虚拟电厂概念火热,所有行业和应用都适用吗?

电力大力士 2023-03-08
2390 字丨阅读本文需 6 分钟

放眼全球,无论是中国还是其他主要经济体,设定碳达峰和碳中和时间表几乎已经成为各国的既定国策。在这种情况下,发展清洁能源成为不二的选择。而要发展清洁能源,虚拟电厂将成为其中的重要一环。那么,虚拟电厂的出现对于我们来说是好是坏?

一、什么是虚拟电厂?

虚拟电厂并不是真正的一座座发电厂,其本质是一套复杂的电能控制系统。它可以通过配套技术将分布在不同地区的储能装置整合在一起,对外等效成一个电厂,来对电网供应电力。

当然,虚拟电厂不仅可以向电网输出电能,同时也能够消纳电网在谷时所富裕的电能。通过这类“削峰填谷”的操作,来实现电网运行的稳定。

当然,虚拟电厂也必须要参与到电力交易过程当中,让私人用户获得可观的收益。

因为多次的充放电不仅会影响自身电池的寿命,当然相关的影响只要提前进行规划并不会产生实质性的影响。同时更高的补贴也能够鼓励私人用户的积极性。

整个虚拟电厂的关键在于一个电价的定价策略。定价过高,会导致大量的用户纷纷开始向电网供电,导致电网电能富裕。

定价过低,则会打消用户的积极性。在这种情况下,特斯拉设计了一款名为Autobidder的虚拟电厂定价软件。

二、虚拟电厂的两种实现模式

目前,虚拟电厂主要有两种模式:北美模式和欧洲模式。

北美模式是以需求为导向,即主要基于过往的数据来预测电网中需求高峰时刻,并通过调动相关的配置来计算一个最合理的价格来鼓励用户在电网最需要的时刻来向电网补给电能。

欧洲模式则是供应为驱动。由于欧洲在发展风电和太阳能方面力度较大,因此其虚拟电网更多关注这些绿电的存储需求,然后再进行调配。

根据相关数据预测,全球虚拟电厂的价值将在今后一段时间内快速增长。2022年,全球虚拟发电厂的价值达到12亿美元,而这个数值将在2028年达到46.3亿美元,形成年均25.63%的复合增长率。

由于国内在绿电方面投入比较大,因此可以更多借鉴欧洲模式,根据供应来实现电能更好地调配。

对于中国来说,发展虚拟电厂拥有更加重要的意义。一方面,无论是电动车还是光伏甚至是风电,中国都是全球当之无愧的大国,总体装机容量非常可观。

这种情况下,虚拟电厂能够很好地发挥自己居中调动的作用,最大程度降低火力发电厂的建设。

另外一方面,随着保有量的持续增加,国家对电动车和光伏的补贴退坡是一个大概率的事件。如果能够让这些绿电生产者找到一个新的稳定的生财之道,那必然会在一定程度上重新激发相关的购买需求。

三、国内虚拟电厂仍处于初级阶段

近年来,我国虚拟电厂建设也开始步入战略发展阶段。2017年5月24日,世界上首套大规模“源网荷互动”系统在江苏投运,它的投运标志着我国拥有了世界上最大规模容量的虚拟电厂。

2021年以来,国家层面的能源规划、低碳转型、碳达峰行动方案和新型储能指导意见等政策中,都明确支持虚拟电厂参与调节电力系统、电力辅助服务和现货市场交易等。北京、内蒙古、河南等多地将虚拟电厂写入其“十四五”能源发展规划中。

今年2月5日,由国网浙江省电力有限公司牵头编写的国家标准《虚拟电厂管理规范》获批。

在《虚拟电厂管理规范》国标获批之前,国网上海经研院主持申报的“虚拟电厂资源配置与评估技术规范”已由国家标准化管理委员会正式批准立项。

标准的建立,意味着今后国内的虚拟电厂在诸如申请并网程序和条件、虚拟电厂并网与接入、虚拟电厂调度运行、虚拟电厂运行安全规定等进行了初步的探索,为国内虚拟电厂的落地打下了坚实的基础。

汪成根表示,国内虚拟电厂建设起步较晚,仍处于初级阶段。虚拟电厂的发展可分为邀约型、市场型和自由调度型三个阶段。目前,我国虚拟电厂仍处于邀约型向市场型发展的阶段,主要通过政府机构或电力调度机构发出邀约信号,由负荷聚合商、虚拟电厂组织资源进行削峰、填谷等需求响应。

易文飞认为,虚拟电厂代表了能源数字化、用电侧资源开发利用等一系列能源电力系统未来高价值的发展方向,但当前也有部分服务商借虚拟电厂的概念包装其传统的节能改造等低技术密度业务。

“当前,关乎虚拟电厂健康发展的部分宏观问题尚未得到解决。”易文飞说,一是虚拟电厂的概念内涵、功能形态未形成权威、统一的认识,政产学研各界均在各自的专业和立场上对虚拟电厂进行解读;二是虚拟电厂参与电网调度交易责权边界还不够明确,国家发改委等部门已经出台相关文件将虚拟电厂认定为辅助服务市场主体和并网调度主体,但是未在文件中明确其权责,电网企业也未出台详细的说明文件,这就使资本方、运营商、电网企业在虚拟电厂的发展投入上有所保留;三是虚拟电厂技术标准体系尚不健全,当前虚拟电厂建设缺少统一的标准,市场主体的数据交互存在壁垒,导致虚拟电厂运行成本高且存在信息安全风险。同时,虚拟电厂并网调度标准、规程不明确,导致并网调度存在困难。

四、从不同的角度进行分析利弊

环境保护角度:虚拟电厂可以整合和管理不同的分散式可再生能源发电设施,如太阳能电池板、风力涡轮机等,从而提高可再生能源利用率,降低碳排放。这对环境保护是好的。

经济角度:虚拟电厂可以将分散的电力资源集成到一个网络中,从而提高电力的利用效率和经济效益。这对于能源市场和电力行业的经济发展是好的。

供电可靠性角度:虚拟电厂可以通过整合和协调多个分散式发电设施,来更好地平衡电网负载和供应,提高供电可靠性。这对于保证电力供应的可靠性和稳定性是好的。

社会角度:虚拟电厂可能对传统的电力企业造成竞争压力,可能会影响传统电力企业的利润和就业。但同时,虚拟电厂也会创造新的就业机会,例如在虚拟电厂的建设、管理、维护等方面。

虚拟电厂并不是所有行业和应用都实用。虚拟电厂主要是通过整合和管理多个分散式发电设施来提高可再生能源利用率和电力供应可靠性。因此,如果某个行业或应用的电力需求较小,或者不依赖于可再生能源,那么虚拟电厂对其实际意义可能不大。

一些行业和应用可能更适合使用传统的电力供应方式,例如高能耗、大规模工业生产、重工业制造、大型商业和住宅区等。虚拟电厂更适用于分散电力资源利用的场景,例如城市和乡村地区的小规模工业、农村生产、居民区、商业建筑等。

此外,虚拟电厂的应用还受到政策、市场和技术等因素的影响。例如,政策支持和市场需求的不断增长可能促进虚拟电厂的发展,而技术和成本等方面的限制则可能阻碍虚拟电厂的实用。

因此,虚拟电厂并不是所有行业和应用都实用,需要根据具体的需求和情况进行评估和选择。

文章来源: ​资讯朝闻,科技日报,不会飞de鱼

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