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【文/觀察者網(wǎng) 周毅，編輯 周遠(yuǎn)方】

高溫疊加疫情得到控制、工廠生產(chǎn)恢復(fù)，各地用電高峰來(lái)勢(shì)洶洶。

以浙江為例，7月11日，全省社會(huì)最高用電負(fù)荷達(dá)到10190萬(wàn)千瓦，同比去年最高負(fù)荷增加了168萬(wàn)千瓦，創(chuàng)下歷史新高。

尤其在“雙碳”背景下，如何在迎峰度夏電力保供的同時(shí)，更多、更好地在電網(wǎng)中接入風(fēng)電和光電，提高能源使用效率，成為新時(shí)代的現(xiàn)實(shí)課題，源于歐洲的“虛擬電廠”近期成為市場(chǎng)關(guān)注焦點(diǎn)。

瑞士TISO-10-kW 光伏電站從1982年工作至今 外媒報(bào)道截圖

“虛擬電廠”，即利用軟件系統(tǒng)和信息通信技術(shù)，將分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和可控負(fù)荷資源聚合起來(lái)，并進(jìn)行電力調(diào)度的協(xié)調(diào)優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的供需平衡。從這個(gè)角度來(lái)看，它等同于一個(gè)“電廠”。與此同時(shí)，它還作為主體參與電力市場(chǎng)，獲取收益。

虛擬電廠在中國(guó)的前景如何？

有機(jī)構(gòu)認(rèn)為，中國(guó)有望結(jié)合歐洲、美國(guó)兩種模式，讓虛擬電廠在中國(guó)迎來(lái)豹變。不過(guò)也有業(yè)內(nèi)人士對(duì)觀察者網(wǎng)表示，虛擬電廠在中國(guó)的難點(diǎn)，并不在技術(shù)，而在社會(huì)各方利益如何統(tǒng)籌兼顧。

歐洲虛擬電廠示意圖，圖源Next Kraftwerke

虛擬電廠和它兩條道路：美國(guó)模式和歐洲模式

“虛擬電廠”發(fā)源于歐洲，歐洲模式的主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)發(fā)電資源的聚合。

全球首個(gè)虛擬電廠項(xiàng)目VFCPP，在2000年由德國(guó)、荷蘭和西班牙等5個(gè)國(guó)家的11家公司共同推出。它以中央控制系統(tǒng)通信為核心，由31個(gè)分散、獨(dú)立的居民燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)(CHP)系統(tǒng)組成。

VFCPP將所有燃料電池CHP系統(tǒng)聚合成一個(gè)有機(jī)整體，在給出確定的負(fù)荷曲線時(shí)，中央控制系統(tǒng)CSS與現(xiàn)場(chǎng)能量管理器進(jìn)行通信，協(xié)調(diào)控制每個(gè)機(jī)組的供熱和供電，并無(wú)時(shí)延地跟蹤預(yù)定負(fù)荷曲線，在負(fù)荷變化或需求達(dá)到峰值時(shí)優(yōu)化各系統(tǒng)生產(chǎn)，從而降低了生產(chǎn)成本和峰值負(fù)荷對(duì)配電網(wǎng)的電能需求。

VFCPP資料截圖

伴隨著丹麥等多國(guó)跟進(jìn)，歐洲模式的虛擬電廠后來(lái)接入了電動(dòng)汽車(chē)充電站平臺(tái)、氧化還原電池、鋰電池、光伏電站、風(fēng)電場(chǎng)、小型水電站。目前，它已進(jìn)入商業(yè)化階段。

以代表企業(yè)德國(guó)Next Kraftwerke為例，虛擬電廠可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)收益：聚合發(fā)電側(cè)能源、參與統(tǒng)一調(diào)控，以此避免負(fù)電價(jià)帶來(lái)的損失；參與電網(wǎng)側(cè)靈活性調(diào)控，以及電力交易獲取收益；參與需求側(cè)響應(yīng)獲取收益。

歐洲模式重在聚合發(fā)電資源，美國(guó)模式則側(cè)重聚合用電側(cè)資源。

例如，特斯拉與太陽(yáng)能面板安裝商SolarCity合作，開(kāi)發(fā)了家用儲(chǔ)能裝置Powerwall。用戶白天利用太陽(yáng)能為Powerwall充電并儲(chǔ)能在專門(mén)的電池中，此后就可以隨時(shí)用電，用戶還可以實(shí)時(shí)通過(guò)手機(jī)查看設(shè)備發(fā)電、家庭用電、儲(chǔ)能余量和電網(wǎng)狀況等信息。

特斯拉網(wǎng)站截圖

在此基礎(chǔ)上，特斯拉與加州公用事業(yè)公司PG&E合作推出了虛擬電廠項(xiàng)目。自愿參與該項(xiàng)目的用戶，在電網(wǎng)承壓時(shí)每提供一度電即可獲得2美元收益；特斯拉與佛蒙特州公用事業(yè)公司Green Mountain Power的合作項(xiàng)目，則是用戶讓渡部分電池控制權(quán)，允許電力公司使用儲(chǔ)能設(shè)備中的部分電能“削峰填谷”，作為回報(bào)，用戶可以用優(yōu)惠價(jià)獲得Powerwall。

