德新能源微網(wǎng)系統(tǒng),可實(shí)時顯示在充車輛、充電數(shù)據(jù)等信息

“這就響應(yīng)了電網(wǎng)在需求側(cè)的調(diào)度,消納掉了原本要棄掉的風(fēng)電,而社會用電成本整體上也降低了。因為晚上正常充電是0.3元/度,對于多用的電則可以得到每度電0.07元的激勵?!?/p>

于德翔解釋說,由此一來,通過電網(wǎng)的需求側(cè)調(diào)度以及場站的響應(yīng),就可以把整個電動汽車做成一個可調(diào)節(jié)的移動儲能工具。

上面的案例是常見情形還是特殊情況?負(fù)荷聚合商在這一過程中一定能賺到錢嗎?

事實(shí)上,電網(wǎng)想要通過虛擬電廠獲得的服務(wù)就是兩項:一是作為可調(diào)負(fù)荷參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)進(jìn)行削峰填谷;二是提供調(diào)頻、調(diào)壓、備用等輔助服務(wù)來保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定。因此,負(fù)荷聚合商只要提供了對應(yīng)的服務(wù),就理應(yīng)獲得相應(yīng)的收益。

目前,特來電在上海、廣東、山東等地都已經(jīng)有實(shí)際落地的需求側(cè)響應(yīng)參與案例。路文剛分享了獨(dú)立負(fù)荷聚合商參與削峰填谷來獲取收益的案例。

以上海為例,其開展時段一般不固定,需要提前邀約,每次邀約確定削峰和填谷的需求和時段。從頻次來看,目前每年10次左右,價格為年度競價確定,如今年削峰價格為2.4元/度,填谷價格為0.96元/度,結(jié)算方式為電費(fèi)抵扣。

山東開展的時段也不固定,同樣需提前邀約,削峰在每年7~8月,填谷在每年10月至次年2月,削峰估計在40次左右,填谷估計在100次左右。削峰價格預(yù)計約為4元/度,填谷估計0.4元/度,由電網(wǎng)統(tǒng)一結(jié)算給聚合商。

在開展時段內(nèi),響應(yīng)的電量度數(shù),乘以每度電的單價,即為當(dāng)次參與需求側(cè)響應(yīng)的收益。

據(jù)特來電統(tǒng)計,從目前的市場情況來看,參與調(diào)峰輔助服務(wù)的度電收益為0.1~0.5元/度,參與削峰需求響應(yīng)的度電收益為1~5元/度,參與填谷需求響應(yīng)度電收益為0.4~1元/度。

路文剛認(rèn)為,對充電運(yùn)營商來講,未來的收益絕不僅僅是依靠充電服務(wù),更多的可能是通過虛擬電廠參與能源交易,去獲得比充電服務(wù)更高的收益。

通過參與虛擬電廠獲得的收益可觀嗎?它是可持續(xù)的嗎?對于《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者的這一疑問,路文剛明確表示:“很可觀,而且可持續(xù)?!?/p>

“充電運(yùn)營商參與削峰需求響應(yīng)的度電收益是純利潤,我最多可能再花一兩毛錢給到用戶,他就能夠接受參與響應(yīng)時的調(diào)度。在不影響用戶正常生產(chǎn)生活的前提下,做這個事還能賺點(diǎn)錢,為什么不做呢?”

為什么可持續(xù)?“雙碳”之下,未來風(fēng)電光伏等新能源發(fā)電要占主體,而新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定和不可控性,“對電網(wǎng)來講,如何保持平衡、減少棄風(fēng)棄光,只能用可靈活調(diào)度的負(fù)荷,目前來看電動汽車是最為優(yōu)質(zhì)的資源之一?!?/p>

不僅如此,除了通過調(diào)節(jié)用戶充電時間參與調(diào)度來獲取收益,特來電還在嘗試推進(jìn)電動汽車“低谷充電,高峰放電”的模式。

特來電展廳內(nèi)展示的電動汽車+充電網(wǎng)參與電網(wǎng)調(diào)度的路徑

“簡單地說,就是在電價低谷時把便宜的電充到車?yán)?,在電價高峰時把車上貴的電賣出來?!?/p>

于德翔講述了這樣一個場景:比如公司員工晚上睡覺時充電的電價是0.3元,到單位9:00~11:30時的電價是1.3元,1度電差價1元,10度電就有10元,這時候就可以把車上的電拿出10度賣給企業(yè)。

