2024年，國(guó)內(nèi)虛擬電廠的發(fā)展取得了顯著進(jìn)步，從概念普及到形成共識(shí)、從零星實(shí)踐到遍地起勢(shì)。

虛擬電廠實(shí)際上就是將分布式發(fā)電、儲(chǔ)能及其他可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源聚合，“聚沙成塔”形成快速調(diào)節(jié)和響應(yīng)能力。

由于近年來風(fēng)光新能源發(fā)電的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過負(fù)荷的增長(zhǎng)速度，電力消納問題越來越突出，同時(shí)，由于新能源出力的不穩(wěn)定性，給電力系統(tǒng)平衡帶來了巨大挑戰(zhàn)，新能源利用率逐漸下降。

未來新型電力系統(tǒng)理想的狀態(tài)是實(shí)現(xiàn)“源荷互動(dòng)”，但目前在負(fù)荷側(cè)并沒有形成很好的調(diào)節(jié)能力，因此，現(xiàn)階段更需要的是從負(fù)荷側(cè)入手，讓“荷隨源動(dòng)”。

國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院主任王澤森曾指出，用戶側(cè)靈活性可調(diào)節(jié)資源總量大，但布局分散，仍有大量用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源尚未被納入電力系統(tǒng)可調(diào)控范圍。

2024年，國(guó)內(nèi)虛擬電廠在政策推進(jìn)、地方實(shí)踐、盈利探索等方面均取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。從可調(diào)節(jié)能力、調(diào)節(jié)意愿和實(shí)際案例來看，大型工商業(yè)儲(chǔ)能和充換電站是相對(duì)更有優(yōu)勢(shì)的用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源，或?qū)⒊蔀樘摂M電廠的“主力軍”。

目前，國(guó)內(nèi)虛擬電廠仍處于比較早期的發(fā)展階段，最顯著的問題是“聚而不合”，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)缺失、運(yùn)營(yíng)權(quán)之爭(zhēng)、技術(shù)平臺(tái)研發(fā)成本高等方面。

此外，現(xiàn)階段虛擬電廠接入的資源非常有限，且資源變現(xiàn)能力顯著不足，主要是因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)虛擬電廠的市場(chǎng)機(jī)制和盈利模式尚未成熟，虛擬電廠的發(fā)展需要依托高度市場(chǎng)化的電力交易體系。

工商業(yè)儲(chǔ)能與充換電站優(yōu)勢(shì)凸顯

根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，力爭(zhēng)到2025年，靈活調(diào)節(jié)電源占比達(dá)到24%左右，電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到最大用電負(fù)荷的3%～5%。其中華東、華中、南方等地區(qū)達(dá)到最大負(fù)荷的5%左右。

今年7月1日起實(shí)行的《電力市場(chǎng)運(yùn)行基本規(guī)則》規(guī)定了虛擬電廠的市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)主體地位，意味著虛擬電廠正式成為電力交易主體，可全面參與電力市場(chǎng)。

虛擬電廠首批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 44241-2024《虛擬電廠管理規(guī)范》也在今年8月正式發(fā)布，將于2025年2月1日起實(shí)施。

今年以來，各省也紛紛大力推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)。

據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計(jì)，湖北虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)接入量大于1500MW；廣東深圳虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)接入量大于750MW；安徽虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)接入量大于1586.65MW；江蘇虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)接入量大于600MW、浙江嘉興虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)接入量大于821.4MW。

根據(jù)接入資源類型的不同，廣東省（深圳市）、江蘇省、浙江省、安徽省、上海市等地的虛擬電廠以負(fù)荷為主，湖北省、山東省、山西省等地主要是電源型虛擬電廠。

不過，目前的現(xiàn)狀是，分布式電源追求的是盡可能消納，實(shí)際上并不具備“調(diào)節(jié)”的能力，反而增加了電網(wǎng)的調(diào)節(jié)壓力，負(fù)荷型/儲(chǔ)能型虛擬電廠才是真正意義上的虛擬電廠。

從可調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)意愿來看，在虛擬電廠聚合的各類資源中，園區(qū)級(jí)別工商業(yè)儲(chǔ)能和充換電站是相對(duì)更有優(yōu)勢(shì)的用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源。

工商業(yè)儲(chǔ)能是虛擬電廠核心靈活性資源，而工業(yè)園區(qū)用電量大，配置的工商業(yè)儲(chǔ)能規(guī)模也較大，可調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。

