【智慧城市網(wǎng) 市場分析】今年入夏以來，全國多個省份持續(xù)的高溫天氣帶動用電量攀升。國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，1-7月，全社會用電量累計49303億千瓦時，同比增長3.4%。其中，7月，全社會用電量8324億千瓦時，同比增長6.3%。分析人士稱，隨著電網(wǎng)用電峰值負(fù)荷連創(chuàng)新高，電力供需“平時充裕、尖峰緊張”矛盾日益凸顯，虛擬電廠或?yàn)榻?jīng)濟(jì)性最優(yōu)解決方案。
東北證券研報預(yù)測，我國虛擬電廠市場空間近800億元。隨著電力交易市場化的推進(jìn)，我國虛擬電廠將向以現(xiàn)貨交易為主要獲益方式的交易型“虛擬電廠”轉(zhuǎn)變。
什么是“虛擬電廠”？
虛擬電廠是一套能源管理系統(tǒng)，把分布式電源、儲能、電動汽車等多種可調(diào)節(jié)資源有機(jī)結(jié)合，通過通信技術(shù)與控制技術(shù)，對可調(diào)節(jié)資源進(jìn)行調(diào)控和優(yōu)化。
虛擬電廠可以理解為一個無形的、作用范圍極廣的、能夠節(jié)能降碳的“能源充電寶”，其技術(shù)可應(yīng)用于企業(yè)、園區(qū)、區(qū)縣、地市、省等不同層面，助力區(qū)域穩(wěn)定用電和節(jié)能降碳。
通俗來說，虛擬電廠好比“看不見的電廠”，它沒有廠房也沒有機(jī)組，不燒煤不燒氣，但能像常規(guī)電廠一樣可以參與電力平衡，甚至遠(yuǎn)超實(shí)體電廠。
虛擬電廠的主要功能在于大幅提升能源生產(chǎn)消費(fèi)效益及大幅提高可再生能源利用率。當(dāng)面臨電網(wǎng)中綠電比例升高、用電價格降低、用電負(fù)荷較少等情況時，虛擬電廠會自動調(diào)節(jié)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)、儲能系統(tǒng)開始充電，反之則調(diào)節(jié)企業(yè)減少生產(chǎn)、儲能系統(tǒng)進(jìn)行放電。
在雙碳目標(biāo)下，風(fēng)電、太陽能等新能源將逐漸占據(jù)未來我國電力系統(tǒng)的主導(dǎo)地位。風(fēng)電、光伏電力的間歇性和波動性導(dǎo)致新能源電力在并網(wǎng)時會給電網(wǎng)造成沖擊，將影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性維護(hù)。
而虛擬電廠具備資源聚合的能力，有望在以清潔能源為主體的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。如在電力供應(yīng)緊張時段，虛擬電廠平臺可直接調(diào)度海量分散的充電樁、空調(diào)、儲能等用電資源，降低用電功率。
可以說，虛擬電廠是新能源發(fā)展成熟的必要條件。東北證券研報認(rèn)為，我國虛擬電廠市場空間近800億元；中金公司預(yù)測，我國虛擬電廠行業(yè)有望在2030年觸達(dá)1320億元的理論市場空間。
多個相關(guān)政策陸續(xù)出臺
近兩年，多個國家政策也提及支持虛擬電廠的發(fā)展。去年7月發(fā)改委、能源局在《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中，提出要積極探索智慧能源、虛擬電廠等商業(yè)模式。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》中，則提出支持用戶側(cè)儲能、電動汽車充電設(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)營商、綜合能源服務(wù)商等參與電力市場交易和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。
地方政策方面，我國不少地區(qū)陸續(xù)出臺了“虛擬電廠”的行動方案。浙江、山西、廣東等地不斷探索通過虛擬電廠項(xiàng)目積極響應(yīng)削峰填谷需求，提高電力系統(tǒng)運(yùn)營效率。浙江出臺了“十四五”期間具體行動方案，規(guī)劃了下一步的建設(shè)目標(biāo)：到2025年，浙江省試點(diǎn)建設(shè)10個左右虛擬電廠項(xiàng)目，提升最大可控負(fù)荷儲備，具備日調(diào)峰能力20萬千瓦以上。山西省能源局發(fā)布的《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營管理實(shí)施方案》，明確了虛擬電廠的類型、技術(shù)要求、參與市場、建設(shè)及入市流程等。
