【谈储能】储能新革命,虚拟电厂正当时






“虚拟电厂”这一概念最早于1997年问世。“虚拟”一词意味着它并非实体存在,因此,虚拟电厂本身并不直接参与发电。它的运作方式是将电网中众多分散的、可调节的电力负荷进行整合,并将其纳入电网调度中,以此实现电力的高效调节,削减高峰时段电力负荷,填补低谷时段电力供应不足。此外,虚拟电厂还能提供诸如调频、调压和备用电力等辅助服务,从而增强电网的稳定性和安全性。从本质上说,虚拟电厂是一套软件平台系统,它集成了现有的分布式能源资源,通过协同控制的方式参与电力市场运作。


【谈储能】储能新革命,虚拟电厂正当时


作为国内首家运营储能电站的系统集成商,融和元储很早就布局虚拟电厂业务,2022年配合上海电力,完成小漕泾综合智慧零碳电厂的交付,在多次电力负荷高峰期高效运转,保障电力稳定供应。2023年12月成功注册浙江区域虚拟电厂,聚合46MW可调负荷参与浙江第三方辅助服务,响应效果佳,保障浙江区域电力供需平衡。


本期谈储能,我们就来聊聊当下,我们为什么需要“虚拟电厂”,以及到底需要什么样的“虚拟电厂”


首先抛出谈储能观点:

· 虚拟电厂存在必然的市场化机会

· 虚拟电厂的核心在于技术与资源

· 虚拟电厂与储能完全兼容并且互相促进



01

我们为什么需要“虚拟电厂”


前文介绍过,作为并非实体存在的特殊电厂,虚拟电厂同时兼具了传统电厂的能力,还能提供一系列电网辅助服务,所以,当“源网荷储一体化”被越来越多提及的时候,“虚拟电厂”成为了把工厂、商场甚至居民家的屋顶光伏、电锅炉、电动汽车、空调等各类分散、可调节资源汇聚起来,统一协调控制最好的承载体。


【谈储能】储能新革命,虚拟电厂正当时


简单来说,将“虚拟电厂”想象成一个理财的平台,那些基金、股票、债券等金融类资产,对应的就是传统电源、分布式电源、储能设备、工厂产线等与能源相关的硬件设备,通过“虚拟电厂”服务,将他们整合,以电力为交易对象,输出最大收益的同时,也确保服务企业电力安全稳定高效运行。


同时,从市场化的角度来说,虚拟电厂也拥有着无限可能。


一、发电与用电的不对齐


发电侧:电网难以仅通过调节发电侧资源来维持发电与用电之间的实时平衡。


在传统的电力系统里,火电资源占据主导地位,电网可以实时、灵活、有效地统一调度这些火电机组,以满足用户的需求,并保持供给与需求的动态平衡。然而,随着新能源发电的崛起,“靠天吃饭”的特点带来了随机性、间歇性和波动性的增加,对电网的稳定性造成了很大的冲击。


用电侧:分散的用户侧资源显著增多,电网调度难度大增。


以新能源车和充电桩为代表的用户侧资源在近些年呈现出显著的增长趋势,这些资源同样存在高度的随机性和波动性,并且不受电网的统一管理。此外,随着储能技术和屋顶光伏、甚至V2G的发展,电力传输再也不是单向的输出,也使得用电侧资源的灵活性和复杂性呈指数级增长,进一步增加了电网调度的难度。


所以,这种供给与需求两端的变化给电网结构带来了巨大的冲击。无论是在电源侧还是负荷侧,都需要“虚拟电厂”去发挥重要的支撑作用,是新型电力系统中不可缺少的一环。


二、电力市场交易机制的放开


如果说发电侧与用电侧的不对齐是“虚拟电厂”发展的良田,那么电力市场交易机制的放开无疑为这块良田浇上了化肥。


早在2015年由中共中央、国务院发布的电力体制改革纲领性文件《关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发〔2015〕9号)文》,就明确了电力市场化改革的核心在于价格的自由竞争,电力市场交易机制放开是实现价格自由竞争的底层基础。这无疑展示了国家大力推进电力市场化改革的决心。


而到2023年9月18日,国家发改委、国家能源局印发了《电力现货市场基本规则(试行)》的通知。这是我国首个在国家层面发布用于指导电力现货市场建设并规范市场规则的正式文件,对指导、推动各地区更好地有序规范开展电力现货交易,构建起流程更完善、功能更齐全的电力市场体系,做出了明确的规范。


