中國儲能網(wǎng)訊：虛擬電廠是將不同空間的可調(diào)負荷、儲能、微電網(wǎng)、電動汽車、分布式電源等一種或多種資源聚合起來，實現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易的智慧能源系統(tǒng)，是國家電力體制改革背景下孕育出的新業(yè)態(tài)，電力體制改革是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必然要求。
能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是世界各國面臨的問題。我國一次能源結(jié)構(gòu)呈以煤為主、多能互補的特點。其中，石油對外依存度高達70%，石油使用量中的70%用于交通運輸行業(yè)。能源安全，尤其是穩(wěn)定、持續(xù)、廉價的能源供給面臨風險。
在供給側(cè)尋找新能源替代，在需求側(cè)發(fā)展電動化是能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)在要求與必然趨勢。供需兩側(cè)新能源的快速發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來極大考驗。在供給側(cè)，隨著光伏、風電等新能源在電力系統(tǒng)中占比的不斷提升，電力系統(tǒng)面臨如何消納不確定性高、隨機性強、沖擊性大的新能源等問題。在需求側(cè)，我國新能源汽車保有量已經(jīng)超過1000萬輛，此類高功率用電設(shè)備大規(guī)模接入，給電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行帶來挑戰(zhàn)。
虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易是能源需求側(cè)的發(fā)展方向。《中共中央 國務(wù)院關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》要求，全面放開用戶側(cè)分布式電源市場、建立輔助服務(wù)分擔共享新機制，給用戶側(cè)建設(shè)虛擬電廠參與電力市場交易提供了政策引導(dǎo)。一種符合新發(fā)展階段的電力市場政策體系與市場機制正在建設(shè)過程中，要求加強對需求側(cè)的管理，開放電力消費市場，以政策為指導(dǎo)、市場為牽引，形成覆蓋發(fā)、輸、配、售、用、服等電力全生命周期的新型電力體制。
通信基站建設(shè)虛擬電廠
具備天然優(yōu)勢
通信基站建設(shè)虛擬電廠是用戶側(cè)參與電力系統(tǒng)互動的理想場景。2022年3月，十部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于進一步推進電能替代的指導(dǎo)意見》明確指出，鼓勵通訊基站利用虛擬電廠參與電力系統(tǒng)互動。通信基站在需求側(cè)資源聚合方面有良好的資源稟賦，每一座通信基站的電力接入、負載功耗、備電電池、可控空調(diào)都是優(yōu)質(zhì)的靈活可調(diào)資源。同時，每座通信基站的智能管理設(shè)備與全國監(jiān)控平臺可實現(xiàn)通信，是一張?zhí)烊坏姆植际侥茉淳W(wǎng)絡(luò)。從聚合資源規(guī)模、覆蓋范圍等方面看，如果全國1000萬個通信基站的電力資源實現(xiàn)虛擬聚合，將成為全球最大的分布式虛擬電廠。
碳達峰碳中和的本質(zhì)是能源問題，“雙碳”目標是對能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與電力體制改革的促進。虛擬電廠的發(fā)展階段可以分為邀約型、市場型、自主調(diào)度型三個階段，我國虛擬電廠正處在由邀約型向市場型過渡的時期。通信基站運營企業(yè)在這一過程中可以發(fā)揮資源優(yōu)勢，抓住市場機遇，喚醒沉睡資產(chǎn)，利用存量資源挖掘增量價值，做大共享經(jīng)濟文章，開辟新的業(yè)務(wù)經(jīng)營路線。
通信基站建設(shè)虛擬電廠
要有系統(tǒng)性與專業(yè)性
通信基站運營企業(yè)將虛擬電廠打造成為標準業(yè)務(wù)，主要涉及四方面內(nèi)容：商業(yè)模式與營收、關(guān)鍵技術(shù)與平臺、管理制度與流程、組織保障與團隊。
從商業(yè)模式來看，目前虛擬電廠的盈利模式主要有三種：參與需求響應(yīng)獲取補貼、參與輔助服務(wù)市場獲得收益、作為市場主體參與電力市場化交易。參與需求響應(yīng)獲取補貼與參與輔助服務(wù)市場獲得收益兩種商業(yè)模式利潤水平高，但均無法形成大規(guī)模收入，無法發(fā)揮虛擬電廠的最大效用。虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易，聚合分布式電源（如光伏、風電等），能最大程度發(fā)揮虛擬電廠的能力。隨著5G基站的持續(xù)建設(shè)，我國通信基站年耗電量將在2026年超過2千億度。由通信基站建設(shè)的虛擬電廠，可形成千億元級收入規(guī)模、百億元級利潤的項目，達到上市公司水平。