“我們園區(qū)樓頂上都有光伏,中午光伏發(fā)電多的時候,可以以0.38元賣給電網(wǎng),或者充到員工車?yán)?。”于德翔說,這樣一來,公司的員工開電動汽車不但不用花錢,一天還可以掙個8~10塊?!拔蚁嘈盼磥斫^大多數(shù)C端電動汽車基本上都能做到開車是免費(fèi)的,當(dāng)然這還有賴于充電網(wǎng)設(shè)施的完善?!?/p>

收益總體有限 商業(yè)模式尚面臨一些挑戰(zhàn)

有了實(shí)踐案例,必然涉及商業(yè)模式。

與傳統(tǒng)電廠不同,負(fù)荷聚合商參與虛擬電廠并非其主業(yè),因此從市場化角度看,一定是“投入少、高產(chǎn)出”才會參與。

對于充電網(wǎng)運(yùn)營商特來電來說,參與虛擬電廠是有利可圖的,但對于其他類型的負(fù)荷聚合商呢?

“還是要分企業(yè)類型?!甭肺膭偱e例說,比如對一些工業(yè)企業(yè)來說,關(guān)鍵就在于企業(yè)是否看得上這部分收益?!氨热缥疑儆?度電你可能給我3塊4塊,但是如果今天業(yè)績特別好,我多用1度電創(chuàng)造的產(chǎn)值是10塊8塊,那我為啥不生產(chǎn)呢?”

事實(shí)上,在與客戶交流虛擬電廠合作意向時,唐猛也曾遇到類似的情況?!坝械纳虡I(yè)樓宇就不太想?yún)⑴c,認(rèn)為參與虛擬電廠一年收益也就十幾萬元,但會影響自己客戶的體驗?!?/p>

王朝暉對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者介紹,區(qū)域供冷系統(tǒng)的特點(diǎn)是有蓄冷環(huán)節(jié),他所在的前海能源主要通過調(diào)節(jié)制冷機(jī)的使用時間來幫助電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷。比如在夜間用電低谷時,打開制冷機(jī)制冷,把制出來的冷儲存起來,到白天用電高峰時再釋放出來,這樣白天就可以少開制冷機(jī),少用電。

“實(shí)際上從目前看,我們參與的收益也不會很高,因為這與響應(yīng)頻率、響應(yīng)電量數(shù)等都有關(guān),如果我們總的調(diào)度次數(shù)少,收益就不大。”

王朝暉坦言,企業(yè)更關(guān)心的其實(shí)是參與虛擬電廠能不能帶來一些減碳的收益,因為前海是零碳示范區(qū),現(xiàn)在做虛擬電廠很重要的一個原因也是為更多使用可再生能源做準(zhǔn)備?!叭绻羞@種盈利模式可能更好?!?/p>

唐猛表示,深圳虛擬電廠目前已經(jīng)把前期工作做完,并掌握了由負(fù)荷聚合商篩選出的終端用戶用電數(shù)據(jù),前期的投入相對比較低。后面需要挖掘客戶哪些負(fù)荷是可以調(diào)節(jié)的,并且要具備幫客戶做在線調(diào)控而又不影響其正常生產(chǎn)的技術(shù)條件,而這方面還需要比較大的投入。

“這里存在一個投入產(chǎn)出問題,參與用戶也要測算他的響應(yīng)成本和響應(yīng)收益能不能匹配?!碧泼驼f。

以前海能源為例,王朝暉介紹,目前的投入只有幾十萬元,主要還是編程序去跟管理中心對接。“我們目前只是基于現(xiàn)有的系統(tǒng)做一些響應(yīng),相當(dāng)于是基于現(xiàn)狀來挖掘潛力,而并非面向虛擬電廠,面向未來目標(biāo)來設(shè)計我的系統(tǒng)。”

王朝暉表示,前海能源目前參與的響應(yīng)規(guī)模還比較小?!叭绻龃蠓秶捻憫?yīng),比如和可再生能源互動,就需要從工藝上來提升區(qū)域供冷系統(tǒng)的靈活性。”他說,這就需要在設(shè)備上、系統(tǒng)上做一些優(yōu)化調(diào)整,比如把響應(yīng)慢的設(shè)備改造成響應(yīng)快的,由此要做很多研究以及不同于現(xiàn)有系統(tǒng)的創(chuàng)新改造,投入就會很大。