一系列政策的出台,无疑进一步为“虚拟电厂”的发展打开空间,电力交易机制有序放开、市场参与主体持续扩大、交易品种逐步丰富,虚拟电厂也就拥有了变现渠道。与此同时,国家及地方层面通过政策的出台,认可“虚拟电厂”地位,明确“虚拟电厂”具备参与辅助服务资质,未来可通过参与辅助服务获取收入,进一步打开了市场。


三、成本优势显而易见


据相关数据测算,满足相同的削峰填谷需求,传统电厂需要的成本投入是“虚拟电厂”的8倍,从全生命周期的成本角度来看,“虚拟电厂”已经展现出了无可比拟的性价比。


众所周知,储能作为电力市场改革的一大抓手,长久以来一直饱受前期投入的成本问题制约,然而,“虚拟电厂”的出现也为这一问题提供了有效的解决方案,通过调度部分储能能力,实现储能的“虚拟化”,这种模式具有很强的SaaS的特性,成为一种经济性极强的轻资产方案,非常符合当前企业发展的潮流。


因此,虚拟电厂不仅在资本投入方面具有显著优势,更是一种环保、高效的能源管理方式。它能够满足日益增长的电力需求,同时助力电力行业的可持续发展。



02

我们需要什么样的“虚拟电厂”


抛开市场谈需求一直是不可取的行为,不同国家、不同地区的电力市场环境往往决定了“虚拟电厂”的形态。欧洲作为一直以来饱受电力短缺问题困扰区域,“虚拟电厂”服务大多聚焦在电源侧,对影响发电的因素做出准确预测帮助新能源发电资源准确、及时地完成向下游输出。美国户储市场发达,“虚拟电厂”也多聚焦于家庭负荷侧,整合负荷侧资源,填补电力缺口,将高峰期价格昂贵的电力资源直接提供给最需要的用户已求实现最大化收益。


而在国内,“虚拟电厂”发展呈现完全不同的一面,通过不断的政策刺激与地方财政补贴,激励用户参与,引导市场的建成。所以前期使用率普遍不高,但随着电力市场交易的越发成熟和普及,我国的“虚拟电厂”业务也必将从初期的政策导向变为市场化导向。同时伴随着近些年工商业储能的快速发展,未来在电源侧、尤其是分布式电源侧的机会有可能逐步显现。


在这样的背景下,打通技术与资源、形成生态循环,才是决定“虚拟电厂”成败的关键。


技术:预测与算法


出力预测及负荷预测难在准确掌握出力及负荷曲线,面对新能源发电的高随机性,想要准确地预测出力曲线,就需要虚拟电厂运营商有高质量的海量数据库,而这正是当前行业最宝贵的财富之一,也是融和元储一直以来坚持“运营+”战略的原因,积累多年的海量运营数据与丰富的经验,都会通过AI学习,协助调度算法在多变量、多约束条件下找到最优解。


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基于此,我们在 2024年1月22日,在浙江省电力交易中心平台,利用提前布局的大量工商业储能项目资源,进行虚拟电厂辅助服务申报,单日中标12MWh,累计响应容量超24MWh,已经可以满足3400个家庭一天的用电量。


资源:前期资源整合能力与后续持续服务


在“虚拟电厂”领域,运营者的整合能力无疑是关键。具备强大整合能力的运营商,能够调度更多种类的资源,实现更高程度的资源互补。作为储能产业“聚合商”,这也是融和元储的优势所在,依托于强大的生态圈资源,获取技术积累、产品打磨所需的场景与案例,然后为整个“虚拟电厂”服务赋能。


【谈储能】储能新革命,虚拟电厂正当时


而后续的持续服务能力,更是虚拟电厂运营商的核心竞争力所在。融和元储从自身的产品出发,通过深入挖掘用户的调节空间,尤其是工商企业用户,这不仅有助于其获取更多的降本增效空间,而且还有助于融和元储与客户形成“用能一站式”管家服务,从而增强与用户的粘性,共同挖掘更大收益。



03

虚拟电厂与储能完全兼容并且互相促进


虚拟与现实的协同,必将创造出巨大的机会。就像电商平台与商业实体,外卖平台与线下餐厅,“虚拟电厂”作为能源企业在数字世界的平台,必将拥有巨大的发展空间。


随着储能及各类能源设施的爆炸式增长,虚拟电厂可以管理的“能源资产”也越来增多,这也确保了“虚拟电厂”稳定的未来预期和市场空间。


同时,作为长期算不清楚“经济账”的储能企业来说,通过新商业模式解决成本问题也将是储能行业降本的新思路,“虚拟电厂”软硬结合的一体化商业模式,必将成为继工商业之后,又一各家争先恐后进入的新赛道。


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原文始发于微信公众号(融和元储):【谈储能】储能新革命,虚拟电厂正当时

作者 808, ab