虛擬電廠是電力能源行業的新興技術和組織形式,與新能源相伴而生。但通常意義上,行業內以補充大電網靈活性資源容量,來框定虛擬電廠的實際功能和業務范圍。在我國“雙碳”目標下,從電力系統規劃和安全運行的角度,新能源的大量接入會沖擊系統能量動態平衡,在可預見的一段時間內,電網靈活性資源都會存在結構性缺口。從這個角度來看,虛擬電廠因其數字化、輕資產的特性,確實前景廣闊。但從虛擬電廠行業自身發展的角度,如果單純服務電網,等待政策支持,很難獨立成長。特別在行業發展初期,各種政策正在推進完善,虛擬電廠的商業模式是什么、服務對象有哪些等,都是迫切需要回答的現實問題。
分布式光伏發展遇“拐點”
分布式光伏與集中式光伏,對于實現“雙碳”目標都具有重要作用。我國正在加速推進能源轉型,新能源、特別是分布式新能源發電正在融入傳統電力體系。相較于集中式,分布式長期以來不承擔輔助服務分攤責任,擁有固定上網電價,電量被保障消納,在“權責利”對等的體系下,顯得頗受“關照”。但隨著分布式光伏的快速發展,截至2023年底,我國分布式光伏累計裝機已經突破250GW,占光伏總裝機超過40%。單以容量計,完全可以列為系統的主力電源,因此也應承擔起更多責任。《全額保障性收購可再生能源電量監管辦法》自2024年4月1日起實行,明確了交易、并網等新要求,分布式光伏遇到了“成長的煩惱”。分布式光伏,特別是其中的戶用類型,正面臨兩個顯著的發展“痛點”:其一是因電網承載能力不足,即“紅區”“黃區”不斷擴大,投資和并網接入受到限制;其二是分布式光伏預期將進入電力市場,收益即將發生變化,投資風險增大。分布式光伏發展關乎國家新能源發展大計,引起社會各界的廣泛關注,相關政策陸續出臺,對技術解決方案的需求也更加迫切。
虛擬電廠將成分布式資產“好伙伴”
除了分布式光伏之外,分布式能源資產最重要的就是電池儲能,經過多年發展,電池儲能的成本已經下降了一個數量級,在部分省份具備了大面積推廣的經濟條件。虛擬電廠最早以用戶負荷為切入點發展起來,已經與負荷深度結合。分布式光伏、工商業儲能、各種用電負荷,三者作為分布式能源資產,已經具備了統一調配、統一優化運營的現實基礎。
主網調峰能力不足,有抽水蓄能、火電等不同資源,但解決配電網的技術方案卻相對較少。配電網不會一味地滿足分布式光伏的全電量消納,否則電網投資巨大,且設備利用率低。當前“棄光”和“紅黃區”等政策,對分布式光伏的疏導作用有限,可能造成投資“大起大落”。
過去分布式光伏是“旱澇保收”,隨著政策環境變化,分布式光伏需從傳統的工程項目投資建設向資產運營方向轉變,虛擬電廠技術則可以賦能分布式光伏“智慧運營”。因其數字化賦能、輕資產運營的特征,以虛擬電廠為組織形式,運營分布式能源資產,可有效解決配電網各種治理問題,通過先進的預測、優化和控制,各類型分布式能源資產聯合體,可與電網技術要求、電力交易實現更好的互動協同。
具體來說,針對并網難,紅、黃區擴大,虛擬電廠可以組合光伏+儲能+負荷,構成動態自平衡單元,更大程度獲得配電網新能源并網容量,穿越“紅黃區”,為分布式光伏創造更多投資機會。針對分布式光伏進入電力市場的趨勢,虛擬電廠可將分布式光伏與工商業儲能、可調負荷等資源聯合優化運營,針對電價變化,平移光伏發電,對沖市場風險,保障分布式光伏項目收益。
虛擬電廠在國內落地前景廣闊
虛擬電廠在世界各個國家的發展大相徑庭,因為不同的市場環境、能源結構、資源稟賦,呈現出不同的內涵。如果要提煉最大公約數,那虛擬電廠的共同表象是數字化技術,但其內在核心是優化模型、預測算法和控制策略。
我國虛擬電廠發展最早由電網公司主導,以“示范、試點”的性質為主。隨后,各地區出臺了相應的可進行交易的品種,比如輔助服務、需求側響應、以及部分省份的現貨,此時各類主體也紛紛入局。解決大電網的調節需求,目前也成為虛擬電廠應用的主要路徑。針對分布式光伏等在配電網遇到的困境,虛擬電廠同樣應該有所作為,也是虛擬電廠正在發展的增量業務。前者重在參與電力市場交易,響應電網調度,可以理解為對系統發揮“電廠”功能;后者重資產運營、兼顧投資收益,可支持優化分布式新能源的發展。中國的新能源增速和增量均領跑全球,作為相伴而生的虛擬電廠,回歸直接服務新能源的“本心”,反而會開拓出嶄新局面,也一定會探索出優于歐美的商業模式。
責任編輯: 李穎