除了技術(shù)條件尚未完全成熟以外,當(dāng)前的市場也還處在培育期。傳統(tǒng)電廠如何進(jìn)行競價都是有規(guī)則的,但虛擬電廠暫時還不適用?!皬V東省去年才開始有一個雛形,現(xiàn)在深圳的試點(diǎn)還在探索當(dāng)中,所以大家計算投入產(chǎn)出模型還不是很明朗?!碧泼驼f。

不過,史軍表示,虛擬電廠可以通過參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類電力市場獲得經(jīng)濟(jì)收益。當(dāng)前虛擬電廠主要參與品種為需求響應(yīng)市場和電力輔助服務(wù)調(diào)峰市場,隨著虛擬電廠自動功率控制(APC)技術(shù)的深化應(yīng)用,虛擬電廠還將具備參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場的技術(shù)條件。

看好行業(yè)遠(yuǎn)景 “雙碳”目標(biāo)下虛擬電廠未來可期

盡管還面臨著一些挑戰(zhàn),但多位受訪人士均對虛擬電廠的市場前景持樂觀態(tài)度。

王朝暉表示,如果對公司的系統(tǒng)做了靈活性改造,就可以更大規(guī)模地參與虛擬電廠?!拔覀円粋€冷站的用電容量是5萬千瓦,10個冷站就是50萬千瓦,而目前深圳虛擬電廠總共聚合起來的容量是87萬千瓦,我們能挖掘的潛力還是很大的?!?/p>

他說,實(shí)際上公司目前正在和高校聯(lián)合做相關(guān)研究工作,希望能提高區(qū)域供冷系統(tǒng)靈活性,未來通過和可再生能源進(jìn)行互動來實(shí)現(xiàn)區(qū)域供冷碳中和。

史軍認(rèn)為,在“雙碳”目標(biāo)的確定性遠(yuǎn)景之下,虛擬電廠具有多樣性、協(xié)同性、靈活性等技術(shù)特點(diǎn),能滿足未來新型電力系統(tǒng)在“綠色、靈活、多元互動、高度市場化”方面的運(yùn)行需求,可以預(yù)期,虛擬電廠在國內(nèi)勢必會迎來良好的發(fā)展。

為推進(jìn)虛擬電廠大范圍應(yīng)用,張琳提出了四條建議:

一是要完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),明確各方職責(zé);

二是要將虛擬電廠等新興市場主體納入到國家、地方電力規(guī)劃和市場規(guī)則制定中,并出臺相關(guān)激勵和保障政策;

三是積極引導(dǎo)虛擬電廠參與調(diào)峰輔助服務(wù),并隨著市場機(jī)制的不斷完善逐步引入有針對性的交易品種;

四是深化試點(diǎn)示范,培育適合我國國情的虛擬電廠商業(yè)模式。

作為國內(nèi)的先行者,深圳虛擬電廠管理中心為行業(yè)樹立了標(biāo)桿,也必將為虛擬電廠后續(xù)在全國范圍內(nèi)的落地起到示范作用。

談及管理中心未來的發(fā)展趨勢,史軍表示,首先是要完善虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,制定可調(diào)資源整體調(diào)節(jié)、終端控制及聚合協(xié)調(diào)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;完善既有設(shè)備設(shè)施智能化改造技術(shù)要求,發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用。

其次,要建立虛擬電廠彈性資源庫。全面摸排各類可調(diào)資源和具備較強(qiáng)調(diào)節(jié)能力的用戶、負(fù)荷聚合商等市場主體,形成虛擬電廠動態(tài)響應(yīng)資源庫。同時要加大宣傳力度,鼓勵各類資源優(yōu)先接入虛擬電廠管理平臺。

“此外,還要拓展市場交易品種?!彼f,為此管理中心協(xié)同上級單位編制南方區(qū)域輔助服務(wù)市場、廣東省市場化需求響應(yīng)和電能量市場細(xì)則,持續(xù)擴(kuò)大虛擬電廠交易品類。積極研究虛擬電廠參與綠色電力交易、分布式發(fā)電交易、碳普惠市場的價格機(jī)制及交易規(guī)則。

(文中圖片均由每經(jīng)記者張蕊攝)

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