國家與地方政策的陸續(xù)出臺，為虛擬電廠建設(shè)與發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。
此外，早在“十三五”時期，我國就已開展虛擬電廠的試點(diǎn)工作，部署多個虛擬電廠項(xiàng)目，取得很多經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。比如，上海于2017年建成黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠示范工程。2019年，國家電網(wǎng)冀北電力公司優(yōu)化創(chuàng)新虛擬電廠運(yùn)營模式，并服務(wù)北京冬奧會。
“虛擬電廠”前景如何？
虛擬電廠火了，其市場前景也成了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
天風(fēng)證券發(fā)布研報表示，虛擬電廠是解決用電峰值負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)解決方案。
根據(jù)國家電網(wǎng)測算，通過火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)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、激勵等環(huán)節(jié)投資僅需500億-600億元，虛擬電廠的成本僅為火電廠的1/8-1/7。
雖然具有一定的性價比，但投入成本絕對值并不低，虛擬電廠的復(fù)制推廣需盈利支撐。
國海證券發(fā)布研報表示，國家電投深圳能源作為我國首個虛擬電廠調(diào)度用戶負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場盈利的案例，2022年5月平均度電收益0.274元。據(jù)中電聯(lián)預(yù)計，2025年全社會用電量達(dá)9.5萬億千瓦時，而最大負(fù)荷將達(dá)到16.3億千瓦，假設(shè)可調(diào)節(jié)能力為5%、投資成本為1000元/千瓦，預(yù)計到2025年虛擬電廠投資規(guī)模有望達(dá)815億元。
除市場規(guī)模外，36氪研究院發(fā)布的《2022年中國虛擬電廠行業(yè)洞察報告》(簡稱《洞察報告》)提出了虛擬電廠更完整的盈利模式，我國虛擬電廠一方面向可控資源收取服務(wù)費(fèi)來幫助其參與市場交易；另一方面也可以獲得需求響應(yīng)補(bǔ)償費(fèi)用差價。其分析認(rèn)為，當(dāng)前，我國在虛擬電廠交易運(yùn)行規(guī)則、資源聚合范圍和新能源協(xié)調(diào)控制策略、調(diào)度算法等方面尚未構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，存在較大發(fā)展空間。
盡管如此，虛擬電廠仍有建設(shè)需要。《洞察報告》顯示，在需求側(cè)，我國東西部電力供需關(guān)系趨緊，電力峰谷差矛盾日益突出，各地年最高負(fù)荷95%以上峰值負(fù)荷累計不足50小時，亟須可靠的解決方案來應(yīng)對。在供給側(cè)，技術(shù)日漸成熟促使虛擬電廠成本不斷下降。
三類企業(yè)或受益
虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游、下游。上游基礎(chǔ)資源為可調(diào)負(fù)荷、分布式電源和儲能設(shè)備；中游資源聚合商主要是依靠互聯(lián)網(wǎng)整合優(yōu)化供給和需求的信息，增強(qiáng)虛擬電廠的協(xié)調(diào)控制能力；下游為電力需求方由電網(wǎng)公司、售電公司和大用戶構(gòu)成。
東北證券認(rèn)為，中游資源聚合商是虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
