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據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)顯示，今年1-10月，全社會用電量累計71760億千瓦時，同比增長3.8%。其中，城鄉(xiāng)居民生活用電量11247億千瓦時，同比增長12.6%。
截至10月底，全國累計發(fā)電裝機容量約25.0億千瓦，同比增長8.3%。其中，風(fēng)電裝機容量約3.5億千瓦，同比增長16.6%；太陽能發(fā)電裝機容量約3.6億千瓦，同比增長29.2%。
可以看出，居民用電需求在不斷攀升，新增裝機容量又主要以風(fēng)電光伏等波動性大的電力為主。同時，北方供暖季即將到來，可以預(yù)測到，未來一段時間，電力供需峰谷將被持續(xù)拉大，因此需要一個調(diào)節(jié)手段來維持發(fā)電側(cè)與用電端的平衡，虛擬電廠就這樣出現(xiàn)在人們面前。
對于虛擬電廠，大家都存在許多問題，如什么是虛擬電廠？虛擬電廠的優(yōu)勢在哪？虛擬電廠怎么盈利？對我們普通人來說有收益嗎？現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r等等，讓我來一一解答。
什么是虛擬電廠？
虛擬電廠對于很多人來說可能是個新名詞，但這一概念早在十幾年前就已經(jīng)被提出。虛擬電廠其實就是一個能量管理系統(tǒng)，負責(zé)精準(zhǔn)控制發(fā)電側(cè)與用電側(cè)平衡。
當(dāng)處于用電高峰期時，虛擬電廠通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)降低一些非必需的用電設(shè)備的功率或直接關(guān)閉，當(dāng)然這些設(shè)備的擁有方將得到一定的補償，從而達到替電網(wǎng)減負的作用。
當(dāng)處于用電低谷時，如果沒有虛擬電廠，發(fā)電側(cè)只能調(diào)節(jié)發(fā)電機組，以此來完成平衡。而虛擬電廠可以放出更便宜的電價以供發(fā)電側(cè)使用，提高用電側(cè)需求。
舉個簡單的例子，上半夜處于居民用電高峰期，虛擬電網(wǎng)通過控制一些非必需設(shè)備，如降低電動汽車的充電功率等，來降低電網(wǎng)負荷；待到下半夜用電低谷期時，再以更低廉的價格給電動汽車充電。
此外，對于風(fēng)電光伏這類波動性大的能源，虛擬電廠將多余電力直接接入閑置的儲能設(shè)備中，包括分布式儲能、換電站、充電樁，甚至包括電動汽車，將這些儲能設(shè)備聚合起來參與電網(wǎng)調(diào)度。
按虛擬電廠對外特征，虛擬電廠可分為電源型虛擬電廠、負荷型虛擬電廠、儲能型虛擬電廠及混合型虛擬電廠等。
虛擬電廠的優(yōu)勢
虛擬電廠的技術(shù)涉及“互聯(lián)網(wǎng)+5G+智能網(wǎng)關(guān)”技術(shù)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)、電力線路載波技術(shù)、無線技術(shù)等一系列技術(shù)。
雖然聽起來很高大上，但這些技術(shù)目前已經(jīng)全部得到市場化應(yīng)用，對于行業(yè)內(nèi)廠商并不存在技術(shù)壁壘。
相較于傳統(tǒng)電廠，虛擬電廠能夠?qū)⒇摵蓚?cè)的各種資源集合起來，通過信息化手段和技術(shù)自動化手段集合起來，具有傳統(tǒng)無可比擬的靈活性。
此外，在成本方面，如果要通過火電廠來實現(xiàn)電力的削峰填谷，滿足其經(jīng)營區(qū)5%的峰值負荷需投資至少4000億元，同時還會造成環(huán)境污染，排放大量二氧化碳。而選用虛擬電廠的話，投資僅需500億元左右，由于虛擬電廠的特性，對環(huán)境無污染，無碳排放。
值得注意的是，虛擬電廠并不等于真正的電廠，不具有直接發(fā)電能力，無法解決電荒問題，真要解決電荒問題，只能是發(fā)電設(shè)備，而不是虛擬電廠這樣的調(diào)節(jié)設(shè)備。
因此在大規(guī)模限電情況下，虛擬電廠無法提供電力，甚至不會有任何動作，因為如果將聚合商的儲能電池放空，存在無法補充的問題，會危及儲能設(shè)備壽命，得不償失。
