我国高比例新能源电力系统关键技术领域取得重大突破
综合资讯2024-05-11
没有高耸的烟囱、成片的厂房，不消耗煤炭等燃料，在数字技术的赋能下，取消传统电厂实体，升级为“智慧”屏+“聪明”网融合下的智慧能源管理系统……作为新型电力系统的重要组成部分，近年来，“虚拟电厂”引发市场高度关注。
什么是虚拟电厂?虚拟电厂如何运行?中国证券报记者日前实地探访东方电子建设的国内首个城市级数字化虚拟电厂。
聚合资源实现优化控制
走进东方电子建设的国内首个城市级虚拟电厂运营中心，一块硕大的智慧屏赫然映入眼帘。随着实际用电情况发生变化，各项信息实时显示在大屏上。“这是虚拟电厂的智慧管控平台，可以实时监测不同地区的各类资源接入情况，包括用电负荷、碳排放总量、电力交易等信息。”东方电子总经理方正基指着大屏幕告诉中国证券报记者。
据介绍，虚拟电厂可以将不同渠道的可调节电力资源，包括储能和分布式电源等聚合起来，实现自主协调优化控制，聚合资源参与电力系统运行和电力市场交易。
早在2023年11月，烟台市虚拟电厂就实现与国网烟台供电公司和国网山东电力公司的互联互通，同步快速开展可调控负荷资源池建设。据悉，目前该虚拟电厂已经接入170余家用户，包括储能站、充电站、中央空调、照明、工商业负荷、5G基站等多个场景资源，累计接入24.7万千瓦容量的可调负荷资源。
虚拟电厂如何运行?方正基告诉记者，“这座看不见的电厂基于数字能源互联网技术，把工厂、楼宇以及园区内各类可调节电力资源汇聚起来，并通过统一协调控制，达到满足电力系统功率平衡、实现‘削峰填谷’，节省能源的目的。”让发电与用电两端供需平衡，保证电网安全，保证电力质量。
方正基进一步解释，虚拟电厂不是实体电厂，其本身并不发电，而是通过协调发电资源、调整部分用电需求来实现电网平衡，增强电网“弹性”，可以达到和发电厂一样的效果，是电力“搬运工”。
在方正基看来，虚拟电厂可以缩小城市用电的峰谷差，让电力资源更灵活、更智能、可调节。“在夏天高温天气用电紧张时，虚拟电厂将聚合的用户，如商场的空调统一调高一度，在不影响消费者体验情况下，减少用电需求;节省出来的电量可以调配给用电大户，实现用电平衡，降低限电风险。”
“少用一度电，可获得相应的收益;相反多用一度电，需要花钱进行购买。多用电主体和少用电主体形成平衡可调节的交易机制，虚拟电厂通过这种方式发挥其价值。”方正基认为，虚拟电厂的智慧管控平台，相当于保障虚拟电厂交易机制平稳运行的“大脑”。
相比传统电厂，虚拟电厂具备多个显著优点。“取消了实体电厂建设，烟台市通过虚拟电厂预计可节省土地约300亩，减少碳排放约189万吨，相比建设同等容量火电厂可节约20亿元，具有巨大的经济价值和环保价值。”方正基说。
政策支持虚拟电厂发展
我国虚拟电厂发展仍处于早期阶段，目前以邀约型模式为主。未来，虚拟电厂等新型主体参与电力市场交易将扩大其盈利空间。作为新型智能电网技术，虚拟电厂建设有望提速。
政策支持虚拟电厂发展。2023年9月，国家发改委和国家能源局印发的《电力现货市场基本规则(试行)》提出，推动分布式发电、负荷聚合商、储能和虚拟电厂等新型经营主体参与交易。
东莞证券预计，中国的虚拟电厂累计装机规模将从2022年的3.7GW增长至2025年的39GW，2022年-2025年复合增速达108.1%;装机量全球占比将从2022年的17.5%提升至2025年的67.2%。中国虚拟电厂有望迎来规模化发展。
海通证券认为，我国储能行业规模具备较大增长空间。在此背景下，地方层面陆续出台相关措施，推动虚拟电厂建设，开展电力市场结算试运行等，为行业健康有序发展注入新动力。随着储能行业高速发展，各环节龙头企业将持续受益。
东方电子的业绩印证了行业的高景气度。年报显示，2023年，公司主营业务持续稳定增长，实现营业收入64.78亿元，同比增长18.64%;利润总额为6.61亿元，同比增长23.37%;实现归母净利润5.41亿元，同比增长23.46%。