據(jù)媒體分析，三類企業(yè)將在虛擬電廠發(fā)展的過程中受益：
1、發(fā)電端信息化企業(yè)，有望參與發(fā)電端聚合優(yōu)化進(jìn)程：國能日新，核心產(chǎn)品新能源發(fā)電功率預(yù)測、新能源智能管理等是發(fā)電側(cè)數(shù)字化的關(guān)鍵，目前公司已推出虛擬電廠智慧運(yùn)營管理系統(tǒng)。
2、用電端信息化企業(yè)，深度參與電力交易，接通買賣雙方：朗新科技，基于充電樁聚合充電業(yè)務(wù)在電力市場中開展預(yù)購電、虛擬電廠實(shí)現(xiàn)削峰填谷；恒實(shí)科技，虛擬電廠設(shè)計、建設(shè)及運(yùn)營的先行者，曾全程參與國內(nèi)首個虛擬電廠國網(wǎng)冀北電力公司虛擬電廠建設(shè)；東方電子，依托數(shù)字化技術(shù)重點(diǎn)培育調(diào)度、儲能、綜合能源等產(chǎn)業(yè)建設(shè)，落地城市級、園區(qū)級等三級負(fù)荷類虛擬電廠項(xiàng)目。
3、綜合能源優(yōu)化系統(tǒng)，全方位服務(wù)能源運(yùn)作：遠(yuǎn)光軟件，公司與國網(wǎng)數(shù)科協(xié)同不斷加深，綜合能源服務(wù)平臺有望成為虛擬電廠的雛形。
目前，據(jù)不完全統(tǒng)計，已有國能日新、朗新科技、國網(wǎng)信通、遠(yuǎn)光軟件、恒實(shí)科技、國電南瑞等多家公司明確表示對虛擬電廠領(lǐng)域進(jìn)行了不同程度的參與。
業(yè)內(nèi)人士介紹，虛擬電廠將通過信息通信技術(shù)對多元電力市場主體進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，促進(jìn)新能源發(fā)電消納，作為一個特殊電廠參與到整個電網(wǎng)運(yùn)營管理系統(tǒng)中。
對于成本問題，業(yè)內(nèi)人士表示，目前虛擬電廠平臺、終端成本還是很高的，自控、信息設(shè)備都很花錢，如何優(yōu)化成本，對于案例的市場化復(fù)制，也是至關(guān)重要的。
虛擬電廠發(fā)展尚處早期階段
實(shí)際上，虛擬電廠并不是一個新概念。早在2001年，歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發(fā)電單元為主要目標(biāo)的虛擬發(fā)電廠研究項(xiàng)目，發(fā)展已較為成熟。
按照國家電投中電國際政研室分類，虛擬電廠的發(fā)展階段主要可以按外部環(huán)境分為邀約型、市場型及虛擬電廠三個階段。
當(dāng)前，我國的虛擬電廠的運(yùn)營處在邀約型階段，主要由政府機(jī)構(gòu)或國家機(jī)關(guān)參與進(jìn)行激勵與拉動。現(xiàn)在國內(nèi)布局“虛擬電廠”的企業(yè)主要有電力系統(tǒng)下屬的產(chǎn)業(yè)公司、電網(wǎng)公司成立的各級綜合能源公司以及開展綜合能源業(yè)務(wù)、售電業(yè)務(wù)的企業(yè)市場參與度較低。
此外，目前虛擬電廠市場集中度不高，且各省開展的虛擬電廠項(xiàng)目以試點(diǎn)為主，尚未形成一套成熟的解決技術(shù)方案。
由于虛擬電廠為資源的聚合體，需要打通區(qū)域內(nèi)部的分布式光伏、風(fēng)電廠、主網(wǎng)、家庭、工業(yè)企業(yè)、充電站場站、儲能裝置、電動汽車等多元化的資源，同時“虛擬電廠”控制系統(tǒng)需要建立起虛擬電廠內(nèi)部的協(xié)同機(jī)制，因此“虛擬電廠”對廠商的資源整合能力具有較高的要求。
現(xiàn)階段新能源并網(wǎng)的關(guān)鍵是電網(wǎng)消納能力，其中核心在于調(diào)度調(diào)節(jié)能力以及大規(guī)模超遠(yuǎn)距離輸電能力，這兩點(diǎn)均離不開數(shù)字化手段的輔助，例如“虛擬電廠”技術(shù)、特高壓線路智能化巡檢等。
雖然我國虛擬電廠尚處于初期發(fā)展階段，但參考國外的行業(yè)發(fā)展情況來看，虛擬電廠未來發(fā)展前景十分廣闊。從能源結(jié)構(gòu)和市場機(jī)制的特征來看，中國有望結(jié)合歐洲、美國兩種模式，探索出兼顧分布式電源、可控負(fù)荷以及儲能資源的模式。
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