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虛擬電廠“聚沙成塔” 夯實新型電力系統“數字底座”

李如是 李 婷
2025年08月08日08:56 | 來源:証券日報222
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原標題:虛擬電廠“聚沙成塔” 夯實新型電力系統“數字底座”

當每輛電動車開始向電網“反向輸電”,當屋內的空調不再只是耗電工具,而成為能賺錢的“數字資產”時,一個萬億元級的新興市場悄然興起。虛擬電廠——這個聽起來有些抽象的概念,正逐漸走向聚光燈下,將能源革命推向縱深。

借助數字網絡,虛擬電廠將原本分散、孤立的資源聚攏為一座無形的“高塔”。這些微末的分支,經由虛擬電廠以數字指令連接,便成為了擁有強大彈性的整體系統。這種“聚沙成塔”的模式,開創了能源治理的新范式。當每一度分布式電力都能被精准調度,虛擬電廠就成為了新型電力系統最堅實的“數字底座”。

從“分散單兵”到“協同作戰”

從上海黃浦的樓宇空調到西北戈壁的光伏電站,虛擬電廠如同一位電力系統的“智能管家”,通過數字化手段將充電樁、照明系統、智能家電等各類設備串聯起來,變成一支訓練有素的“電力軍團”。

在電力供應緊張時段,虛擬電廠通過調度資源,降低用電功率,實現特定時段內的負荷調節,既保証電網的安全穩定運行,又可以削峰填谷,提升電網的經濟運行水平。

目前,在政策推動下,虛擬電廠正迎來發展的“黃金時代”。國家發展改革委、國家能源局今年3月份聯合發布的《關於加快推進虛擬電廠發展的指導意見》提出,到2027年,虛擬電廠建設運行管理機制成熟規范,參與電力市場的機制健全完善,全國虛擬電廠調節能力達到2000萬千瓦以上。

在此背景下,多地大力推動虛擬電廠發展。比如,老工業基地山西將水泥廠、鑄造廠等重工業負荷接入虛擬電廠網絡,虛擬電廠規模在今年達到百萬千瓦級行列。上海利用虛擬電廠解決超大城市能源問題。江蘇也在今年年初投建百萬千瓦級居民虛擬電廠,將分散的家用空調聚集起來,讓居民主動參與錯峰、避峰用電。

“多地加速布局虛擬電廠建設,反映出地方政府對能源轉型和電力系統優化的迫切需求。”廈門大學中國能源經濟研究中心教授孫傳旺在接受《証券日報》記者採訪時表示,國家高度重視虛擬電廠規范化發展,通過統一電力市場准入門檻,能有效緩解因標准不一致而導致的省際市場壁壘和不公平競爭現象,為分布式能源資源跨省跨區參與統一規范的電力現貨市場、輔助服務市場提供制度基礎,推動形成公平、開放、透明的電力市場環境。

產業鏈各環節企業也加快布局,共同推動虛擬電廠從概念走向現實。

在發電側,國家能源投資集團有限責任公司、中國華電集團有限公司等大型能源公司憑借資源積累,跨越多個地區整合分布式能源,搭建省級、園區級虛擬電廠運營平台。

在運營商側,北京合康新能科技股份有限公司(以下簡稱“合康新能”)、協鑫能源科技股份有限公司(以下簡稱“協鑫能科”)、萬幫數字能源股份有限公司(以下簡稱“萬幫能源”)、天合光能股份有限公司(以下簡稱“天合光能”)等公司,聚焦零星分散的電源及家用電器等,以電力電子、智能控制專長推動虛擬電廠項目落地。

在電網側,電網公司依托數據優勢與調度能力,為運營商資源接入提供支撐,帶動相關公司進入虛擬電廠產業鏈。

受訪專家認為,從產業鏈整體看,虛擬電廠當下呈現的“發電側資源整合—運營商側技術落地—電網側支撐聯動”多方協同格局,絕非簡單的環節疊加,而是能源系統向智能化、柔性化轉型的必然結果。這種協同不僅打破了傳統電力系統中發電、輸電、用電的剛性邊界,更通過數字化手段,讓原本孤立的電力單元具備了“集體作戰”的能力。

“在智能調度和靈活調節方面,虛擬電廠豐富了電網運行模式,還能大幅節省固定資產投資。尤其是在迎峰度夏期間,虛擬電廠能像靈活的‘能源管家’一樣,提前明確‘何時需要調、調多少、用什麼調’。”天合光能相關負責人向《証券日報》記者表示。

