虚拟电厂热度狂飙，“不发电”的电厂能否快速出圈？
当前，我国可再生能源发展迅速，社会用电短期峰值负荷不断攀升，7月以来，国家电网经营区负荷四创历史新高，首次突破11亿千瓦，最高达11.8亿千瓦，同比增长9%。华北、华东、华中、西南等4个区域电网及江苏、浙江、山东等16个省级电网负荷68次创新高。电网“双高双峰”特性明显，备用容量不足。极端情况下，2030年电网备用容量缺口将达到2亿千瓦。
虚拟电厂作为提升电力系统调节能力的重要手段之一，对缓解电力紧张将发挥重要作用。
“不发电”的电厂
首先，什么是虚拟电厂？相对传统电厂而言，虚拟电厂并不发电，而是以物联网为基础，通过信息通信和智能控制技术，将相对分散的分布式电源、储能系统、可控负荷及充电桩等资源进行聚合调控，从而实现“源网荷储”协调互动，并参与电力市场和电网调度的特殊“电厂”。
它既可作为“正电厂”向系统供电调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷；既可快速响应指令配合保障系统稳定并获得经济补偿，也可等同于电厂参与容量、电量、辅助服务等各类电力市场获得经济收益，为电力市场的多元化和灵活性调节提供新的动力。
以上海市为例，其早在2016年便布局虚拟电厂建设，2016年黄浦区启动全国首个商业建筑虚拟电厂示范项目，目前，该虚拟电厂平台已接入商业建筑155幢，累计调度超2000幢次/50万千瓦，单次最大削减负荷50.5MW，柔性负荷调度能力超过10%。
高性价比的灵活性资源
虚拟电厂具备为电力系统提供灵活支撑调节的能力。随着我国新能源装机占比不断提高，据中电联发布的《2024年上半年全国电力供需形势分析预测报告》显示，上半年全国新增发电装机容量1.53亿千瓦，其中新增并网风电和太阳能发电装机容量1.28亿千瓦，占新增发电装机总容量的比重达到84%。其新能源发电的随机性、波动性给电力系统调节带来了更大的挑战。虚拟电厂一方面根据聚合资源的实时供需情况，结合市场价格，优化资源配置，提高新能源消纳水平，降低整体用能成本；另一方面为电网提供调峰、调频等辅助服务，实现“削峰填谷”，提升电力系统的安全稳定水平。
国家电投创新投资高级工程师、中国可再生能源学会并网专委会专家委员张冲在经济日报中发文提到，全国具有优质灵活调节能力的电源只有约20%，仅靠发电侧的灵活性调节无法满足电力系统的稳定性和可靠性需求。其实，全国每年用电负荷高于95%的尖峰负荷时间只有几十个小时，如果采用虚拟电厂的方式，可以节约6000万千瓦至7000万千瓦的顶峰电源。虚拟电厂作为能够挖掘用户侧灵活性资源的技术手段和商业模式，随着技术日渐成熟，凭借成本仅为火电10%至15%的优势，将成为提升新型电力系统灵活性极具性价比的举措。
发展与挑战
根据Fortune Business Insights数据，2023年全球虚拟电厂市场规模为14.2亿美元，预计将从2024年的18.6亿美元增长到2032年的239.8亿美元，2024-2032年预测期间复合年增长率为37.70%。2023年，欧洲在虚拟电厂市场占据主导地位，份额为41.54%；而2022年则是北美以超过40%的份额占据主要市场份额；预计亚太地区虚拟电厂市场在未来几年也将以显著的速度增长，这将是由包括中国、韩国和日本在内的地区国家在智慧能源管理方面的大量投资主导。
▲数据来源：Fortune Business Insights
我国今年也在虚拟电厂发展上取得显著进展，7月1日起实行的《电力市场运行基本规则》规定了虚拟电厂的市场经营主体地位，意味着虚拟电厂正式成为电力交易主体，可全面参与电力市场。而虚拟电厂首批国家标准GB/T 44241-2024《虚拟电厂管理规范》也在今年8月正式发布，将于2025年2月1日起实施。
8月6日，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，其中明确提出利用源荷储资源建设一批虚拟电厂，建立健全标准体系，完善相关规则，提升电力保供和新能源就地消纳能力。
8月11日，中共中央、国务院印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》，其中着重强调了构建新型电力体系的重要性，提出“建设智能电网，加快微电网、虚拟电厂、源网荷储一体化项目建设。加强电力需求侧管理。深化电力体制改革，进一步健全适应新型电力系统的体制机制。
虽然我国虚拟电厂发展已取得一定进步，但同时也有许多突破的瓶颈。
从市场层面看，我国虚拟电厂成熟度低，市场机制不完善。参与电力市场机制设计处于起步阶段，准入条件、交易品种、交易机制等还有待完善。其商业模式未能有良好的持续盈利模式，当前以邀约型为主，更多依靠政府补贴。对此，有相关专家建议，一是放开市场准入和补贴探索盈利模式，建立全市场多品种虚拟电厂参与机制。政府部门在推进虚拟电厂建设方面，要以开展盈利模式探索和能力构建为重点，不断完善各类市场准入机制。参照电能量市场、辅助服务市场、绿电绿证市场的优先级顺序，为虚拟电厂运营商打开尽可能多的潜在盈利通道，逐步形成各方按需参与、模式百花齐放的格局。
在技术成熟度上，虚拟电厂的行业标准、各类设备及负荷的通信协议难达到统一，数据交互的壁垒也较高，这直接增加了虚拟电厂发展的难度和成本。相关项目收益率较低，带动的投资积极性较弱。
从政策层面上，尽管国家和各省市都出台了一些支持虚拟电厂发展的政策，但是在具体实施过程中仍然会出现各种意想不到的细节，因此这些政策的针对性和有效性还有待观察。
综上所述，中国虚拟电厂市场在政策支持和市场需求的双重驱动下，目前正处于快速发展阶段。在未来，随着电力交易市场和辅助服务市场的不断完善，虚拟电厂将逐步从试点项目向宏观管理过渡，技术应用和商业模式的创新将进一步推动市场的繁荣。
来源丨能碳世界
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