虚拟电厂:如何通过综合能源,深入“最后一公里”?

电力大力士 2023-03-28
2507 字丨阅读本文需 7 分钟

综合能源解决的是电力系统最后一公里的运营和管理问题,是“最难啃的骨头”,也是虚拟电厂的第一块基石,虚拟电厂需要的绝大多数资源,都在最后一公里,也就是传统意义的“表后市场”。如何通过综合能源,深入“最后一公里”,并最终把负荷侧的,大量分散的“源网荷储充”资源汇聚起来?

一、负荷侧虚拟电厂的必要性

负荷侧虚拟电厂必要性是什么?从宏观维度来看,挖掘负荷侧资源,在年尺度上削峰填谷,是整体资源最优的方案;从中观维度来看,通过虚拟电厂的智慧化运营实现安全,收益最大化;从微观维度来看,分秒级&亚秒级,对配电系统的巨大影响。

众所周知,新型电力系统包含四个部分,新型输电系统、新型发电系统、新型用电系统、新型配电系统。

经济性,虚拟电厂是解决电网负荷的最具经济性选项之一。

根据国家电网的测算,通过火电厂实现电力系统削峰填谷,满足5%的峰值负荷需要投资4000亿,而通过虚拟电厂仅需投资500-600亿元,虚拟电厂的成本仅为火电厂的1/8-1/7。

虚拟电厂的核心是“聚合”和“通信”,重视电力物联网通信技术升级、软件云升级带来的投资机会。

虚拟电厂是一种先进的区域性电能集中管理模式,功能在于聚合多分布式能源参与电力市场运行。虚拟电厂是利用物联网和先进通信技术,聚合分布式电源、储能、可调负荷等各类分布式资源形成的电源协调管理系统

二、综合能源服务支撑新型能源电力系统建设

从三个主线来看,首先,能源电力供用链安全稳定性;第二是能源电力供用绿色低碳变革;第三个是提升能源电力产业现代化水平。最终要建设一个新型能源电力体系。

综合能源服务是战略性新兴服务业,有利于优化经济结构、能源结构;有利于提高能源经济效率、技术效率、系统效率;有利于尽早实现碳排放达峰及其与污染治理的协同;有利于提升能源经济体系整体效能。综合能源服务是重要战略路径。

综合能源服务发展前景与趋势有六方面:

从政策发展来看,最新的是政府工作报告及重要的《数字中国建设总体布局规划》文件,对于综合能源发展都是利好。

从聚焦能效+来看,能效是第一零碳能源。未来8-10年,要达到达峰值,能效的提升,金融服务是主要有效的建设途径。

从聚焦分布式能源来看。 分布式能源在双碳目标驱动之下是大有可为,现在很多节能能效项目单个项目投资比较小,对于中大型公司来说,更多去做分布式能源的开发利用,才能形成规模效应。这个是特别有发展前途的,也是符合降碳目标的。

从系统提效降碳来看,“十四五”明确提出,要提升系统效率。系统效率提升很难,现在看到业态里面有区域综合能源建设、运营,还有油气电氢综合能源、光储充一体化、虚拟电厂。往综合能源服务升级,我认为已经到中场,未来要升级,更有生命力的是要提供综合的系统解决方案。所以系统服务,包括建设运维服务,是很有增值空间。

从能-碳协同来看,能源服务公司业务能-碳是大的趋势,这个业务类型来看,99%以上专业或综合能源服务的是电、碳协同服务。我们过去聚焦于节能,将来更要聚焦于降碳,这也是未来很重要的发展趋势。关于源网替代,也是为国家减污做出突出的贡献。能碳协同也是个很大的蛋糕。

