虚拟电厂多元化价值、国内外实践经验及高质量发展建议
新形势下虚拟电厂的多元化价值
新能源发展现状
- 截至2024年底，我国风电光伏装机规模达14.1亿千瓦，占总装机的42%，发电量占全社会用电量的18.5%。
- 预计到2030年，风电光伏总装机和发电量将分别达到26.2亿千瓦和3.57万亿千瓦时，分别占总装机和总发电量的49%和27%。
电力系统面临的挑战
- 供需双侧不确定性增强：极端天气频发导致新能源出力难以把握，需求侧负荷特性变化加剧电力系统平衡难度。
- 新能源消纳与电力保供困境：负荷低谷时段新能源消纳难，尖峰负荷时段电力保供难。
虚拟电厂的价值
- 服务新能源消纳，促进能源绿色低碳转型：聚合需求侧资源与配电网运行协同，促进分布式新能源就地消纳，助力系统平衡。
- 挖掘需求侧可调节资源，支撑电力安全保供：具备类电厂技术特性，实现高效率、规模化精准响应，提升电力系统安全裕度。
- 跨领域、跨行业融合的新业态：依托能源技术和数字技术融合，实现需求侧资源优化组合，助力系统整体运行效率跃升，是新型电力系统发展新质生产力的重要方向。
国内外虚拟电厂实践经验分析
德国
- 发展概况：起步早，经过多年示范和政策推动，已实现商业化运营。
- 相关法律法规：《能源平衡市场法案》、《可中断负荷协议条例》、《电网加速扩建法》、《可再生能源法》、《聚合商相关法规》等。
- 典型运营主体类型：独立运营商（如Next Kraftwerke）、电力企业运营商（如Energie）、设备制造类运营商（如Sonnen）。
- 主要特点：参与电能量辅助服务、可中断负荷交易等市场获利，形成三种典型模式。
美国
- 发展概况：需求响应起步较早，通过立法赋予需求侧资源与供给侧资源同等地位。
- 相关政策机制：各类法案政令均支持以虚拟电厂形式开发利用需求侧资源。
- 市场发展：加州电力市场允许虚拟电厂参与现货市场，PJM市场允许参与容量市场。
- 参与主体：配售电电力公司和独立第三方虚拟电厂公司，包括特斯拉等知名运营商。
- 主要特点：主要以负荷侧灵活性资源为主，通过参与电能量辅助服务市场获取收益。
国外经验借鉴
- 良好的市场机制建设：现货市场、平衡市场、调频市场等建设较为领先。
- 针对性的法律法规：明确聚合商责权，提供积极市场环境和法律保障。
- 平衡机制和交易品种：按分区分级平衡，催生调节资源需求，提供广阔市场机遇。
- 较高零售电价和强制入市规定：易吸引各类资源扩大聚合规模。
我国虚拟电厂发展现状
政策环境
- 国家层面积极支持：出台多项政策提及虚拟电厂，功能作用、参与市场方式等方面。
- 地方层面积极探索：山西、宁夏、上海、广东、重庆等出台专项规划和管理办法。
市场主体
- 发电集团：依托需求响应、负荷管理系统搭建平台，如国家电网、南方电网等。
- 电网公司：掌握负荷资源，依托分布式新能源等项目形成互动。
- 民营企业：依托电力交易代理、智慧能源等延伸拓展，如兆瓦云、风行测控等。
机制模式
- 受限于电力市场建设，主要通过参与电力市场交易（调峰辅助服务市场、现货市场）或政策性需求响应获取收益。
- 主要问题：准入规则模糊、权责利不明、操作路径不清。
标准规范
- 框架体系已基本建立，技术标准体系围绕基础综合等5大方面探索。
- 管理规范同步研究推进，但核心标准规范仍需加快立项推进。
机制模式问题
- 当前主要商业模式收益来源有限，需聚焦市场机制完善。
- 问题：准入规则模糊、权责利不明、具体操作路径不清。
我国虚拟电厂高质量发展相关建议
四点思考
- 加强政策顶层设计，建立健全标准规范体系：出台贯彻落实指导意见的系列政策，为建设运营全环节提供操作指引。
- 推动现货市场和辅助服务市场发展：促进虚拟电厂实现可持续发展，明确主体身份，制定准人条件，鼓励参与市场。
- 不断优化虚拟电厂技术性能，具备类电厂特性：优化技术指标管理模式，实现与常规电厂同责同权，常态化参与系统调度运行。
- 培育运营商核心能力：打造专业化服务能力和系统性管理能力，精准把握用能特性，最大化经济收益。
国网公司举措
- 大力支持虚拟电厂发展，推动规范化、规模化、市场化、常态化发展。
- 加快建立管理服务体系，统筹开展建设运营试点。
- 推进虚拟电厂标准制定，推进系统支撑能力建设。
结语
虚拟电厂是极具发展潜力和价值的新兴业态，当前仍处于发展初级阶段，需要政产学研各方共同努力，推动虚拟电厂高质量发展。
