無(wú)論是從市場(chǎng)運行還是從調度角度而言來(lái)說(shuō)，一些小體量的電源或負荷直接參與市場(chǎng)面臨很大的運行難度，而虛擬電廠(chǎng)可以在內部讓這些主體實(shí)現自平衡，再作為一個(gè)整體去響應市場(chǎng)信號。
建設虛擬電廠(chǎng)，客觀(guān)上是為整個(gè)市場(chǎng)培育市場(chǎng)主體。一方面，小體量的主體必須聚合起來(lái)才能參與市場(chǎng)；另一方面，虛擬電廠(chǎng)內嵌于電力市場(chǎng)，可以通過(guò)提供需求側響應提升整體效率。
日前，山東電力交易中心組織召開(kāi)山東虛擬電廠(chǎng)運營(yíng)試點(diǎn)項目建設推進(jìn)會(huì )，國網(wǎng)山東省電力公司副總經(jīng)理董京營(yíng)在會(huì )上指出，虛擬電廠(chǎng)運營(yíng)商業(yè)模式有利于促進(jìn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動(dòng)，對于提高能源綜合利用效率、推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)轉型升級具有重要意義。“要利用山東電力現貨市場(chǎng)建設的有利環(huán)境，在年底前實(shí)現虛擬電廠(chǎng)正式參與電力交易。”
山東電力現貨市場(chǎng)試點(diǎn)探索方興未艾，虛擬電廠(chǎng)的加入，又將給山東電力市場(chǎng)建設帶來(lái)怎樣的影響？
融合資源響應市場(chǎng)信號
究竟何為“虛擬電廠(chǎng)”？
國家電投中電國際政策研究室主任王冬容表示，從現有的研究和實(shí)踐來(lái)看，虛擬電廠(chǎng)可以理解為，將不同空間的可調節（可中斷）負荷、儲能、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)、分布式電源等一種或多種資源聚合起來(lái)，實(shí)現自主協(xié)調優(yōu)化控制，參與電力系統運行和電力市場(chǎng)交易的智慧能源系統。
“虛擬電廠(chǎng)既可作為‘正電廠(chǎng)’向系統供電調峰，又可作為‘負電廠(chǎng)’加大負荷消納配合系統填谷；既可快速響應指令配合保障系統穩定并獲得經(jīng)濟補償，也可等同于電廠(chǎng)參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類(lèi)電力市場(chǎng)獲得經(jīng)濟收益。”王冬容說(shuō)。
而到了具體項目上，虛擬電廠(chǎng)到底包含哪些內容，各國、各地在實(shí)踐中又呈現出不同的理解，往往難以給出一個(gè)嚴格的定義。
“雖然內涵上可能有差別，但虛擬電廠(chǎng)的建設目標應該是明確的，就是要將體量小、不適合直接參與電力市場(chǎng)的市場(chǎng)主體聚合起來(lái)。”中國社科院財經(jīng)戰略研究院副研究員馮永晟認為，虛擬電廠(chǎng)難以給出準確定義正是由于其可以融合多種資源的特性。“無(wú)論是從市場(chǎng)運行還是調度來(lái)說(shuō)，一些小體量的電源或負荷直接參與市場(chǎng)面臨很大的運行難度，而虛擬電廠(chǎng)可以在內部讓這些主體實(shí)現自平衡，再作為一個(gè)整體去響應市場(chǎng)信號。”
補充電源結構靈活性
虛擬電廠(chǎng)的加入，會(huì )否影響電力市場(chǎng)現有格局？
中國工程院院士杜祥琬認為，如果東、中部各地區能將本地能源開(kāi)發(fā)起來(lái)，并在此基礎上建設虛擬電廠(chǎng)，中國的電力系統將會(huì )有新的業(yè)態(tài)和模式，也必然會(huì )是高比例的低碳能源網(wǎng)絡(luò )。“首先需要有這個(gè)觀(guān)念，有政策，再有一批實(shí)踐。”
