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引子
这两天和某朋友讨论虚拟电厂的技术要求和交易规则,比如以下这句话的含义:
这句话理论上是正确的,但是实际上情况可能更复杂,
个人认为更确切的说法是:
单一可交易的虚拟电厂资源,在任一时空只能被调用一次。
当然政策文件为了落地方便,简化了“任一时空”这一概念。
理论上在不同时段(也就是跨任一时段),单一资源可以被若干虚拟电厂聚合的。
资源是什么?
首先我们定义的是,什么是资源。
储能是资源么?严格意义上,储能有资产属性和资源属性。
资产属性就是这个储能投资了多少钱,每年折旧多少,每年维护费多少,每年给投资人带来多少收益率,这些都是从财务角度理解的资产(Asset)属性。
储能在实际运行中,可销售的东西并不是资产(除非你做资产并购,资产转让),而是资源(Resource)。
储能可调度的资源是可调节的能量或者容量,所以微电网或者储能的管理系统,叫做EMS(能量管理系统)。
PS:这里还有个设备Facility的属性,更侧重于设备维护管理和监控的概念,这里不再展开。
如果用高铁做例子,资产就是列车,资源就是车次。
许多设备厂家的EMS,其实更侧重于对资产、设备的监测监控,而不太重视能量过程管理,因为底层逻辑不一样,两套系统逻辑融合本身就是一个系统视角工程。
比如储能,可以做秒级监控,不代表可以做秒级的资源管理,
就像高铁可以做毫秒级的实时列车控制,但是出售座位资源的12306以前老是宕机。
因为从资源管理的视角,需要在时间、空间、产品、交易四个维度进行定义。
资源的时间属性
高铁一列列车,首先配属到某个车次,这个车次对应到每一天,这就是高铁资源的时间属性。
对虚拟电厂来说需要定义的是,什么是资源的任一时段,其实就是根据交易规则,资源可以调节响应的最小时间单位。
举个例子,中国现货市场是15分钟调整一个价格,理论上资源占用的最小时间单位是15分钟,但是如果要做15分钟价格响应,其实资源的时间颗粒度应该是小于15分钟的。澳洲是5分钟一个现货价格,那么资源可能要切割到1分钟时间颗粒度。
假设就是15分钟一个时间切片吧。
也就是虚拟电厂的资源需要根据时间进行切片,最小时间单元的资源是独占的。
资源的空间属性
接着我们看资源的空间属性。
高铁的空间属性,高铁资源的空间属性就是线路,即始发-终到站。
空间属性对高铁收益率影响很大,同样一列车,每天跑的时间长度一样,但是收益可能完全不一样,要增加高铁收益,自然减少冷门线路,加大热门线路的班次密度。
对虚拟电厂来说,空间属性就是它在电网的哪个位置,因为虚拟电厂是按照节点进行聚合的,电网的节点一般是变电站的一条母线。很多现货市场采用采用平均节点电价作为出清价格。
357号文件对此有专门的论述
对江苏的虚拟电厂来说,运营商无法把苏州和南京的两个空调聚合起来参与电力系统平衡,因为所处的空间位置不一样。
零售电价越高,阻塞成本越高、需求越多的地方,越有利于虚拟电厂套利。
资源的产品属性
车票对应的,其实就是资源最小可销售属性——座位,一张车票上包含了时间(日期)、空间(车次)、座位(第几车第几座)。
只有划分到座位,这个资源才真的成为可以销售的资源。
对虚拟电厂来说,一个储能设备的每5分钟的可充可放容量,对应到某个地区(某个变电站),才是真正可以被调度和出售的资源。
其实真实的情况更复杂,比如:这个储能设备故障了,那下一个5分钟是不是能恢复?一个工商业储能设备本身是峰谷套利模式运行的,那么如何确定它对虚拟电厂的实际可供调节的充放电容量?这个实际可供调节与峰谷套利的容量之间有冲突怎么办?业主和资方是不是要同意?如果下一个5分钟用电负荷突变了,那么这个资源如何调整?
再复杂一点,虚拟电厂可以卖的资源,是不是需要以每kW为单位?或者更小颗粒度?这个每kW是不是真的具备预测、分析、调控的能力?
这个能力需要经过调度机构、负荷管理中心的能力认证。
资源的交易属性
比如储能资源的优先级是先峰谷套利,再兼顾虚拟电厂市场套利?还是投资方经济利益最大化为目标,在市场电价高于峰谷套利价差时,毫不犹豫的暂停峰谷,把所有资源都在市场里套利?
对国铁公司来说,其实面临一样的交易属性,同一天、同一车次的同一个座位,是优先给“始发-终到”的最远距离乘客,还是优先照顾“站站乐”的乘客?把一个车厢都留给最远距离乘客,还是预留部分近距离?
这是交易组合管理的卖方策略。
同时,交易属性还包括交易队列等买方策略,12306的地狱级难度是在上述的资源属性基础上,面对春运抢票时刻亿级的并发查询和购票需求,如何在社会价值和经济价值双重最优的目标下,最快的锁定和匹配座位资源供给和购票需求?
虚拟电厂不需要面对亿级乘客的锁票需求,但是可能也要面对不同的交易方向,不同产品、不同时长的买卖双向交易组合管理。
总结一下
虚拟电厂的资源调度交易本质,和12306类似,是一种资源统筹优化和销售运营的思路,所以虚拟电厂运营商,和高速铁路运营商是一个思维模式。
不能用列车监控系统、国铁公司财务系统、车务段运维管理系统的设计思路,去理解12036,而是需要把上述几套系统融合,并形成运营能力支撑的12306系统。这也是未来虚拟电厂的设计开发思路。
创新不易,共同探讨!
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