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地方高温缺电,所以“虚拟电厂”概念又被带火了。
在一些“新能源赛道爱好者”眼里,似乎虚拟电厂具有无穷的魅力——缺电的时候一个指令,会出现一个神奇的阿拉丁神灯的虚拟电厂,让用电负荷往下降,电力用户还不受影响,以至于电网公司还给它起了一个时髦的名字:智能柔性负荷管理。
但是从商业的角度看,似乎并不是这样,目前单纯靠虚拟电厂没有持续盈利的机会。
(来源:鱼眼看电改 作者:俞庆)
虚拟电厂是一个技术概念,而非商业逻辑
虚拟电厂,是一个技术概念,技术和商业之间的鸿沟,是如此的巨大。
举个栗子:IBM最早提出“电子商务”这个技术概念,2011年开始,IBM拉上另一个信息化巨头SAP,亲自下场指导了“苏宁电子商务战略”,甚至IBM GBS的资深合伙人自己担任苏宁IT集团的二把手。
据说在苏宁,IBM最多的时候派驻了600多人。
最后的商业竞争结果,大家有目共睹,以至于“IBM+SAP+苏宁”的电子商务,被互联网电商界揶揄为:
西装电商
虚拟电厂也是如此,目前更多的还是概念型虚拟电厂
虚拟电厂的商业模式核心,依然是如何变现,而变现的关键问题,还在于市场的确立。
电力市场,场内与场外
电力市场分为两类,一类是省级/国家级电力市场,即一级市场,其目标是保证省级、区域级的电力网络中电力实时平衡和电量平衡。主要承担批发侧电力商品的交易,包括辅助服务市场、容量市场、输电权市场、电量市场(即现在大家认为的电力市场)。一级市场交易规则明确,交易门槛较高,交易品种较少,交易频次较低,单次交易规模较大,市场主体少。
另一类是省级以下的,即二级市场,主要保证地区级、城市级、园区级的配电网络的电力电量平衡,主要承担零售侧的电力商品交易。包括隔墙售电、负荷交易、各类场外的撮合交易、小规模偏差交易等。其特点是尺度小,交易品种多、交易频率高、市场主体多元且量大、单次交易规模小,参与门槛低,交易灵活。
电力一级市场和二级市场,就类似证券交易的场内、场外市场,是相互协调、相互配合的关系。
随着电力系统末端的复杂度提升,比如大量分布式光伏、分布式储能、智能充电桩、柔性负荷、交直流融合配电网等技术的应用,围绕配电网的多级平衡问题就将进一步凸显,二级市场的重要性也在提升。
但是从目前来看,无论是政府部门,还是大多数市场主体,更多的还是关注在一级市场的建设完善。或者说,大家更关注的是一个有形的,规则驱动的集中式市场建设,而忽视了无形的,用户驱动的分散式市场的建立。
现有电力市场设计的不足
现有的电力市场理论和机制,是为单向,单目标,用户极少参与的大型电网系统,在稳定收敛状态(线性化展开)设计和匹配的。
未来的电力市场设计,如何匹配双向(在时间尺度上的潮流方向不断改变),多目标平衡,用户侧“源网荷储”多方参与,多层复杂电力网络,在临界态(混沌状态)运行,目前还处于探索阶段。
或者说,这是新型电力系统必须要解决的核心问题之一:
建设一个新型电力市场。
这才是智能电网的本意,根据复杂系统理论,智能是在临界的混沌状态中产生的。虚拟电厂的技术形态,本质上是一种复杂适应性功能,是面向未来电力市场的应用场景,自然与当前电力市场的机制发生冲突,这是第一性原理的问题。
因此,我们认为未来虚拟电厂的变现渠道,主要还是通过新型电力市场。所以市场的形态,直接决定了虚拟电厂的未来发展方向。
一张图,说明虚拟电厂的商业机会
虚拟电厂的变现模式与市场的关系,我试着用一张图去表现:
未来的虚拟电厂运营商,大致分为两个类型,其一是面向一级市场的交易,其特性更接近传统发电厂,体量较大、性能较高、围绕电力系统的安全稳定需求,提供负荷侧的支撑服务,接受电网调度。
其运行规则和商业模式也类似传统发电厂,更多的是传统发电企业,以及电网企业里和调度业务更近的一些公司去做,是传统电力市场的规则驱动。
如果我们认为把100个大锅炉接上自动化调度AGC,让调度员去调节洗浴中心热水温度,也可以算作是虚拟电厂的话。
某种程度,这类虚拟电厂更像是“交管部门搞了个出租车电话调度系统”。
另一类虚拟电厂,个人认为是真正具备创新的,是“互联网打车+无人驾驶”级别的虚拟电厂,那就是真正汇聚用户侧海量负荷资源,在二级市场里,以场外多边平衡的方式,实现多元互动的场景。
出租车公司总是希望通过交管“规范”出行市场,建设统一出行集中式市场。但是互联网打车是另一个路子,建立了虚拟的运力匹配平台,把分散式的运力资源进行调度。这是一个二级市场的玩法,甚至没有一个统一调度和交易平台,可以有无数个出行APP去完成匹配。
这里带来一个问题,具备创新意义的,场外电力的交易过程如何变得可行?