从服务升级与增值来看,数智化是一个重要的方向。能源服务是能源入口,通过数智化,提高能源电力系统的安全性、绿色性、效率效益。

三、虚拟电厂是综合能源业务的深入

虚拟电厂作为综合能源业务的增值服务看待,虚拟电厂不能脱离于综合能源服务而存在。

综合能源走到今天,光做轻资产投资也不行,光做重资产投资也不行,未来展现在用户面前一定是轻重结合的形态。

负荷侧的业务是个最重要的落地场景,是电网和发电企业的转型方向。俞庆介绍,负荷侧,75%的电力、电量消耗主体,是工业和商业用户,尤其是高压电力用户,他们的设备资产的所有权是业主,运营权是业主或物业,都不归电网管,所以才有我们服务的机会,这类企业未来在双碳、电力市场化趋势下,存在大量智能化和服务的需求,所以未来要做虚拟电厂,我认为负荷侧是最主要的一个方向。

关于综合能源有三点思考:1)、用电企业的真正痛点是什么?2)、企业能源管理水平怎么样?3)、数字化在其中的价值是什么?

综合能源或者虚拟电厂需要解决的第一个问题,提高管理水平。我们认为,能源数字化是虚拟电厂和综合能源管理重要的基础和手段。它要解决三个问题,数据的闭环;业务的闭环,也就是工作闭环;价值的闭环。真正能做到这三者闭环,才是负荷侧业务的核心。

俞庆介绍,负荷侧业务导向,是客户思维;负荷侧的业务,不是简单的技术综合,包括1.技术的综合;2.专业的综合;3.组织的综合;4.商业的综合。

四、如何通过综合能源,深入“最后一公里”

关于虚拟电厂和综合能源的关系,俞庆表示,二者是左右手的关系,左手是综合能源,通过综合能源服务把用户侧源网荷储这些资源抓进来,获得客户的信任,获得数据的流量,获得客户的信息,获得管理权和控制权,这个是要通过服务去解决的。左手是打通最后一公里,把毛细血管最末端的资源给汇集起来,然后才说你是一个资源聚合商,有足够的资源,然后把它包装成不同级别的功率服务,电量服务,然后参与到虚拟电厂,这是右手的业务。

因此,现在很多资源聚合商手上的资源并不是特别多,当没有资源时,要做的第一件事是聚合资源,而不是看市场里面能卖什么东西,所以虚拟电厂第一步就是综合能源。

另外,虚拟电厂是负荷侧数字化的高级阶段,它真正要做到可控的级别,要对负荷侧资源进行控制。这里并不是技术问题,是商业的信任问题,客户愿不愿意把资产的运营权交给你来控制。

这个过程中需要帮他解决,他的需求是什么,当他没办法管理的时候你没办法控制。管理前提是你能看得见,你能对这些数据进行分析,才能输出控制策略。

我们认为,虚拟电厂并不是用电企业的刚需,是电网的刚需,这才有了第三方负荷集成商。它的第一个,不管怎么调,不能影响生产。第二个,你要控怎么去控。第三个,它的主动性很低。第四个,在现有价格体系下来,次数也很有限,补贴也很少,不足以刺激用户交出负荷侧的控制权。还有安全性的问题如何得到保证;此外复杂度也在提升。

综合能源是最后一公里,“最难啃的骨头”,真正走进千家万户,而它又是虚拟电厂第一块基石,所有负荷侧资源都在最后一公里里面。如何通过综合能源服务解决这些最基础的问题?我们认为,从用户高压配电系统管理开始,做好运营优化,再一级一级去做,设备的管理,数字化,做好计量,且很多光伏和储能的并网点也是在低压和中压里,才能把光储管理起来;然后帮他做负荷侧管理,以及一部分具备负荷侧资源的挖掘。当走到这一段,才能说把负荷侧管理起来,才能回过头来跟上一级电网做虚拟电厂的交易,需要解决很多信任问题和管理问题,这是需要逐步渗透的服务。

最后,企业客户需要三件事,第一个,保证配电系统安全可靠;第二个,安全经济运行的问题;第三个,跟低碳有关系。这三点跟虚拟电厂的资源开发都是有关系的。

文章来源: 北极星电力网,星宇调研

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