特斯拉也在玩的虚拟电厂 你嗅到了什么商机?

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文▶ IESPlaza

今年10月底,特斯拉宣布启动英国能源计划,将建大型虚拟电厂,这是特斯拉继在南澳大利亚州建设虚拟电厂项目后的第二大计划。

在我国,虚拟电厂概念亦愈加火热,行业分析认为,大力发展虚拟电厂将很有可能被写入“十四五”规划,市场规模将快速提升。

何为虚拟电厂?

中国工程院原副院长杜祥琬指出,虚拟电厂不是传统意义上的电厂,它相当于一个电力的智能管家,站在电网角度,把风电、光伏发电等分布式能源通过储能装置组织起来,形成稳定、可控的大电厂,便于处理与大电网之间的各种关系。

虚拟电厂没有实体存在的电厂形式,却有超越传统电厂的功能。它打破了传统电力系统中发电厂、发电侧和用电侧之间的物理界限,应用互联网、大数据、云计算、人工智能等诸多技术,把风电、光伏发电等分布式能源组织起来并进行聚合、优化控制和管理,形成稳定、可控的虚拟电厂,实现发电和用电自我调节,为电网提供源网荷储一体化服务。

结合已有研究和目前实践情况,可将虚拟电厂定义为将不同空间的可调负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等一种或多种可控资源聚合起来,实现自主协调优化控制,参与电力系统运行和电力市场交易的综合智慧能源管理系统。

虚拟电厂既可作为“正电厂”向系统供电调峰,又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷;既可快速响应指令配合保障系统稳定并获得经济补偿,也可等同于电厂参与容量、电量、辅助服务等各类电力市场获得经济收益。

冀北电力交易中心有限公司总经理王宣元认为,虚拟电厂的核心是源网荷储售服一体化,其中的电源既可以是传统火电,也可以是新兴的风电、光伏发电、生物质发电;既可以是大规模集中式发电,也可以是分布式零散发电,还可以是冷、热、储能等其他能源形式。虚拟电厂把它们“串联”起来,基于互联网、大数据、云计算、人工智能等技术,实现发电和用电自我调节,保持瞬时平衡。


虚拟电厂实践案例

虚拟电厂于21世纪初期在德国、英国、西班牙、法国、丹麦等欧洲国家兴起,同期美国也推行与虚拟电厂意义类似的“电力需求响应”,发展至今,虚拟电厂在发达国家已较为成熟,“十三五”期间,我国在江苏、上海、河北、广东等地相继开展电力需求响应和虚拟电厂试点,取得了诸多实践经验。

2019年12月11日,国网冀北电力有限公司建设的泛在电力物联网虚拟电厂示范工程投运启动。该示范工程的核心是一套智能运营管控平台,平台通过信息手段,将广域泛在的可调资源连接,唤醒用户侧沉默的资源,实现了设备数据和互动信息的计算、存储,集成了能源运行管理、交易、服务功能,整合优化各类分布式资源与电力交易平台、调度系统交互等。

这被称为是我国首个真正意义上的虚拟电厂。国家能源局华北监管局局长王思强在该项目投运时说,“虚拟电厂运行系统实现了电网与社会用能需求的深度融合,可以引领市场机制进一步创新,使用户在用电的同时向电网提供服务,转变了能源消费者的单一角色,实现了与电网的瞬时响应和良性互动,为用户探索新的盈利模式提供了平台。”

今年12月1日零时,国网综合能源服务集团有限公司虚拟电厂正式投入运营,聚合15.4万千瓦可调资源参与华北电力辅助服务市场。经清算,华北电力辅助服务市场开市首日,国网综能服务集团虚拟电厂获辅助服务补贴金额1.75万元。

国网综能服务集团虚拟电厂以物联网为基础,聚合分布式电源、可控负荷和储能装置。在建设过程中,该虚拟电厂累计对接筛查负荷20余万千瓦,成功接入可调负荷10万千瓦。按照当前接入水平计算,该虚拟电厂每天可创造23万千瓦时的新能源电量消纳空间。


虚拟电厂的新商机

根据市场研究报告显示,全球虚拟电厂的市场规模将从2016年的13亿元增长至2023年的80亿元。

如何才能分羹虚拟电厂这一潜力市场?从虚拟电厂的运营商角度,目前基本上均为电网公司体系,民企尚难参与到虚拟电厂的运营中去,但虚拟电厂本质上是一款智慧能源管理系统,需要应用“云大物移智”等新技术开发,对开发综合能源管理平台的企业而言,虚拟电厂完全可以归属于其业务板块。

虚拟电厂的发展阶段主要可以按外部环境分为邀约型、市场型及虚拟电厂三个阶段。在邀约型阶段中,市场参与度较低,主要由政府机构或国家机关参与进行激励与拉动,是我国目前主要所处位置;市场型阶段中,资源聚合商为主体,以类似于实体电厂的模式,分别参与这些市场获得收益,增强虚拟电厂的统一协调控制能力。随着我国逐步向市场型转型过程逐步深化,资源聚合商的重要性进一步加深,数据集采、存储管理及处理、云平台及大数据价值转化相关领域早先布局者将优先受益。

大数据解决方案提供商和运营商北京恒泰实达科技股份有限公司(简称恒实科技)也是一家综合能源管理平台开发商,目前已经参与了国网冀北电力公司“虚拟电厂”试点项目的建设。

恒实科技目前主要供应虚拟电厂的监控运营管理系统,通过用户资源终端设备实时监测大工业单体负荷、蓄热锅炉、中央空调、电动汽车充电站等负荷、环境参数以及分布式能源出力,围绕用户和系统双边需求,采用新型信息聚合技术和创新商业模式,实现源网荷(含虚拟电厂)的自动调节并优化响应质量,减少电源和电网建设的投资,在创造良好舒适生活环境的同时,实现用户和系统、技术和商业模式的双赢。

恒实科技就是上文所说的资源聚合商,对于各类用户侧资源的数据采集和聚合,事实上也正是综合能源管理平台的核心功能。

恒实科技董事长钱苏晋表示,虚拟电厂面对的首要问题是用户侧资源本不在国家电网调度管理范围以内,需要先采集,当数据被采集后,还需要有一个聚合商把数据资源送到电网调度。这就给予了资源聚合商市场空间。

钱苏晋认为,虚拟电厂的市场未来会非常大。资源聚合商参与虚拟电厂的投资运营也将成为现实。“现在大家在做一个尝试,就是由资源聚合商来给虚拟电厂投一部分运营费用,由原来给别人做项目、做平台、做装置,变成投资运营。目前我们正在这样尝试。”

整体来看,虚拟电厂的市场才刚刚兴起,以恒实科技为代表的高科技公司已先行杀入,对于目前已经在布局或开发综合能源管理平台的互联网企业、软件企业等,这一市场值得关注。 www.iesplaza.com

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