对标全球加快上海虚拟电厂提质扩容
核心观点
虚拟电厂(VPP)是电力系统绿色化、数字化转型的关键组成部分,通过将区域内的分布式电源、可调节负荷、储能等多种资源聚合在一起,实现电力系统的灵活调度与高效运行,并为构建新型电力系统提供了清洁、智能和低成本的解决方案。据测算,正常运行的每100万千瓦虚拟电厂可节约标煤160万吨,减排二氧化碳334万吨。随着我国能源结构低碳转型,城市电力峰谷差不断拉大,虚拟电厂迎来了快速发展的机遇期。上海作为国内首个开展商业建筑虚拟电厂示范的城市,近年来发展速度和响应规模距离预期仍有差距。
欧美等国在虚拟电厂运营的经验借鉴主要在于资源聚合和盈利模式方面。一是基于自身能源供需特征发展聚合资源。以德国为代表的欧洲国家可再生能源占比高,虚拟电厂聚焦于供电侧,通过聚合可再生新能源参与电力市场交易;美国则优先选择需求侧资源,通过需求响应、能效管理来缓解高峰负荷压力、提高综合能效;澳大利亚聚合当地渗透率较高的家用光储设备,以参与辅助服务市场为主要业务形式。二是多元盈利模式推动VPP市场化、常态化运行。欧美的VPP运营商可通过削峰填谷、辅助服务和综合能源服务等多种模式获取收益,充分补偿VPP建设投入,从而吸引市场主体积极参与VPP建设。例如,特斯拉在美国加州部署的家用电池系统Powerwall,通过响应用电高峰期的电网调度指令,可为家庭带来每度电2美元的收益,是加州平均住宅电价的8倍,大大提升了用户侧资源的参与兴趣和接入规模。
国内现行省市虚拟电厂建设的主要经验在于资源聚合、调度管理和效益产生方面。一是扩大资源接入规模和种类。国内大多VPP项目以聚合可调节工商业用户、电动汽车等负荷侧资源为主,而冀北和深圳VPP项目则聚合了蓄热式电锅炉、分布式光伏、余热余能、能源站等电源侧资源,进一步提升可调容量。二是建立智能化的统一调度平台。深圳和冀北虚拟电厂均以智慧调度运行管理云平台为基础,深圳按照能源互联网“网络+平台+服务”的发展模式,解决海量负荷侧资源接入调度运行的可观、可测、可控、可用四大关键技术;冀北VPP示范项目涵盖了云(VPP控制台)、管(通信网络)、边(边缘服务器)、端(监测与调控装置)四大组成部分,实现了聚合调控和市场运营一体化的信息交互与自动化运行。三是发挥政策牵引作用,培育产业生态。深圳市政府对试运行阶段VPP投入每年500万元、持续3年的专项扶持资金,用以向运营商和资源方提供2元/千瓦时的调峰补偿,激励相关市场主体参与。虚拟电厂建成后,不仅节约了电力投资成本,还可通过参与调峰辅助服务等实现直接经济效益,更可以间接带动光伏、储能等相关产业链发展,形成新的经济增长点。
建议:要进一步推动虚拟电厂规模化发展,提升虚拟电厂的响应能力,关键在于优化管理机制和完善市场机制,打出“软硬兼施”的组合拳。在硬件方面,充分挖掘需求侧可聚合资源、优化管理调度平台。一是提升需求侧资源可调节能力,制定各类资源并网运行和聚合响应技术标准。二是完善虚拟电厂一体化管理调度平台,升级新型电力负荷管理系统。在软件方面,完善市场交易机制、构建协同发展的产业生态。一是完善市场准入管理,逐步推动虚拟电厂市场化、常态化运营。二是促进多元化应用服务推广,带动产业链协同发展。