從“補貼驅動”轉向“市場驅動”

在南方電網分布式源荷聚合服務平台(粵能投)上,各設備用電資源、用電負荷情況等一目了然。“‘粵能投’根據聚合的用戶側儲能站點的實時運行情況,智能分析各個站點的可調能力,一旦接收到調節指令,即可讓各個資源協同動起來,滿足電網電力平衡需求。”南方電網旗下廣東電網電力調度控制中心工作人員向記者介紹說。

據了解,截至今年2月14日,南方電網虛擬電廠接入電力資源容量接近1200萬千瓦,實時最大可調節能力達255萬千瓦,年累計調節量545.5萬千瓦時。

現階段,隨著各方積極布局,虛擬電廠賽道成果不斷顯現,推動行業商業模式從“補貼驅動”轉向“市場驅動”。

合康新能通過虛擬電廠平台對各光伏資源統一管理,能夠實時監測光伏電站的發電情況。“一些體量小的分布式光伏未達到參與電力市場的門檻,但通過我們平台的聚合,可以打包為一個整體參與市場交易。”合康新能電站運營部部長姚朋崗對《証券日報》記者表示,“相對來說,虛擬電廠平台接入的資源越多,其調節能力就越大,就能更好、更快地響應電網需求,最終實現的盈利空間就越大。”

協鑫能科則基於優質的清潔能源供熱園區和碳中和園區客戶,將分布式能源、電動汽車充電站、工業負荷納入虛擬電廠運營平台﹔萬幫能源通過虛擬電廠與智能微電網的深度協同,可將其鋪設的超30萬根充電樁、儲能罐,通過信息手段和技術聚合起來,可控負荷集群達到5100兆瓦。

目前來看,虛擬電廠搭建及運營的底層邏輯已然清晰,但在技術落地、市場適配、社會協同等層面,仍存在不少挑戰。

有虛擬電廠運營商對《証券日報》記者坦言,目前,虛擬電廠亟待解決的首要問題是資源聚合過程中標准不統一。分布式設備分屬不同廠商,數據格式千差萬別。即便是測量同一個物理量,不同設備的精度、採樣頻率、數據格式都可能不同。當系統包含上千個分布式設備時,設備間的相互作用關系數量呈指數級增長。

“大到現貨市場、輔助市場、綠電交易、碳市場聯動等方面的實施細則,小到通信協議、數據接口等,均需要實現‘車同軌、書同文’。”姚朋崗表示,“傳統電廠只要建成就能知道發多少電。虛擬電廠則不同,需要在資源方、用戶、電網之間反復磨合,才能圈定最終的調節范圍。”

在電力市場化改革浪潮下,市場運營機制能讓虛擬電廠在多種場景下自發響應,充分發揮全部潛能,使收益最大化。但具體如何設計公平合理的“分賬機制”,讓各參與方都能實實在在受益,也是行業需要解決的關鍵問題。

“各方要充分發揮市場價格信號對於電力發展、規劃、投資和消費的引導作用,完善基於貢獻度的市場化分賬機制。用區塊鏈技術記賬、用隱私計算保護數據,再加上精准的計量工具,建一個‘智能算賬平台’——在虛擬電廠資源聚合、交易輔助決策等核心業務環節,自動核對誰發了多少電、誰調了多少負荷,確保資源貢獻與收益分配精准匹配。”孫傳旺認為。

對於不同參與方的利益分配問題,國海証券股份有限公司電新組分析師王剛向《証券日報》記者表示,解決之道在於量化貢獻以及評估風險。在量化貢獻方面,借鑒國外成熟市場,主要有兩類模式,分別是固定佣金制和溢價分成制。固定佣金制簡單直接,調節多少電量給多少錢﹔溢價分成制則意味著個體收益與虛擬電廠整體收益挂鉤,平台響應時電價高、給電網削峰填谷貢獻多,則給用戶多分錢,鼓勵大家多出力。

“而在評估風險方面,核心原則是‘效能優先、風險補償’,就是按最終調節的效果和承擔的風險進行收益更正,比如,有些工廠為了配合調峰,可能要臨時停工,停工期間會損失訂單,需要對其彌補﹔而沒做到調節承諾的用戶,就需要扣點錢。”王剛說。

談及行業未來發展前景,多位虛擬電廠運營商向記者表示,隨著市場的進一步完善,相信相關問題將具有更優化的解決方案。

(責編:楊曦、陳鍵)
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