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有朋友问:储能、虚拟电厂和电力现货交易之间,到底是个什么关系?
这张图从某个角度可以回答:
左半边是IT互联网生态体系,右半边是能源互联网电力生态体系。
(来源:微信公众号“鱼眼看电改” 作者:俞庆)
我们把这两套体系都划分成四个层级:
第一层:物理设备层
IT领域的物理设备,包括信息终端、信息存储、信息处理主机(服务器)、信息传输物理设备(网线、路由器)
电力领域的物理设备,电力终端即各类电力消费设备,电力存储即储能,电力生产设备(发电机),还有电力传输设备(变压器、开关、电线电缆等)
在IT领域的物理设备层,出现了消费与生产合一的趋势,如手机客户,既可以拍抖音上传,也可以观看抖音视频。
同样,在电力的物理设备层,也出现了产销者结合的趋势,负荷即可以是“正瓦特”,也可以是“负瓦特”(即负荷控制与响应)。
储能是一种电力物理设备。
储能设备类似IT领域的信息存储装置,需要与别的设施协同工作,如存储光伏发出的电力,所以涉及到第二层的关系。
第二层:传输网络层
物理设备需要融合到网络中,才能更好地工作。
在IT领域,有局域网(生产、传输、处理本地局部的信息)、接入网(5G就是一种移动接入网技术)、城域网(区域网)、广域网(骨干网)
在电力领域,也可以这样去划分。
电力局域网,也就是用户配电系统,未来逐步变成用户微电网,负责生产、传输和处理本地的电力,也是分布式智能电网主要形态之一。
电力接入网,即低压、中压的本地公共配电网(如35kV、20/10kV、和0.4kV电压等级),负责接入各类电力终端设备,主要是负荷设备,也包括一部分分布式电源、分布式储能设备。
电力城域网,可以看成是较大范围的中/高压配电网络(主要是220kV、110kV为主的配电网)。
电力广域网,即输电网(220kV及以上电压等级的电力骨干网络)。
与虚拟电厂相关的,是微电网或电力局域网,因为虚拟电厂主要管理各类本地的,负荷侧的分散式电力资源。
第三层:专业服务层
在互联网领域,即XaaS,包括IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台软件即服务)、SaaS(应用软件即服务)。
其本质是把物理资源和逻辑资源进行管理和抽象,形成面向应用需求的,可通过网络(主要是互联网和企业网)被调用的服务。
比如IaaS的经典应用——虚拟主机,就是把物理上分散的各类计算资源:CPU、内存、存储等资源,以高速通信网(主要是局域网技术)为基础,通过“虚拟主机管理平台”进行聚合、抽象、封装、动态资源调度、服务化,形成虚拟化的云计算机。
对于互联网用户来说,可以花钱去租用一台云服务器,在逻辑上是可定义、可租赁、可付费的,看上去和一台物理主机没有区别,可以选择不同性能的CPU、内存、存储。
但实际上这台虚拟服务器的计算资源在物理上是分散的,分布在不同机房,通过光纤网络组构成一个局域网,租户并不知道每个Byte的信息在哪个物理CPU上处理,存储在哪个物理磁盘上。
而且这个调用过程是动态的,可共享的,也就是租户不用这个虚拟资源的时候,底层的物理资源就被释放,被别的虚拟主机租户所调用。
在电力领域,本质上也存在一个EaaS(能源即服务)层,就传统电力业务而言,是把物理设备层和传输网络层的资源,进行管理、抽象,形成可以对外提供的服务。
比如对集中式发电企业来说,主要由输电网运营商(TSO)提供并网服务、调度、计量计费服务、结算服务;
发电企业则对电网提供发电服务;
对终端电力用户来说,由配电网运营商(DSO)提供接入服务、计量计费服务、结算服务,在国内统称为“供电营业服务”。
同时TSO和DSO还负责公共电力网络的建设、设备资产运行和维修服务。
而如今,EaaS层又出现了新型的发电服务,即虚拟电厂服务。
就像传统的IT主机是物理上清晰可见的,传统发电企业提供的发电服务是有清晰的、物理集中的电源设施的。
但是虚拟电厂和虚拟主机一样,它提供同类的发电服务(比如功率支撑、频率支撑、备用服务等),但是在物理上没有清晰的、集中的设备形态。
对于服务调用者来说,虚拟电厂提供的发电服务资源是分散在电力局域网络(负荷侧)的各个地方的,同样需要聚合、抽象、封装、动态资源调度、服务化,通过“虚拟电厂管理平台”集中起来,并抽象成为可定义、可租用、可付费的发电服务产品。
和虚拟主机也类似,这种服务可以具备“地理特性”和“时间特性”。
比如虚拟主机提供不同方向和不同地理位置的最优选项(比如为华东地区网络用户提供更快速率的华东机房虚拟主机),或者是夜间高速流量服务。
虚拟电厂可以在配网层面,面向局部重过载的区域和线路,或者面向某个特定缺电时段,进行资源的定向化配置。前提是辅助服务市场能开辟这个交易产品,能够按照地理位置或者时段差异化定价。
第四层:商业运营层
虚拟主机本身可以产品化卖钱,但是基于虚拟主机可以形成互联网的运营商业模式,无论是传统互联网的“搜索、新闻、游戏、电商、社交”,还是移动互联网的“移动电商、移动社交、手机游戏、短视频”,都是在XaaS层之上的,互联网化商业模式。
我可以在合法的条件下,(自建或者)租赁一个虚拟主机,用以短视频商业服务,或者自建一个游戏网站收游戏玩家的钱,这就是虚拟主机面向互联网商业运营层面的应用。
同样的,任何人可以自建或者租赁一个虚拟电厂,在能源互联网的商业运营层面获得变现。
虚拟电厂可以在电能量市场里,形成电力现货的交易模式。
比如虚拟电厂可以代理一批分布式光伏,作为卖家在集中式现货市场统一出清;也可以为电力现货交易方提供现货的风险对冲服务(这是基于现货市场的交易服务,算是现货的场外交易品种),比如聚合各类可调节负荷,在负荷侧帮助售电公司控制交易偏差(风险敞口)。
在电能量市场里,虚拟电厂还可以提供零售市场的场外交易,比如隔墙售电服务,配电网的共享储能服务等。
同样,虚拟电厂也可以在辅助服务市场,出售其频率服务能力,或者在容量市场里提供容量服务。
虚拟电厂可以把它的虚拟化发电能力,在任何具备交易可能的电力、能源市场里,形成更高一级的,商业运营层面的盈利模式。
就像出行市场的去管制化,打破出租车公司的垄断地位,导致“互联网+出行”的商业模式成为可行,随着电力市场的日趋开放和完善,虚拟电厂在能源互联网商业运营层面,还可能存在更多元的商业模式。
总结
我们可以认为:
1、储能是电力设备层的产品装置;
2、虚拟电厂是能源即服务(EaaS)层的产品化服务;
3、电力现货交易是商业运营层的一种电力交易形态和盈利模型。
储能产品可以单独作为一种商品进行销售(储能设备销售),也可以被整合到虚拟电厂产品中,在各级、各种形式的电力市场中,形成商品化销售,包括但不限于现货品种。
大致就是这么个关系。
需要说明的是:本文为解释问题的一种角度,而且还涉及到四层的较为复杂的相互关系,所以只能大致阐述,便于大家理解,说得不对或者不确切的地方,请各位原谅。
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