而且工商業(yè)儲(chǔ)能本身就是投資屬性，對(duì)成本收益敏感度高。但目前工商業(yè)儲(chǔ)能的盈利基本依賴單一的峰谷套利，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，要真正打開工商業(yè)儲(chǔ)能盈利空間，核心在于電力市場(chǎng)和虛擬電廠的建設(shè)。

目前，美克生能源、卓陽儲(chǔ)能等企業(yè)是典型的工商業(yè)儲(chǔ)能為主的虛擬電廠聚合商。不過，現(xiàn)階段工商業(yè)儲(chǔ)能的整體裝機(jī)量仍有巨大的提升空間。

隨著近年來新能源汽車和充換電站的大規(guī)模發(fā)展，大量可控充電負(fù)荷成為目前虛擬電廠主要的可調(diào)節(jié)資源，且對(duì)價(jià)格的敏感度高，更積極參與競(jìng)量競(jìng)價(jià)、實(shí)時(shí)響應(yīng)。

深圳市、上海市是我國(guó)探路虛擬電廠的先鋒城市，實(shí)際上，目前兩市虛擬電廠占比最大的調(diào)節(jié)資源均為充換電設(shè)施。

“充電資源是最好用的可調(diào)節(jié)資源，邊際成本很低，且電動(dòng)汽車的靈活性較強(qiáng)，不僅時(shí)間上可調(diào)，地理位置上也具有靈活性。”特來電副總裁兼首席科學(xué)家、南京德睿董事長(zhǎng)龔成明表示。目前，特來電已聚合了約5400+MW可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源。

工業(yè)負(fù)荷資源體量大，可調(diào)節(jié)空間大，是虛擬電廠中的“壓艙石”，不過，工業(yè)負(fù)荷對(duì)價(jià)格的敏感度相對(duì)較低，受生產(chǎn)節(jié)奏的影響較大。而樓宇空調(diào)資源的調(diào)控效果存在較大的季節(jié)性差異。

從非電源型虛擬電廠聚合商的主要類型來看，除了工商業(yè)儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商、充換電站運(yùn)營(yíng)商，還有售電公司、新能源資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)企業(yè)等。

售電公司在虛擬電廠賽道的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于，越來越多省市要求虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商必須取得售電資質(zhì)，且售電公司掌握了大量企業(yè)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，且擁有豐富的電力市場(chǎng)交易經(jīng)驗(yàn)。

新能源資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于從發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)到用戶側(cè)全面覆蓋，新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的兩大基礎(chǔ)。

國(guó)能日新自2020年開始布局虛擬電廠業(yè)務(wù)，以平臺(tái)技術(shù)+聚合運(yùn)營(yíng)服務(wù)模式，多維度為虛擬電廠發(fā)展提供支撐。目前，國(guó)能日新已在如江浙、京津冀、湖北、深圳等全國(guó)地域，實(shí)現(xiàn)多元化資源接入與運(yùn)營(yíng)成果，累計(jì)接入負(fù)荷總量超3GW。

目前一個(gè)重要的趨勢(shì)是，虛擬電廠聚合商的業(yè)務(wù)綜合性越來越強(qiáng)，工商業(yè)儲(chǔ)能、充換電、售電企業(yè)相互延伸拓展業(yè)務(wù)。

新巨能是三峽水利集團(tuán)探索新型電力市場(chǎng)的重要踐行成員，目前已形成了“售電+儲(chǔ)能”雙輪驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)模式。在工商業(yè)儲(chǔ)能方面，擁有投資、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的全鏈路服務(wù)能力；通過構(gòu)建云邊端一體化的數(shù)智運(yùn)營(yíng)體系，聚合規(guī)模化儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源，建設(shè)起了在新型電力系統(tǒng)中起重要支撐作用的虛擬電廠。

作為國(guó)內(nèi)頭部充電企業(yè)，星星充電拓展了“三張網(wǎng)”業(yè)務(wù)布局，包括充電網(wǎng)、智能微電網(wǎng)和虛擬電廠運(yùn)營(yíng)網(wǎng)。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，精準(zhǔn)的負(fù)荷預(yù)測(cè)是提高虛擬電廠運(yùn)營(yíng)水平的關(guān)鍵，這也是許多工商業(yè)儲(chǔ)能企業(yè)面對(duì)電力市場(chǎng)交易的進(jìn)階難點(diǎn)。