虛擬電廠盈利手段
為了接入更多互動資源，目前虛擬電廠通常采用多級聚合的方式。其中一級聚合商直接響應(yīng)虛擬電廠的需求響應(yīng)信息，并對多個二級聚合商釋放激勵信號，一層層響應(yīng)任務(wù)發(fā)布下去，覆蓋各個工業(yè)園、商業(yè)電力區(qū)、居民電力區(qū)等，最終發(fā)放到個體戶手中。
對于接入的聚合商，需具有一定規(guī)模、具備上下調(diào)節(jié)能力并持續(xù)一段時間的可調(diào)節(jié)資源，具備完善的電能在線監(jiān)測與運行管理系統(tǒng)、分鐘級負荷監(jiān)控能力，監(jiān)測數(shù)據(jù)需送至虛擬電廠管理平臺，并將響應(yīng)性能結(jié)果報送供電局。
我國在這方面還沒有具體的資質(zhì)要求，目前我國的聚合商多為地鐵站、充電站、換電站、5G基站、數(shù)據(jù)中心、建筑樓宇等。
多級聚合商之間必須嚴格完成上級下發(fā)的任務(wù)響應(yīng)量，若下級聚合商完不成能源的供給平衡將會受到上級聚合商經(jīng)濟處罰，以此來實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控。
對于我們平民百姓來說，虛擬電廠其實就是早些年的電力需求響應(yīng)，當(dāng)電力批發(fā)市場價格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時，電力用戶接收到供電方發(fā)出的直接補償通知或電力價格上升信號后，改變其用電模式，以保障電網(wǎng)穩(wěn)定。
這個盈利還是非?？捎^的，拿上海臨港新片區(qū)來說。今年8月，我國電力吃緊，各地面臨限電的問題，而臨港新片區(qū)有15家工商業(yè)用電客戶參與虛擬電廠項目，最多可提供21MW的調(diào)峰能力。若24小時內(nèi)響應(yīng)電力需求，每度電有2.6元的補貼；若2小時內(nèi)快速響應(yīng)，每度電的補貼將達到6元，據(jù)悉，有的用戶一個月單靠響應(yīng)電力需求能收入十幾萬。
虛擬電廠發(fā)展方向
虛擬電廠的發(fā)展可以分為邀約型、交易型及自治型三個階段。
我國目前還屬于邀約型，即由政府機構(gòu)牽頭，各個聚合商參與，共同完成邀約、響應(yīng)和激勵流程。
下一個階段為交易型，將電力市場由計劃經(jīng)濟模式改為市場經(jīng)濟模式，建立電力交易市場，虛擬電廠以真正電廠的形式獲取收益。
最后達到自治型階段，隨著電廠聚合的資源種類越來越多，數(shù)量越來越大，空間越來越廣，形成“虛擬電力系統(tǒng)”，實現(xiàn)跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠。
我國虛擬電廠處于初級階段，由于我國電力市場長期屬于計劃經(jīng)濟模式，導(dǎo)致我國出現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)成熟度低、市場化水平低、客戶不愿參與響應(yīng)等問題。在實行階段必然也會面對一系列問題，包括數(shù)據(jù)交互的難度及安全性、人們不愿聽從指令、各聚合商通信協(xié)議不統(tǒng)一等。
當(dāng)前階段，我國的虛擬電廠全靠國家補貼，未來實現(xiàn)商業(yè)化能否擺脫補貼，畢竟一個依賴于國家補貼的行業(yè)，是一個畸形的行業(yè)，距離真正實現(xiàn)盈利還有多久也不可知。
對于未來的發(fā)展方向，目前有兩個現(xiàn)成的例子。歐洲與美國已進入商業(yè)化發(fā)展，歐洲側(cè)重于聚合發(fā)電資源，美國側(cè)重聚合用電側(cè)資源，都有一定的借鑒意義，對此進行深化試點示范，開發(fā)出適合國情的虛擬電廠商業(yè)模式。
不過，近年來，我國中央和地方30多個省市，出臺了超60項相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，來確定虛擬電廠的市場地位。在政策與資本的驅(qū)動下，可以預(yù)見虛擬電廠這個千億賽道即將邁入高速發(fā)展期，距離真正“起飛”還會遠嗎？
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