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最近虛擬電廠的熱度較高,虛擬電廠也是作為Smart Grid的負(fù)荷側(cè)要素之一,包括了DR需求響應(yīng)和ADR自動需求響應(yīng)。
而中國的Smart Grid,在當(dāng)時要解決電網(wǎng)卡脖子的問題,所以側(cè)重于電網(wǎng)建設(shè),尤其是輸電網(wǎng)建設(shè),因此走特高壓路線,整個行業(yè)對中低壓配網(wǎng)及負(fù)荷側(cè)關(guān)注度較低。
虛擬電廠的商業(yè)模式核心,依然是如何變現(xiàn),而變現(xiàn)的關(guān)鍵問題,還在于市場的確立。虛擬電廠并非傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠,它是一種將不同空間的可調(diào)(可中斷)負(fù)荷、儲能、微電網(wǎng)、電動汽車、分布式能源等一種或多種資源聚合起來,實現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制,參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易的智慧能源系統(tǒng)。
現(xiàn)有電力市場設(shè)計的不足
現(xiàn)有的電力市場理論和機制,是為單向,單目標(biāo),用戶極少參與的大型電網(wǎng)系統(tǒng),在穩(wěn)定收斂狀態(tài)(線性化展開)設(shè)計和匹配的。
從供給角度看,虛擬電廠的火爆是由電力供應(yīng)單位增加,以及電力調(diào)配能力增強這兩方面因素共同導(dǎo)致的。
在碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)背景下,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。
此外,虛擬電廠建設(shè)還可以節(jié)約電廠和電網(wǎng)投資。根據(jù)測算,滿足5%的峰值負(fù)荷可能需要投資4000億的電廠和配套電網(wǎng);而通過虛擬電廠實現(xiàn),建設(shè)、運營、激勵等環(huán)節(jié)的投資只需要500億~800億元。
在研究機構(gòu)眼中,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。
建設(shè)一個新型電力市場。
虛擬電廠的技術(shù)形態(tài),本質(zhì)上是一種復(fù)雜適應(yīng)性功能,是面向未來電力市場的應(yīng)用場景,自然與當(dāng)前電力市場的機制發(fā)生沖突,這是第一性原理的問題。
因此,我們認(rèn)為未來虛擬電廠的變現(xiàn)渠道,主要還是通過新型電力市場。所以市場的形態(tài),直接決定了虛擬電廠的未來發(fā)展方向。
一張圖,說明虛擬電廠的商業(yè)機會
虛擬電廠的變現(xiàn)模式與市場的關(guān)系,我試著用一張圖去表現(xiàn):
未來的虛擬電廠運營商,大致分為兩個類型,其一是面向一級市場的交易,其特性更接近傳統(tǒng)發(fā)電廠,體量較大、性能較高、圍繞電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定需求,提供負(fù)荷側(cè)的支撐服務(wù),接受電網(wǎng)調(diào)度。
二級市場的風(fēng)向標(biāo),隔墻售電
我們認(rèn)為,二級市場的海量用戶、小額產(chǎn)品、高頻、多變、自組織的交易形態(tài),是與現(xiàn)有一級電力市場壁壘森嚴(yán)、規(guī)則較為清晰、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對簡單、安全邊界嚴(yán)苛的設(shè)計,存在較大沖突。
電網(wǎng)企業(yè)和傳統(tǒng)大型電力企業(yè),希望基于一級市場的規(guī)則,去開展負(fù)荷側(cè)、配網(wǎng)側(cè)的交易業(yè)務(wù),主導(dǎo)二級市場的發(fā)展,這是傳統(tǒng)電力企業(yè)的思維慣性所致。
在把脈虛擬電廠虛實之前,有必要先弄清楚“虛擬電廠”是什么;其次再分析發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)鏈;最后一起探究虛擬電廠突然暴火的原因。
至于電力系統(tǒng)智能化的服務(wù)提供商,目前參與虛擬電廠的模式主要有兩類,一類是針對用戶側(cè),在提供分布式光儲硬件設(shè)備的同時,配套提供虛擬電廠軟件服務(wù),幫助用戶提升能源使用效率,比如“零探智能”;另一類則是圍繞電網(wǎng)系統(tǒng),通過協(xié)調(diào)其所服務(wù)的工廠、樓宇用電狀況,響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度,來獲取收益。
虛擬電廠,傳統(tǒng)玩家的悖論
所以這就是虛擬電廠的某種悖論,如果傳統(tǒng)玩家以傳統(tǒng)的方式,用一級市場的建設(shè)模式去做,那虛擬電廠一定不是真正意義的虛擬電廠。
如果用二級市場的建設(shè)方式,即按照國家能源局《2022年深化“放管服”改革優(yōu)化營商環(huán)境重點任務(wù)分工方案》里提到的:推動建設(shè)基于區(qū)塊鏈等技術(shù)應(yīng)用的交易平臺,研究適應(yīng)可再生能源微電網(wǎng)、存量地方電網(wǎng)、增量配電網(wǎng)與大電網(wǎng)開展交易的體制機制。
而悖論的破局,不在于市場,更不在于任何技術(shù)層面的革新,更在于電力體制改革,電網(wǎng)企業(yè)改革的深化。新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ),是新型的電力體制。