基于10 年的充電運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，星星充電在負(fù)荷預(yù)測(cè)方面積累了大量數(shù)據(jù)聚合的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源規(guī)模居行業(yè)前列。

綜合來看，未來持有負(fù)荷基本盤的、綜合性的企業(yè)更有希望成為頭部虛擬電廠聚合商。

聚而不合，資源變現(xiàn)難

目前，國(guó)內(nèi)虛擬電廠處于比較早期的發(fā)展階段，各類資源存在“聚而不合”的問題，技術(shù)和商業(yè)模式都尚未成熟。

一是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)缺失。通信是虛擬電廠對(duì)儲(chǔ)能、分布式電源、充電樁等各類可調(diào)節(jié)資源監(jiān)測(cè)、調(diào)控的重要物理基礎(chǔ)，然而，各類資源之間并沒有一個(gè)統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)采集、通信和交互的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部尚且存在融合度不高、電網(wǎng)調(diào)度困難的問題，虛擬電廠各類資源的聚合更是難上加難。

二是運(yùn)營(yíng)權(quán)之爭(zhēng)。各類可調(diào)節(jié)資源基本都有各自的云平臺(tái)，虛擬電廠管理平臺(tái)需要更高維度的橫向整合，涉及上中下游許多參與主體，但基于收益前景和數(shù)據(jù)安全等方面考量，各方都不太愿意讓渡項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)權(quán)，現(xiàn)在許多聚合商比拼的更多是投建能力。

在沒有真正經(jīng)過電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的檢驗(yàn)之前，各個(gè)企業(yè)都“信心滿滿”，但未來電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易水平的高低會(huì)逐漸拉開差距。

三是技術(shù)平臺(tái)研發(fā)成本高、難度大。虛擬電廠優(yōu)于傳統(tǒng)電廠的一個(gè)重要因素在于，要形成同等規(guī)模的可調(diào)節(jié)能力，其建設(shè)成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)電廠。

但目前諸多企業(yè)研發(fā)虛擬電廠平臺(tái)投入了大量軟硬件成本，運(yùn)營(yíng)的資源規(guī)模很小。負(fù)荷數(shù)字化進(jìn)展緩慢，還有大量可控工業(yè)負(fù)荷、樓宇空調(diào)等資源的數(shù)字化程度尚不具備接入虛擬電廠的條件。

長(zhǎng)園飛輪CTO胡鍇表示，從目前虛擬電廠的規(guī)模和商業(yè)模式來看，想要覆蓋掉虛擬電廠技術(shù)平臺(tái)投入的成本，還有很長(zhǎng)一段路要走。未來可能最終存活下來3-5個(gè)頭部企業(yè)的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)才會(huì)形成規(guī)模效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)降本。

值得注意的是，虛擬電廠不僅要看接入了多少資源，更要看資源變現(xiàn)能力。目前國(guó)內(nèi)虛擬電廠“聚而不合”，很大程度上與市場(chǎng)機(jī)制和盈利模式不成熟有關(guān)。

虛擬電廠的盈利主要依靠需求響應(yīng)、輔助服務(wù)和電力現(xiàn)貨市場(chǎng)等，但這些市場(chǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)未成熟，導(dǎo)致虛擬電廠面臨盈利模式不穩(wěn)定、持續(xù)盈利能力差等問題。用戶接受虛擬電廠調(diào)度需要數(shù)字化改造、調(diào)整用能規(guī)劃等，但付出的成本與獲得的收益不對(duì)等。

從實(shí)際案例來看，許多地區(qū)的虛擬電廠只是迎峰度夏期間的應(yīng)急機(jī)制，與傳統(tǒng)邀約大用戶參與高電力負(fù)荷時(shí)段需求響應(yīng)的模式并無太大區(qū)別。

而且，由于每年需求響應(yīng)的總量和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)存在巨大的不確定性，這種高風(fēng)險(xiǎn)的商業(yè)模式難以吸引投資，虛擬電廠接入的資源體量就難以擴(kuò)大。

此外，虛擬電廠不僅僅是簡(jiǎn)單地把資源接入一個(gè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和基本調(diào)控。未來電力市場(chǎng)交易和電網(wǎng)調(diào)度的場(chǎng)景，要求虛擬電廠對(duì)電源出力、負(fù)荷情況有精準(zhǔn)的把握，對(duì)新能源出力預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電力現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格預(yù)測(cè)提出了更高的技術(shù)要求。