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虚拟电厂在电力交易中心注册时,聚合资源的可调节能力是一项重要的标准。
不同省市对注册入市的虚拟电厂的可调节能力要求不同,一般要求不低于1~10兆瓦。
那么1兆瓦的可调节能力意味着什么呢?
虚拟电厂在城市中重点聚焦的可调节资源包括充电桩、空调、储能和分布式电源四类。拿空调和充电桩这两类资源来说,1兆瓦的可调资源相当于83台功率为12千瓦的5匹商业中央空调,或91台功率为11千瓦的公共慢速直流充电桩。
可调节资源是虚拟电厂的基石也是命脉。如果没有可调节资源的强力支撑,虚拟电厂就只是徒有虚名的“花架子”,所谓调节电力供需、参与辅助服务,统统沦为纸上谈兵。
1 资源聚合的困境
目前,我国虚拟电厂聚合的可调资源各有侧重,比如江苏和上海虚拟电厂主要以商业空调的聚合调控为主;深圳虚拟电厂则主要聚合充电桩资源;还有一些大型发电企业和民营新能源公司,更倾向于建设储能型虚拟电厂。
但无论聚合哪种资源,虚拟电厂宣传的资源聚合量和实际可调控量都存在一定差距。
例如,山西虚拟电厂聚合容量为201.38万千瓦,但最大可调节负荷只有25.63万千瓦,占总容量的12.7%;上海虚拟电厂平台已接入虚拟电厂运营商23家,运行容量为240.98万千瓦,申报可调节能力为69.74万千瓦,仅占总运行容量的29%;深圳虚拟电厂3.0平台已接入充电桩、楼宇空调、光伏等9类共计5.5万个可调负荷资源,总容量逾310万千瓦,但可调能力仅70万千瓦,占总容量的22.6%。
除此之外,国内虚拟电厂资源整合还面临“聚而不合”的困境。虽然在形式上把各类可调节资源聚集在了一起,但在实际运行中却没有实现真正意义上的深度融合与协同运作,各参与主体之间存在协调不畅、整合程度低等问题。
这很大程度上是因为虚拟电厂的市场机制和商业模式都尚未成熟。
在市场机制层面,电力交易规则的繁杂与不适应性尤为突出。虚拟电厂参与现货市场、辅助服务市场等各类电力市场交易时,面临着诸多限制与困惑。同时,市场价格信号缺乏稳定性与精准性,波动频繁且幅度较大,难以给虚拟电厂提供可靠的决策依据。
从商业模式来看,盈利模式模糊不清成为虚拟电厂发展的一大掣肘。当前,虚拟电厂的盈利渠道主要集中在需求响应、辅助服务以及电力现货市场等领域,然而这些市场还处于发展的初级阶段,导致虚拟电厂面临盈利模式不稳定、持续盈利能力差等问题。
2 资源整合难在哪?
对于运营商来说,虚拟电厂要想成气候,就要老老实实啃可调节资源整合的硬骨头,但啃下这块“硬骨头”并非易事。
技术层面,各类可调节资源如同性格迥异的“刺儿头”,分布式电源的间歇性、波动性让人头疼不已;工业用电设备则刻板守旧,按生产流程循规蹈矩,对电力的稳定性、功率需求近乎苛刻;居民用电负荷更是捉摸不透,随生活习惯肆意波动。运营商想要“驯服”它们,研发兼容性强的智能管控系统,难度不亚于“上九天揽月”。
利益协调上,更是一场各方利益的“混战”。分布式能源生产者担心整合后收入大打折扣;工业企业生怕电力调配乱了自家节奏,无端增加成本;居民用户眼睛紧紧盯着电费账单,不愿配合虚拟电厂的任何“小动作”。运营商夹在中间,若拿不出让各方都满意的利益分配方案,资源控制权就是水中月、镜中花,虚拟电厂建设必然陷入僵局。
还有信任、数据安全与隐私保护这些红线。比如,信任是很难建立并维系的,中小工商业主听到"需求响应"就捂电表,居民用户看见分时电价像看诈骗短信。你和他讲能源革命,他问你"断我空调赔多少钱"。聚合商前期画的大饼,在第一次实际分账时就会遭遇信任暴击——说好的每度电补贴三毛,到手变成一毛五还扣了服务费。
3 如何啃下可调节资源“硬骨头”?
虚拟电厂整合用户侧可调节资源,关键在于如何把这些资源高效低成本地管理起来,深度发掘柔性可调节能力。
这不仅需要企业积极开拓市场,深入挖掘潜在用户群体,还需要持续的技术研发投入。
例如,2024年4月,国网江苏综合能源服务公司在省内开展了一场大规模的非工空调智慧调控行动,施工现场遍布全省13个地区,累计达5732户。
因空调厂家众多、年代跨度大,信号繁杂,开发app任务艰巨,公司最终使用智慧能源单元作为监控终端。该终端是国家电网公司系统内首个以软硬件分离的方式进行独立开发的智慧能源单元,具有高兼容性、适用性广、操作简便的优点,针对空调负荷管理场景,有效支撑负荷管理业务高效开展。
最终形成配电站房19852栋、后勤办公用房500栋的空调负荷资源,项目整体建设可调节能力总计240.5万千瓦,形成国家电网公司系统内建设时间最短、聚合容量最大的空调可调节负荷。
总而言之,虚拟电厂的本质是“无电厂的电力运营商”,其成功依赖于“技术+市场+生态”的三螺旋创新。随着5G、AI大模型、能源元宇宙等技术的融合,未来虚拟电厂将演化为“自主进化的能源生态网络”,彻底释放分布式可调节资源的系统价值。
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