虛擬電廠沒有實體形式,被稱為“看不見的電廠”,作為一種創(chuàng)新的電力供應(yīng)模式,正在全球范圍內(nèi)受到矚目并迅速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,2022年,全球虛擬電廠項目的累計裝機容量已達(dá)到21.2GW,其中,中國以占全球總量17.5%的裝機容量,展現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭
案例一:聚合充電樁1)深圳某辦公區(qū)停車場充電樁通過5G+邊緣計算等技術(shù)聚合,用電高峰時,充電樁根據(jù)后臺虛擬電廠指令下調(diào)充電功率,實現(xiàn)錯峰充電,響應(yīng)速度可達(dá)到分鐘級別,部分收益最終讓利給車主。2)浙江海寧某快充站接入當(dāng)?shù)氐奶摂M電廠平臺,在中午光伏發(fā)電量較大時,消納清潔能源為電網(wǎng)填補。
案例二:激活儲能資源1)深圳寶清儲能電站運用報廢的LFP電池,成功接入虛擬電廠并滿足其調(diào)度要求。2)合肥某虛擬電廠接入25座換電站,用電高峰期能提供1.3萬千瓦負(fù)荷資源,可滿足1600個家庭日用電量3)上海換電站試點將自身轉(zhuǎn)型為儲能設(shè)施,通過接入虛擬電廠增加電池使用效率,達(dá)到削峰填谷的目的。
案例三:“電力+算力”新業(yè)態(tài)1)浙江金華虛擬電廠指揮中心可智能管控樓宇空調(diào)等負(fù)荷資源,實時調(diào)整溫度實現(xiàn)調(diào)峰,并與電力交易中心互通,為資源方創(chuàng)收。2)國網(wǎng)湖北利用算力搭建起基于虛擬電廠的調(diào)控一體化系統(tǒng),將湖北的13000座5G基站接入虛擬電廠,可調(diào)節(jié)負(fù)荷超3.8萬千瓦。
虛擬電廠以實現(xiàn)需求側(cè)資源的+優(yōu)化配置為目標(biāo),作為一種新型的電力供應(yīng)模式,在全球范圍內(nèi)展示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
2022年全球虛擬電廠裝機累計規(guī)模預(yù)測情況(GW)
在此背景下,全球虛擬電廠項目累計裝機容量也實現(xiàn)了突破,2022年達(dá)到21.2GW,同年新增裝機9.9GW,投資規(guī)模約99億元(約14.1億美元)。全球電力需求為26,779TWh,虛擬電廠參與交易電量約32.6TWh,雖然只占全球電力需求量的1.2‰,但其交易金額約為128億元(約18.3億美元),顯示了其巨大的市場潛力。
該報告預(yù)測,到2025年,全球虛擬電廠裝機累計規(guī)模將達(dá)到58-60GW,到2030年更將達(dá)到135-145GW。按照800元/千瓦的投資成本測算,2030年全球虛擬電廠累計投資規(guī)模將接近1,000億元。
中國虛擬電廠產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出巨大商業(yè)價值和良好發(fā)展前景。該報告預(yù)測,到2025年和2030年,中國虛擬電廠累計裝機總?cè)萘款A(yù)計將分別達(dá)到39GW和55GW。預(yù)計到2025年,中國虛擬電廠的投資規(guī)模將達(dá)到300億元,到2030年,這一數(shù)字將提升至425億元。同時,預(yù)計2025年和2030年,中國虛擬電廠參與平抑的用電量將分別達(dá)到37TWh和51TWh。
全球各國在面對電源結(jié)構(gòu)問題和尖峰負(fù)荷需求無法滿足的情況下,需求側(cè)管理和虛擬電廠應(yīng)用已成為關(guān)鍵解決方式。
虛擬電廠作為智慧能源系統(tǒng)的一種,能通過聚合一種或多種可控資源,實現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制,并參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易。此外,虛擬電廠作為輕資產(chǎn)運營模式,其盈利性和經(jīng)濟性都表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
目前,中國已有多個省份陸續(xù)公布了虛擬電廠的相關(guān)政策,并對虛擬電廠削峰填谷的補貼、計價規(guī)則等進(jìn)行了詳細(xì)制定。
這種新型的電力運營方式不僅可大幅降低投資成本,而且其收入來源更為多元化,包括電量補貼分成收入、節(jié)能服務(wù)的服務(wù)費用等。國家電網(wǎng)測算,若建設(shè)虛擬電廠,建設(shè)、運維和激勵的資金規(guī)模僅需煤電機組的10-15%,即400-570億元。
以山東省為例,其在面臨500萬千瓦尖峰負(fù)荷缺口的情況下,采用“需求響應(yīng)+延壽煤電”虛擬電廠方案的年化成本遠(yuǎn)低于新建燃煤機組,每年將降低14.7億元的開支。
各種儲能的成本對比情況
在上述山東省的案例中,虛擬電廠的度電成本為0.57元/kWh,與鋰電池儲能成本水平相當(dāng),更低于鈉離子電池和液流電池等儲能方式。
通過以上分析,虛擬電廠的推廣將為解決全球電力供需問題提供一種全新且經(jīng)濟有效的解決方案。對于電力運營商和負(fù)荷聚合商來說,虛擬電廠的應(yīng)用不僅可降低資金成本,也可實現(xiàn)更高效的電力資源分配和管理。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需進(jìn)一步細(xì)化
隨著虛擬電廠的持續(xù)發(fā)展,國家發(fā)改委和國家能源局等政府部門亦給予了高度的重視和支持。在《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則(征求意見稿)》《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機制和政策措施的意見》等產(chǎn)業(yè)政策中,明確了虛擬電廠行業(yè)的發(fā)展方向,并提供了廣闊的市場前景。
然而,國內(nèi)的虛擬電廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨多重挑戰(zhàn)和困難,虛擬電廠尚處于發(fā)展的早期階段,尚未建立完整統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對于技術(shù)整合和管理體系的單一性問題存在困擾。由于虛擬電廠是基于互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)進(jìn)行集成的,其面臨潛在的網(wǎng)絡(luò)安全問題也是一個重要的挑戰(zhàn)。
此外,虛擬電廠的市場定位和市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)尚不明確,國內(nèi)電力市場對各類新興主體的接納程度不夠,輔助服務(wù)市場規(guī)模小、品種少,這些都是制約虛擬電廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素。盡管虛擬電廠備受關(guān)注,頻頻出現(xiàn)在政策文件和資本市場話題中,但作為一種新業(yè)態(tài),虛擬電廠目前仍呈現(xiàn)雷聲大、雨點小的局面。
不同于以往的電力工程或能源工程,虛擬電廠是作為一個“生態(tài)體系”的建設(shè),在當(dāng)前發(fā)展的窗口期,需要政府、電網(wǎng)公司、產(chǎn)業(yè)鏈、用戶多方資源相互協(xié)助與共同推進(jìn)。
原標(biāo)題:虛擬電廠如何在現(xiàn)實生活中運用?