面对能源清洁化转型和电网数字化发展趋势，东方电子全方位布局智能电网、智慧能源和智慧城市三大核心业务领域，打造“调度及云化业务、输变电自动化业务、智能配用电业务、新能源及储能、综合能源及虚拟电厂、工业互联网及智能制造”六大产业方向的核心竞争力。
在虚拟电厂方面，东方电子的优势在于“对上懂电网、对下懂各种分布式能源，中间虚拟电厂智慧管控平台已实际参与电力交易。”在方正基看来，公司具备虚拟电厂全链条实施能力，不仅有虚拟电厂智慧管控平台，更有分布式能源的接入改造能力。
根据年报，2023年，公司打造了涵盖“绿色能源建设+智慧能源管理+云化智能运维+虚拟电厂+电力交易辅助决策+绿电绿证交易+碳资产管理”等绿色低碳全产业链的核心产品、技术和服务，为园区、工厂、企业、学校、酒店、医院、建筑楼宇等各种应用场景提供国内领先的综合能源服务整体解决方案。公司实施了多个国家级、省部级综合能源和虚拟电厂项目，综合能源和虚拟电厂经专家组科技成果鉴定整体技术国际领先。
东方电子方面表示，未来，公司将围绕新型电力系统和新型能源体系建设，全力推动技术创新、产品创新、方案创新、商业模式创新，精确识别并持续满足建设新型电力系统和数字化转型需求，聚焦智慧电网、智慧能源和智慧城市三大核心业务领域，持续提升六大产业核心竞争力。
促进新能源电力消纳
新能源发电具有间歇性、波动性和随机性等特点，对电网安全性和稳定性带来挑战。随着大规模新能源装机并网发电，新能源电力消纳面临压力。方正基认为，虚拟电厂具备规模化调节能力，可应对短时电力供需紧张和新能源消纳困难问题，通过虚拟电厂“削峰填谷”较传统火电具备明显经济性。
国家发改委发布的《电力市场监管办法》(简称《办法》)自2024年6月1日起施行。国家能源局有关负责人就《办法》答记者问时表示，本次修订将电力市场监管对象明确为电力交易主体、电力市场运营机构和提供输配电服务的电网企业等电力市场成员，电力交易主体增加售电企业、储能企业、虚拟电厂、负荷聚合商。
事实上，自2022年以来，与虚拟电厂相关的国家和地方政策密集落地，涉及应用场景、盈利机制、运行要求等多个方面，并在多个地区展开实践。
今年1月22日，国家能源局发布《2024年能源监管工作要点》，把虚拟电厂、负荷聚合商等新型主体引入电力市场，引导虚拟电厂等新型主体参与系统调节作为今年重点工作。地方政策方面，北京、天津、上海等10余个省市发布的“十四五”能源电力发展规划及碳达峰实施方案，均对发展虚拟电厂提出明确要求。
今年5月8日，国网湖南电力顺利完成湖南省首次虚拟电厂模拟交易。国网湖南电力高度重视虚拟电厂建设，全面聚合中央空调、充电桩、分布式光伏、用户侧储能等灵活性资源，已形成64万千瓦的灵活可调节资源库。本次模拟交易，国网湖南综合能源公司以临空经济示范区为试点，通过湖南电力交易平台分别以购方、售方身份顺利完成模拟交易电量2000兆瓦时。
相关负责人表示，本次模拟交易迈出了湖南省虚拟电厂参与中长期交易的第一步，对虚拟电厂参与中长期交易流程及平台功能进行了实际验证，对湖南虚拟电厂发展具有重要示范意义。
今年3月25日，重庆市发布虚拟电厂实施方案征求意见稿，重点聚焦用户侧储能等可调资源，计划三年内聚合资源可调节能力达到1GW。方案提出，构建虚拟电厂市场化运营管理机制，建设重庆市虚拟电厂运营服务平台，聚合分布式电源、用户侧储能、可调节负荷等资源，打造虚拟电厂示范工程。
海通证券研报显示，该方案的发布有助于加快推进重庆市虚拟电厂建设，支撑构建新型电力系统，助力重庆市能源保供工作。
来源：中国证券报 记者 张鹏飞 李嫒嫒
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