從運(yùn)營(yíng)分布式能源資產(chǎn)角度看虛擬電廠發(fā)展

虛擬電廠是電力能源行業(yè)的新興技術(shù)和組織形式，與新能源相伴而生。但通常意義上，行業(yè)內(nèi)以補(bǔ)充大電網(wǎng)靈活性資源容量，來框定虛擬電廠的實(shí)際功能和業(yè)務(wù)范圍。在我國(guó)“雙碳”目標(biāo)下，從電力系統(tǒng)規(guī)劃和安全運(yùn)行的角度，新能源的大量接入會(huì)沖擊系統(tǒng)能量動(dòng)態(tài)平衡，在可預(yù)見的一段時(shí)間內(nèi)，電網(wǎng)靈活性資源都會(huì)存在結(jié)構(gòu)性缺口。從這個(gè)角度來看，虛擬電廠因其數(shù)字化、輕資產(chǎn)的特性，確實(shí)前景廣闊。但從虛擬電廠行業(yè)自身發(fā)展的角度，如果單純服務(wù)電網(wǎng)，等待政策支持，很難獨(dú)立成長(zhǎng)。特別在行業(yè)發(fā)展初期，各種政策正在推進(jìn)完善，虛擬電廠的商業(yè)模式是什么、服務(wù)對(duì)象有哪些等，都是迫切需要回答的現(xiàn)實(shí)問題。

分布式光伏發(fā)展遇“拐點(diǎn)”

分布式光伏與集中式光伏，對(duì)于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)都具有重要作用。我國(guó)正在加速推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，新能源、特別是分布式新能源發(fā)電正在融入傳統(tǒng)電力體系。相較于集中式，分布式長(zhǎng)期以來不承擔(dān)輔助服務(wù)分?jǐn)傌?zé)任，擁有固定上網(wǎng)電價(jià)，電量被保障消納，在“權(quán)責(zé)利”對(duì)等的體系下，顯得頗受“關(guān)照”。但隨著分布式光伏的快速發(fā)展，截至2023年底，我國(guó)分布式光伏累計(jì)裝機(jī)已經(jīng)突破250GW，占光伏總裝機(jī)超過40%。單以容量計(jì)，完全可以列為系統(tǒng)的主力電源，因此也應(yīng)承擔(dān)起更多責(zé)任。《全額保障性收購(gòu)可再生能源電量監(jiān)管辦法》自2024年4月1日起實(shí)行，明確了交易、并網(wǎng)等新要求，分布式光伏遇到了“成長(zhǎng)的煩惱”。分布式光伏，特別是其中的戶用類型，正面臨兩個(gè)顯著的發(fā)展“痛點(diǎn)”：其一是因電網(wǎng)承載能力不足，即“紅區(qū)”“黃區(qū)”不斷擴(kuò)大，投資和并網(wǎng)接入受到限制;其二是分布式光伏預(yù)期將進(jìn)入電力市場(chǎng)，收益即將發(fā)生變化，投資風(fēng)險(xiǎn)增大。分布式光伏發(fā)展關(guān)乎國(guó)家新能源發(fā)展大計(jì)，引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，相關(guān)政策陸續(xù)出臺(tái)，對(duì)技術(shù)解決方案的需求也更加迫切。

虛擬電廠將成分布式資產(chǎn)“好伙伴”

除了分布式光伏之外，分布式能源資產(chǎn)最重要的就是電池儲(chǔ)能，經(jīng)過多年發(fā)展，電池儲(chǔ)能的成本已經(jīng)下降了一個(gè)數(shù)量級(jí)，在部分省份具備了大面積推廣的經(jīng)濟(jì)條件。虛擬電廠最早以用戶負(fù)荷為切入點(diǎn)發(fā)展起來，已經(jīng)與負(fù)荷深度結(jié)合。分布式光伏、工商業(yè)儲(chǔ)能、各種用電負(fù)荷，三者作為分布式能源資產(chǎn)，已經(jīng)具備了統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)一優(yōu)化運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。