二级市场的风向标,隔墙售电
我们认为,二级市场的海量用户、小额产品、高频、多变、自组织的交易形态,是与现有一级电力市场壁垒森严、规则较为清晰、产品结构相对简单、安全边界严苛的设计,存在较大冲突。
电网企业和传统大型电力企业,希望基于一级市场的规则,去开展负荷侧、配网侧的交易业务,主导二级市场的发展,这是传统电力企业的思维惯性所致。但是无论在技术上,还是在商业模式、运营模式上,它们并未对二级市场的蓬勃兴起与颠覆性创新趋势,做好太大的准备。
比如农村分布式光伏的并网和消纳问题就是矛盾点之一。于是隔墙售电的呼声越来越大,但是推进速度远低预期。
隔墙售电的本质,是基于物理配网的拓扑和潮流,去完成配网内部多市场主体之间的小额电力&电量交易,这是一个典型的二级市场特征,只不过这个二级市场交易品种与物理电网之间,存在强耦合的关系。
在物理电网——配电网的拓扑关系、电力接入、计量计费、潮流计算、运行调控、乃至电网管理边界没有理清之前,想基于一级电力市场的交易模式,去做二级市场的交易,是几乎不可能的。
就像网约车,如果按照出租车的管理,需要建立网约车调度中心、司机接入电话调度、安装里程打表(计量计费问题)、车上安装发票打印机、车顶安装出租灯,车身统一喷漆......网约车就不可能发展起来。
网约车APP和云平台运力调度,解决了上面所有的问题,而且还是以一种新的方式,有了GPS不需要里程打表,电子发票还能显示起点终点避免虚报发票,云端监控可以AI判定是否绕路,基于时间最优去确定出行路线,电子工单派发实现运力最优化调度,所有的创新都解决了传统出租车调度方式的缺陷,而且以更经济和智能的方式。
所以“隔墙售电”的本质,就是“网约车上路运营权放开”。
出租车公司自然不喜欢,所以出租车公司搞了“手机APP派单给外包司机”,然后外包司机组成了外包公司,号称这就是“互联网出行的创新”。
这就是虚拟电厂的当下现实。
虚拟电厂,传统玩家的悖论
所以这就是虚拟电厂的某种悖论,如果传统玩家以传统的方式,用一级市场的建设模式去做,那虚拟电厂一定不是真正意义的虚拟电厂。
如果用二级市场的建设方式,即按照国家能源局《2022年深化“放管服”改革优化营商环境重点任务分工方案》里提到的:推动建设基于区块链等技术应用的交易平台,研究适应可再生能源微电网、存量地方电网、增量配电网与大电网开展交易的体制机制。
那对传统玩家来说,就是一种“互联网出行VS出租车调度”的颠覆式创新,无异于革自己命。
所以这就是一种悖论。
而悖论的破局,不在于市场,更不在于任何技术层面的革新,更在于电力体制改革,电网企业改革的深化。新型电力系统的基础,是新型的电力体制。
否则连车都没法上路,谈什么区块链+出行。
改革不易,且行且珍惜。
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11月21日,为推动需求侧向低碳高效、灵活智能的用能方式转变,自然资源保护协会(NRDC)与中关村现代能源环境服务产业联盟(EESIA)在京合办“加快构建新型电力系统:需求侧革新”研讨会。国家发改委能源研究所原所长戴彦德、国网能源研究院原副院长蒋莉萍、中国能源研究会能效与投资评估专委会主任焦健
2024年,国内虚拟电厂的发展取得了显著进步,从概念普及到形成共识、从零星实践到遍地起势。虚拟电厂实际上就是将分布式发电、储能及其他可调节负荷资源聚合,“聚沙成塔”形成快速调节和响应能力。由于近年来风光新能源发电的增长速度远远超过负荷的增长速度,电力消纳问题越来越突出,同时,由于新能
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