“山東本身一直在推進(jìn)省內開(kāi)展需求側響應試點(diǎn)的相關(guān)工作，此次虛擬電廠(chǎng)參加電力市場(chǎng)交易的推進(jìn)應該也有這方面的考慮。”某知情人士告訴記者，山東自身電源結構特點(diǎn)，很大程度上促成了其建設虛擬電廠(chǎng)的積極性。“山東煤電裝機量大，靈活性相對不足，近年來(lái)可再生能源發(fā)電量迅速增長(cháng)，靈活性資源缺乏的問(wèn)題更加明顯。”
山東省電力企業(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)徐震在分析山東電力供需形勢時(shí)也指出，山東是電力大省，由于用電需求結構變化、夏季高溫天氣等因素，近幾年出現了尖峰電力缺口。“表面上看，出現電力缺口是因為電力系統沒(méi)有足夠的裝機來(lái)滿(mǎn)足電力負荷，但根本原因是電力系統的結構性矛盾。”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(kāi)分析，并認為需求響應是滿(mǎn)足短時(shí)尖峰負荷需求的首選資源。
虛擬電廠(chǎng)“可正可負”的特性，確實(shí)能夠勝任需求響應的任務(wù)，而通過(guò)需求響應來(lái)解決尖峰負荷問(wèn)題，經(jīng)濟性?xún)?yōu)勢也更為明顯。根據國家電網(wǎng)相關(guān)測算，若通過(guò)建設煤電機組滿(mǎn)足國網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區5%的峰值負荷需求，電廠(chǎng)及配套電網(wǎng)投資約4000億元；若建設虛擬電廠(chǎng)，建設、運維和激勵的資金規模僅為400-570億元。
“入市”機制仍待完善
山東虛擬電廠(chǎng)進(jìn)入電力市場(chǎng)并非首例。“十三五”期間，江蘇、上海、河北、廣東等地都相繼開(kāi)展了電力需求響應和虛擬電廠(chǎng)的試點(diǎn)，但真正實(shí)現虛擬電廠(chǎng)市場(chǎng)化運行的例子卻并不多見(jiàn)。
王冬容指出，目前，我國屬于市場(chǎng)型虛擬電廠(chǎng)的，只有冀北交易中心開(kāi)展的虛擬電廠(chǎng)試點(diǎn)。而各地電力輔助服務(wù)市場(chǎng)和現貨市場(chǎng)建設中，除華北地區開(kāi)展小規模試點(diǎn)外，也沒(méi)有將虛擬電廠(chǎng)作為市場(chǎng)主體納入。
“目前冀北虛擬電廠(chǎng)商業(yè)運營(yíng)主要參與華北調峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，根據系統調峰需求，實(shí)時(shí)聚合調節接入資源用電負荷，在新能源大發(fā)期間增加用電需求(填谷)，減少火電廠(chǎng)不經(jīng)濟的深調狀態(tài)，獲得與調峰貢獻相匹配的市場(chǎng)化收益。”王冬容說(shuō)。
“建設虛擬電廠(chǎng)，客觀(guān)上也是在為整個(gè)市場(chǎng)培育市場(chǎng)主體。一方面，小體量的主體必須聚合起來(lái)才能參與市場(chǎng)；另一方面，虛擬電廠(chǎng)內嵌于電力市場(chǎng)，可以通過(guò)提供需求側響應提升整體效率。”馮永晟表示，“所以，虛擬電廠(chǎng)究竟能為電力市場(chǎng)帶來(lái)多大價(jià)值，關(guān)鍵還在于市場(chǎng)本身建設的情況。”
“我國虛擬電廠(chǎng)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管理的舊模式，沒(méi)有樹(shù)立起將需求側資源和供給側資源同等對待的理念，沒(méi)有形成體系化、常態(tài)化工作機制。”王冬容指出，“此外，管理部門(mén)不明確、規范標準不統一、激勵和市場(chǎng)化機制不到位等問(wèn)題，都亟待進(jìn)一步完善和解決。”