主網(wǎng)調(diào)峰能力不足，有抽水蓄能、火電等不同資源，但解決配電網(wǎng)的技術(shù)方案卻相對(duì)較少。配電網(wǎng)不會(huì)一味地滿足分布式光伏的全電量消納，否則電網(wǎng)投資巨大，且設(shè)備利用率低。當(dāng)前“棄光”和“紅黃區(qū)”等政策，對(duì)分布式光伏的疏導(dǎo)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(huán)境變化，分布式光伏需從傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目投資建設(shè)向資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方向轉(zhuǎn)變，虛擬電廠技術(shù)則可以賦能分布式光伏“智慧運(yùn)營(yíng)”。因其數(shù)字化賦能、輕資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的特征，以虛擬電廠為組織形式，運(yùn)營(yíng)分布式能源資產(chǎn)，可有效解決配電網(wǎng)各種治理問題，通過先進(jìn)的預(yù)測(cè)、優(yōu)化和控制，各類型分布式能源資產(chǎn)聯(lián)合體，可與電網(wǎng)技術(shù)要求、電力交易實(shí)現(xiàn)更好的互動(dòng)協(xié)同。

具體來說，針對(duì)并網(wǎng)難，紅、黃區(qū)擴(kuò)大，虛擬電廠可以組合光伏+儲(chǔ)能+負(fù)荷，構(gòu)成動(dòng)態(tài)自平衡單元，更大程度獲得配電網(wǎng)新能源并網(wǎng)容量，穿越“紅黃區(qū)”，為分布式光伏創(chuàng)造更多投資機(jī)會(huì)。針對(duì)分布式光伏進(jìn)入電力市場(chǎng)的趨勢(shì)，虛擬電廠可將分布式光伏與工商業(yè)儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷等資源聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)營(yíng)，針對(duì)電價(jià)變化，平移光伏發(fā)電，對(duì)沖市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，保障分布式光伏項(xiàng)目收益。

虛擬電廠在國(guó)內(nèi)落地前景廣闊

虛擬電廠在世界各個(gè)國(guó)家的發(fā)展大相徑庭，因?yàn)椴煌氖袌?chǎng)環(huán)境、能源結(jié)構(gòu)、資源稟賦，呈現(xiàn)出不同的內(nèi)涵。如果要提煉最大公約數(shù)，那虛擬電廠的共同表象是數(shù)字化技術(shù)，但其內(nèi)在核心是優(yōu)化模型、預(yù)測(cè)算法和控制策略。

我國(guó)虛擬電廠發(fā)展最早由電網(wǎng)公司主導(dǎo)，以“示范、試點(diǎn)”的性質(zhì)為主。隨后，各地區(qū)出臺(tái)了相應(yīng)的可進(jìn)行交易的品種，比如輔助服務(wù)、需求側(cè)響應(yīng)、以及部分省份的現(xiàn)貨，此時(shí)各類主體也紛紛入局。解決大電網(wǎng)的調(diào)節(jié)需求，目前也成為虛擬電廠應(yīng)用的主要路徑。針對(duì)分布式光伏等在配電網(wǎng)遇到的困境，虛擬電廠同樣應(yīng)該有所作為，也是虛擬電廠正在發(fā)展的增量業(yè)務(wù)。前者重在參與電力市場(chǎng)交易，響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度，可以理解為對(duì)系統(tǒng)發(fā)揮“電廠”功能;后者重資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、兼顧投資收益，可支持優(yōu)化分布式新能源的發(fā)展。中國(guó)的新能源增速和增量均領(lǐng)跑全球，作為相伴而生的虛擬電廠，回歸直接服務(wù)新能源的“本心”，反而會(huì)開拓出嶄新局面，也一定會(huì)探索出優(yōu)于歐美的商業(yè)模式。