虛擬電廠技術(shù)主要是電力資源的虛擬聚合，本質(zhì)為通信、計量、控制三方面。通信是虛擬電廠資源聚合的關(guān)鍵，可聚合資源通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與控制指令的傳達與反饋。通信基站運營商已建成的運維監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以進行能力復(fù)用，需在通信可靠性與低延時方面加強，要對運維監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)評估，將涉及智能監(jiān)控設(shè)備升級改造與增設(shè)下沉服務(wù)器等問題。計量是指虛擬電廠與電力部門的電量計量，是雙方對賬結(jié)算的依據(jù)。目前電網(wǎng)在低壓用戶側(cè)普遍存在智能電表覆蓋率低的問題，可以由通信基站運營商、電力企業(yè)、政府三方面以項目合作形式，共同出資推動計量改造。控制主要是針對基站等聚合資源的數(shù)字化、篩選、建模、分集群管理、報量報價策略等，需要走出通信行業(yè)，聯(lián)合電力行業(yè)中專業(yè)性強的研究機構(gòu)共同研發(fā)。通信、計量、控制均需部署在業(yè)務(wù)平臺，實現(xiàn)自動化的管理與運行控制。
虛擬電廠作為市場主體參與電力市場化交易時，該業(yè)務(wù)的金融屬性較強，目前通信行業(yè)的管理制度與流程無法支持虛擬電廠開展相關(guān)業(yè)務(wù)。應(yīng)根據(jù)虛擬電廠業(yè)務(wù)情況，重新設(shè)計符合業(yè)務(wù)要求的公司治理結(jié)構(gòu)、管理制度與責權(quán)界面?？蓞⒖计渌笮碗娏鹃_展電力市場化交易業(yè)務(wù)的經(jīng)驗，在各地注冊獨立法人機構(gòu)，與主營業(yè)務(wù)進行責任隔離。
通信企業(yè)經(jīng)營虛擬電廠涉及企業(yè)內(nèi)部多個部門。市場部門需要與電力交易中心、電網(wǎng)調(diào)度等外部主體建立新的客情關(guān)系，同時對基站用電及電費繳納明確責任主體，明確電池、空調(diào)等聚合資源的經(jīng)營權(quán)；維護部門要在通信主營業(yè)務(wù)保障要求的基礎(chǔ)上，確定可調(diào)度資源的能力；虛擬電廠經(jīng)營部門需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)相關(guān)部門，制定業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃，研究調(diào)度策略，管理日常經(jīng)營；技術(shù)部門、信息部門需要做好技術(shù)支撐與平臺建設(shè)；戰(zhàn)略與改革部門需要設(shè)計符合業(yè)務(wù)開展的公司治理結(jié)構(gòu)。
通信基站建設(shè)虛擬電廠
需經(jīng)歷4個階段
第一階段聚合企業(yè)內(nèi)部電力資源，虛擬電廠參與需求響應(yīng)。對內(nèi)要求建立可聚合資源庫，對可聚合資源建模，建立面向電力邀約的調(diào)度算法，確保資源調(diào)度的可靠性與及時性；對外要求與電力系統(tǒng)打通平臺接口，對接電力主管部門，建立客情關(guān)系。
第二階段聚合企業(yè)內(nèi)部電力資源，虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場。對內(nèi)要求提升可聚合資源的精確計量水平、精準控制水平、通信魯棒水平、建模精度等，對外要求與電力交易中心建立業(yè)務(wù)關(guān)系，獲取售電資質(zhì)，培養(yǎng)電力交易業(yè)務(wù)能力。
第三階段聚合企業(yè)內(nèi)部電力資源，虛擬電廠參與電力市場化交易。對內(nèi)要求聚合分布式的電源（如基站光伏、風電等），同時優(yōu)化核心控制算法，依據(jù)電力中長期交易與現(xiàn)貨交易的電價波動，形成相應(yīng)的報量報價策略，在考慮市場要求、主營通信業(yè)務(wù)用電要求以及運維要求等所有工況約束的情況下，全自動參與電力現(xiàn)貨市場；對外要求提升電力市場化交易業(yè)務(wù)能力，擴大行業(yè)影響力，參與政策與標準制定，從市場參與者向市場挑戰(zhàn)者轉(zhuǎn)型。
第四階段聚合社會電力資源，虛擬電廠與電力系統(tǒng)充分互動。對內(nèi)要求研發(fā)聚合產(chǎn)品，提升平臺擴展能力；對外要求拓展社會可聚合資源，向電力用戶提供聚合服務(wù)與收益分享，向新能源發(fā)電機組提供發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓，參與包括電力削峰填谷、需求響應(yīng)、輔助服務(wù)、電力交易等多項業(yè)務(wù)，形成綜合能源治理能力，提升社會影響力，向電力用戶側(cè)市場主導(dǎo)者轉(zhuǎn)型。
2022年是黨的二十大召開之年，是實施“十四五”規(guī)劃、全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的重要一年。受新冠肺炎疫情影響，全社會用電增速放緩，通信行業(yè)發(fā)展整體平穩(wěn)。展望未來，新能源進程長期向好的基本面和內(nèi)在向上的趨勢沒有改變，深化電力市場改革為虛擬電廠發(fā)展帶來動力。通過聚合通信基站的電力資源，參與電力市場化改革，推進虛擬電廠系統(tǒng)建設(shè)，將進一步提升社會整體用能效率，助力碳達峰碳中和目標穩(wěn)步實現(xiàn)。（作者供職于中國鐵塔股份有限公司）
