無論是從市場運(yùn)行還是從調(diào)度角度而言來說,一些小體量的電源或負(fù)荷直接參與市場面臨很大的運(yùn)行難度,而虛擬電廠可以在內(nèi)部讓這些主體實(shí)現(xiàn)自平衡,再作為一個整體去響應(yīng)市場信號。
建設(shè)虛擬電廠,客觀上是為整個市場培育市場主體。一方面,小體量的主體必須聚合起來才能參與市場;另一方面,虛擬電廠內(nèi)嵌于電力市場,可以通過提供需求側(cè)響應(yīng)提升整體效率。
日前,山東電力交易中心組織召開山東虛擬電廠運(yùn)營試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)推進(jìn)會,國網(wǎng)山東省電力公司副總經(jīng)理董京營在會上指出,虛擬電廠運(yùn)營商業(yè)模式有利于促進(jìn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動,對于提高能源綜合利用效率、推動能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義?!耙蒙綎|電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的有利環(huán)境,在年底前實(shí)現(xiàn)虛擬電廠正式參與電力交易?!?
山東電力現(xiàn)貨市場試點(diǎn)探索方興未艾,虛擬電廠的加入,又將給山東電力市場建設(shè)帶來怎樣的影響?
融合資源響應(yīng)市場信號
究竟何為“虛擬電廠”?
國家電投中電國際政策研究室主任王冬容表示,從現(xiàn)有的研究和實(shí)踐來看,虛擬電廠可以理解為,將不同空間的可調(diào)節(jié)(可中斷)負(fù)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(shí)現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制,參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場交易的智慧能源系統(tǒng)。
“虛擬電廠既可作為‘正電廠’向系統(tǒng)供電調(diào)峰,又可作為‘負(fù)電廠’加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷;既可快速響應(yīng)指令配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類電力市場獲得經(jīng)濟(jì)收益。”王冬容說。
而到了具體項(xiàng)目上,虛擬電廠到底包含哪些內(nèi)容,各國、各地在實(shí)踐中又呈現(xiàn)出不同的理解,往往難以給出一個嚴(yán)格的定義。
“雖然內(nèi)涵上可能有差別,但虛擬電廠的建設(shè)目標(biāo)應(yīng)該是明確的,就是要將體量小、不適合直接參與電力市場的市場主體聚合起來?!?中國社科院財經(jīng)戰(zhàn)略研究院副研究員馮永晟認(rèn)為,虛擬電廠難以給出準(zhǔn)確定義正是由于其可以融合多種資源的特性?!盁o論是從市場運(yùn)行還是調(diào)度來說,一些小體量的電源或負(fù)荷直接參與市場面臨很大的運(yùn)行難度,而虛擬電廠可以在內(nèi)部讓這些主體實(shí)現(xiàn)自平衡,再作為一個整體去響應(yīng)市場信號?!?
補(bǔ)充電源結(jié)構(gòu)靈活性
虛擬電廠的加入,會否影響電力市場現(xiàn)有格局?
中國工程院院士杜祥琬認(rèn)為,如果東、中部各地區(qū)能將本地能源開發(fā)起來,并在此基礎(chǔ)上建設(shè)虛擬電廠,中國的電力系統(tǒng)將會有新的業(yè)態(tài)和模式,也必然會是高比例的低碳能源網(wǎng)絡(luò)?!笆紫刃枰羞@個觀念,有政策,再有一批實(shí)踐?!?
“山東本身一直在推進(jìn)省內(nèi)開展需求側(cè)響應(yīng)試點(diǎn)的相關(guān)工作,此次虛擬電廠參加電力市場交易的推進(jìn)應(yīng)該也有這方面的考慮。”某知情人士告訴記者,山東自身電源結(jié)構(gòu)特點(diǎn),很大程度上促成了其建設(shè)虛擬電廠的積極性?!吧綎|煤電裝機(jī)量大,靈活性相對不足,近年來可再生能源發(fā)電量迅速增長,靈活性資源缺乏的問題更加明顯?!?
山東省電力企業(yè)協(xié)會副會長徐震在分析山東電力供需形勢時也指出,山東是電力大省,由于用電需求結(jié)構(gòu)變化、夏季高溫天氣等因素,近幾年出現(xiàn)了尖峰電力缺口?!氨砻嫔峡?,出現(xiàn)電力缺口是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)沒有足夠的裝機(jī)來滿足電力負(fù)荷,但根本原因是電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性矛盾。”他表示,華北電力大學(xué)課題組的一份研究報告以山東為實(shí)例展開分析,并認(rèn)為需求響應(yīng)是滿足短時尖峰負(fù)荷需求的首選資源。
虛擬電廠“可正可負(fù)”的特性,確實(shí)能夠勝任需求響應(yīng)的任務(wù),而通過需求響應(yīng)來解決尖峰負(fù)荷問題,經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢也更為明顯。根據(jù)國家電網(wǎng)相關(guān)測算,若通過建設(shè)煤電機(jī)組滿足國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)5%的峰值負(fù)荷需求,電廠及配套電網(wǎng)投資約4000億元;若建設(shè)虛擬電廠,建設(shè)、運(yùn)維和激勵的資金規(guī)模僅為400-570億元。
“入市”機(jī)制仍待完善
山東虛擬電廠進(jìn)入電力市場并非首例。“十三五 ”期間,江蘇、上海、河北、廣東等地都相繼開展了電力需求響應(yīng)和虛擬電廠的試點(diǎn),但真正實(shí)現(xiàn)虛擬電廠市場化運(yùn)行的例子卻并不多見。
王冬容指出,目前,我國屬于市場型虛擬電廠的,只有冀北交易中心開展的虛擬電廠試點(diǎn)。而各地電力輔助服務(wù)市場和現(xiàn)貨市場建設(shè)中,除華北地區(qū)開展小規(guī)模試點(diǎn)外,也沒有將虛擬電廠作為市場主體納入。
“目前冀北虛擬電廠商業(yè)運(yùn)營主要參與華北調(diào)峰輔助服務(wù)市場,根據(jù)系統(tǒng)調(diào)峰需求,實(shí)時聚合調(diào)節(jié)接入資源用電負(fù)荷,在新能源大發(fā)期間增加用電需求(填谷),減少火電廠不經(jīng)濟(jì)的深調(diào)狀態(tài),獲得與調(diào)峰貢獻(xiàn)相匹配的市場化收益?!?王冬容說。
“建設(shè)虛擬電廠,客觀上也是在為整個市場培育市場主體。一方面,小體量的主體必須聚合起來才能參與市場;另一方面,虛擬電廠內(nèi)嵌于電力市場,可以通過提供需求側(cè)響應(yīng)提升整體效率。”馮永晟表示,“所以,虛擬電廠究竟能為電力市場帶來多大價值,關(guān)鍵還在于市場本身建設(shè)的情況?!?
“我國虛擬電廠處于起步階段,其組織、實(shí)施和管理基本上還是沿襲需求側(cè)管理的舊模式,沒有樹立起將需求側(cè)資源和供給側(cè)資源同等對待的理念,沒有形成體系化、常態(tài)化工作機(jī)制?!蓖醵葜赋?,“此外,管理部門不明確、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、激勵和市場化機(jī)制不到位等問題,都亟待進(jìn)一步完善和解決?!?