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新京葡萄京观点 | 虚拟电厂赋能城市能源转型的五点认识
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笔者受邀参加上海市数据集团于2024年1月29日举办的“区块链+虚拟电厂”研讨会,并在会上做即席发言。为完整性考虑,文字整理时略加补充。题目是编辑时后加。


张燎,新京葡萄京咨询  董事长:


感谢主办方——浦江数链的鹏理总邀请,让我有幸参加这个研讨会学习。前面清大科越郭总、复旦大学吴院长等几位专家都讲得非常好,我受益良多。我是来自新京葡萄京咨询公司的张燎,没什么专门准备,仅结合自己的工作实际和学习体会谈几点认识。


一、【概念与定义】


虚拟电厂这个事物说新也不新,它是信息技术和能源技术深度融合的一种产物,其产生有两大背景。其一是电力市场特别是电力现货市场的快速发育,提供了各类灵活性资源的价值实现通道;其二是用户侧的分布式源网荷储资源不断增加,形成用户侧源荷互济的可能。


由于虚拟电厂在尖峰负荷应对、新能源消纳,增强电力能源韧性方面有明显效果,可以实现不新增建设实体电厂,而取得满足更高尖峰负荷需求的供电能力效果,即所谓“虚拟”电厂。虚拟电厂分发电侧、电网侧和用户侧几种类型,通常说的是指用户侧的虚拟电厂。


二、【发展阶段】


虚拟电厂的发展历史不长。1997年之前,虚拟电厂主要是国外发展比较快,最初起源于需求侧管理(Demand Side Management, DSM)。在国内则基本限于学术界研究和探讨。到2016年,江苏组织全国首次大规模的毫秒级需求响应,2019年冀北虚拟电厂启动建设和上海黄浦商业楼宇需求侧管理开始了国内的地方实践。进入2022年,随着山西出台国内虚拟电厂的地方政策,深圳虚拟电厂管理中心投入运行,虚拟电厂开启了蓬勃发展期。国家双碳愿景和构建新型电力系统目标提出,地方电力市场的改革,辅助服务市场的发展,进一步带动了虚拟电厂的成熟。


据了解,国内电力市场改革走得比较靠前的,像山西(太原)、广东(深圳、中山)、浙江(湖州)、江苏、上海、内蒙古都出现了不少用户侧虚拟电厂的实践案例,有专家总结成邀约型、市场型、跨空间自主调度型等各种类型,呈现百花齐放的局面。


三、【技术】


建设和运营好虚拟电厂,涉及多方面的技术和技术集成。首先是信息技术(ICT),它是虚拟电厂基础性技术,有人将虚拟电厂称作能源互联网,也是这个道理。其次是综合能源管理技术,解决各种用户侧资源管理,电网及多式能源互济互备的耦合技术等。再次是电力市场出清和智能合同技术,像今天会议主办方上海数据集团/浦江数链他们这样搞区块链技术的企业,就可能大有用武之地。其它如(气象、负荷需求等的)预测技术、电网的厂-网协同调控技术也需要研发和应用。


综合而言,虚拟电厂是信息技术和能源技术深度融合的产物。硬设备不多,软件和技术高度集成,相关政策和技术标准还在发展演化之中。


四、【商业】


虚拟电厂这事涉及多种主体,有政府、电网、(负荷)聚合商、售电公司、灵活性资源等等。要办成一件事,只有技术够了还不行,我习惯从商业角度找它的动力机制。建设和运营虚拟电厂的驱动力,在于对政府而言节省了应对尖峰负荷的新建电源项目的投资,或者迎峰度夏高价购电的投入,避免拉闸限电保民生的经济损失和政声被动;对越来越多的城市用户侧资源的业主而言,开启了能额外赚钱的可能性——通过虚拟电厂参与需求响应和电力现货交易。


所以,搞虚拟电厂的建设经营,应该重点抓可控负荷及灵活资源的成规模聚合。具体而言,像充电桩/站,楼宇空调、储能电站、通信基站、CHP、分布式光伏聚合商等等都是不错的用户侧资源。没有足够的负荷接入,虚拟电厂的功效将退化缩减为某种电力交易调度的信息系统,这显然不是它应有的主要作用。


五、【监管与政策】


最后谈谈行业监管和政策的情况。与虚拟电厂相关的行业监管部门主要是国家发改委和国家能源局,全国性的政策包括《“十四五”现代能源体系规划》,2023年颁布《电力需求侧管理办法》、《电力现货市场基本规则》,都是重要的行业文件。其中提出要建设“虚拟电厂……形成系统化调节能力,支撑电力系统安全运行“,地方层级的政策文件更多,像山西的《虚拟电厂运营管理规范》、《广东省市场化需求响应实施细则(试行)》、《广州市虚拟电厂实施细则》、《河北省电力需求响应市场运营规则》等,呈现多方推动蓬勃局面。据国家能源局新闻发布会上透露,2024年可能研究出台全国《电力辅助服务市场基本规则》。


行业技术标准方面。据了解2021年中电联组织多家标委会讨论虚拟电厂的国家级技术标准编制,最终确定由全国需求侧管理标委会TC575牵头组建标准编制工作组,已经起草国标《虚拟电厂资源配置与评估技术规范》、《虚拟电厂管理规范》等文件,并做了多轮修改讨论。


谈完这五点认识,最后说说为什么我们新京葡萄京公司关注虚拟电厂。因为新京葡萄京作为一家专业的基建顾问公司,我们也在响应国家号召,向着绿色低碳发展和新基建领域转型迈进。新京葡萄京正在协助部分地方政府,规划、构建城市级新能源基础设施体系,虚拟电厂是其中非常重要的一块,是给城市能源转型赋能提级,增加能源保供韧性的有力手段。我们遍访能源电力行业专家和一线运行管理者,发现虚拟电厂发展方兴未艾,有机会也有挑战。希望和在座各位专家和企业家多多交流,一起合作!


以上所讲,仅为个人观点,欢迎大家批评指正。


【感谢阅读】



【会议主要内容】

根据国家相关精神,虚拟电厂正成为我国能源变革的重要手段,可有效进行新能源的就近消纳,提高新能源占比,进而促进节能减碳。虚拟电厂是复杂系统,虽然最后以电力进行结算,但涉及到发电侧的多能互补,也涉及到属地配电网的调配,在保障电力现货供应的同时,可有效链接天然气、太阳能、氢能、储能、充电桩、载荷和配电主网,同时还产生降碳收益。在中国通信学会区块链专委会和上海浦江数链的组织下,此次会议重点围绕全国虚拟电厂现状,区块链技术对加快虚拟电厂建设的帮助及上海是否能建设有特色的虚拟电厂等话题展开。