業(yè)界：中國(guó)“虛擬電廠”的難題，并不在技術(shù)和商業(yè)化上

東北證券認(rèn)為，我國(guó)虛擬電廠目前處于從零到一的起步階段，參與者通過(guò)參與電網(wǎng)公司邀約，獲取相應(yīng)響應(yīng)補(bǔ)貼。隨著電力交易市場(chǎng)化的推進(jìn)，我國(guó)虛擬電廠將向以現(xiàn)貨交易為主要獲益方式的交易型虛擬電廠轉(zhuǎn)變。從各省電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)情況和缺電情況來(lái)看，預(yù)計(jì)廣東、浙江、江蘇有望最先發(fā)展虛擬電廠；虛擬電廠項(xiàng)目也將從以聚合可控負(fù)荷為主，逐漸向聚合多種分布式發(fā)電、儲(chǔ)能資源的綜合型項(xiàng)目發(fā)展。

東北證券以廣東電力現(xiàn)貨交易和需求側(cè)響應(yīng)的情況為參考測(cè)算，需求響應(yīng)退補(bǔ)后，預(yù)計(jì)每年廣東省內(nèi)虛擬電廠的收益空間約為83億元，對(duì)應(yīng)預(yù)計(jì)全國(guó)虛擬電廠收益空間約為870億元。

深圳創(chuàng)維光伏科技有限公司總經(jīng)理金鑫在接受觀察者網(wǎng)采訪時(shí)表示，基于市場(chǎng)機(jī)制的自動(dòng)化調(diào)度，“虛擬電廠”在歐洲“初步”建立了起來(lái)。但這與其天然條件有關(guān)：城市多、人口少、距離近。在中國(guó)，虛擬電廠主要是為城市里的工商業(yè)和電網(wǎng)服務(wù)的，目前，它和農(nóng)村戶用光伏發(fā)電站關(guān)系很小。

因?yàn)橹袊?guó)農(nóng)村的電力負(fù)荷很小，它的“源（發(fā)電）、（電）網(wǎng)、（負(fù)）荷、儲(chǔ)（能）”不復(fù)雜，基本上只能作為一個(gè)消納電力的地方，而不能作為一個(gè)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”綜合的地方。相反，中國(guó)城市人口多，發(fā)電量和用電量巨大。

電力市場(chǎng)化交易，則是更為復(fù)雜的問(wèn)題。

“虛擬電廠拋開(kāi)一切表象和概念，本質(zhì)上就是電力市場(chǎng)化交易?！苯瘀伪硎荆袊?guó)虛擬電廠其實(shí)在軟件產(chǎn)品、技術(shù)和商業(yè)化模式上都不難，但癥結(jié)在利益的統(tǒng)籌兼顧，要解決電力市場(chǎng)化交易中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，需要中長(zhǎng)期的努力。

中國(guó)電網(wǎng)的問(wèn)題，和高鐵等很多行業(yè)面臨的問(wèn)題一樣，終究是如何平衡“公益性”（社會(huì)效益）和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值之間的關(guān)系問(wèn)題。它們既需要照顧社會(huì)效益，又需要面對(duì)投入產(chǎn)生、營(yíng)收利潤(rùn)、員工薪酬等市場(chǎng)方面的壓力。

2018年，只有9戶人家32名村民的“中國(guó)人口最少行政鄉(xiāng)”玉麥鄉(xiāng)接入國(guó)家電網(wǎng)

歐洲模式的“新能源汽車(chē)向城市電網(wǎng)供電”，會(huì)面臨損耗儲(chǔ)能電池的問(wèn)題，只有在回報(bào)足夠高的時(shí)候，車(chē)主才會(huì)愿意參與。那么需要削峰填谷時(shí)，若單從成本的角度來(lái)考慮，可能從火電廠購(gòu)電依然更加劃算。

更貼近美國(guó)模式的“居民光伏發(fā)電、余電上網(wǎng)獲取收益”，也存在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。一方面，這會(huì)影響電網(wǎng)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)；另外一方面，即使電網(wǎng)可以從中收取費(fèi)用，但具體收取多少，其實(shí)很難確定。

金鑫表示，即使城市和農(nóng)村用電量不同，中國(guó)民眾用電也是同價(jià)的。同時(shí)，中國(guó)的電價(jià)幾乎是全世界主要國(guó)家中最低的。這個(gè)“最低”背后，意味著中國(guó)要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行大量的建設(shè)和投資，也意味著高額的成本。

在“村村通”項(xiàng)目中使用更粗、更好的電線、一些地方經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)一出規(guī)劃電網(wǎng)就早早把配網(wǎng)建好……它們都意味著建設(shè)成本。這是統(tǒng)籌電力市場(chǎng)化交易過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)障礙，都需要時(shí)間來(lái)消化。

我國(guó)電價(jià)的國(guó)際比較分析圖源電網(wǎng)頭條

東北證券指出，中國(guó)虛擬電廠目前還處于探索初期。從能源結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)機(jī)制的特征來(lái)看，中國(guó)有望結(jié)合歐洲、美國(guó)兩種模式，探索出兼顧分布式電源、可控負(fù)荷以及儲(chǔ)能資源的模式。中國(guó)發(fā)展虛擬電廠需要關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)是我國(guó)虛擬電廠推進(jìn)不及預(yù)期，以及電力現(xiàn)貨交易進(jìn)展不及預(yù)期。

金鑫認(rèn)為，電力市場(chǎng)化交易，涉及到各方利益的調(diào)和平衡、統(tǒng)籌兼顧，這也會(huì)涉及到政策、機(jī)制的改變。它不是一蹴而就，三五年就能看到結(jié)果的。但他相信，中國(guó)最終能解決這些問(wèn)題。

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