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从运营分布式能源资产角度看虚拟电厂发展

来源:新能源网
时间:2024-08-01 23:03:42
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从运营分布式能源资产角度看虚拟电厂发展虚拟电厂是电力能源行业的新兴技术和组织形式,与新能源相伴而生。但通常意义上,行业内以补充大电网灵活性资源容量,来框定虚拟电厂的实际功能和业务范

虚拟电厂是电力能源行业的新兴技术和组织形式,与新能源相伴而生。但通常意义上,行业内以补充大电网灵活性资源容量,来框定虚拟电厂的实际功能和业务范围。在我国“双碳”目标下,从电力系统规划和安全运行的角度,新能源的大量接入会冲击系统能量动态平衡,在可预见的一段时间内,电网灵活性资源都会存在结构性缺口。从这个角度来看,虚拟电厂因其数字化、轻资产的特性,确实前景广阔。但从虚拟电厂行业自身发展的角度,如果单纯服务电网,等待政策支持,很难独立成长。特别在行业发展初期,各种政策正在推进完善,虚拟电厂的商业模式是什么、服务对象有哪些等,都是迫切需要回答的现实问题。

分布式光伏发展遇“拐点”

分布式光伏与集中式光伏,对于实现“双碳”目标都具有重要作用。我国正在加速推进能源转型,新能源、特别是分布式新能源发电正在融入传统电力体系。相较于集中式,分布式长期以来不承担辅助服务分摊责任,拥有固定上网电价,电量被保障消纳,在“权责利”对等的体系下,显得颇受“关照”。但随着分布式光伏的快速发展,截至2023年底,我国分布式光伏累计装机已经突破250GW,占光伏总装机超过40%。单以容量计,完全可以列为系统的主力电源,因此也应承担起更多责任。《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》自2024年4月1日起实行,明确了交易、并网等新要求,分布式光伏遇到了“成长的烦恼”。分布式光伏,特别是其中的户用类型,正面临两个显著的发展“痛点”:其一是因电网承载能力不足,即“红区”“黄区”不断扩大,投资和并网接入受到限制;其二是分布式光伏预期将进入电力市场,收益即将发生变化,投资风险增大。分布式光伏发展关乎国家新能源发展大计,引起社会各界的广泛关注,相关政策陆续出台,对技术解决方案的需求也更加迫切。

虚拟电厂将成分布式资产“好伙伴”

除了分布式光伏之外,分布式能源资产最重要的就是电池储能,经过多年发展,电池储能的成本已经下降了一个数量级,在部分省份具备了大面积推广的经济条件。虚拟电厂最早以用户负荷为切入点发展起来,已经与负荷深度结合。分布式光伏、工商业储能、各种用电负荷,三者作为分布式能源资产,已经具备了统一调配、统一优化运营的现实基础。

主网调峰能力不足,有抽水蓄能、火电等不同资源,但解决配电网的技术方案却相对较少。配电网不会一味地满足分布式光伏的全电量消纳,否则电网投资巨大,且设备利用率低。当前“弃光”和“红黄区”等政策,对分布式光伏的疏导作用有限,可能造成投资“大起大落”。

过去分布式光伏是“旱涝保收”,随着政策环境变化,分布式光伏需从传统的工程项目投资建设向资产运营方向转变,虚拟电厂技术则可以赋能分布式光伏“智慧运营”。因其数字化赋能、轻资产运营的特征,以虚拟电厂为组织形式,运营分布式能源资产,可有效解决配电网各种治理问题,通过先进的预测、优化和控制,各类型分布式能源资产联合体,可与电网技术要求、电力交易实现更好的互动协同。

具体来说,针对并网难,红、黄区扩大,虚拟电厂可以组合光伏+储能+负荷,构成动态自平衡单元,更大程度获得配电网新能源并网容量,穿越“红黄区”,为分布式光伏创造更多投资机会。针对分布式光伏进入电力市场的趋势,虚拟电厂可将分布式光伏与工商业储能、可调负荷等资源联合优化运营,针对电价变化,平移光伏发电,对冲市场风险,保障分布式光伏项目收益。

虚拟电厂在国内落地前景广阔

虚拟电厂在世界各个国家的发展大相径庭,因为不同的市场环境、能源结构、资源禀赋,呈现出不同的内涵。如果要提炼最大公约数,那虚拟电厂的共同表象是数字化技术,但其内在核心是优化模型、预测算法和控制策略。

我国虚拟电厂发展最早由电网公司主导,以“示范、试点”的性质为主。随后,各地区出台了相应的可进行交易的品种,比如辅助服务、需求侧响应、以及部分省份的现货,此时各类主体也纷纷入局。解决大电网的调节需求,目前也成为虚拟电厂应用的主要路径。针对分布式光伏等在配电网遇到的困境,虚拟电厂同样应该有所作为,也是虚拟电厂正在发展的增量业务。前者重在参与电力市场交易,响应电网调度,可以理解为对系统发挥“电厂”功能;后者重资产运营、兼顾投资收益,可支持优化分布式新能源的发展。中国的新能源增速和增量均领跑全球,作为相伴而生的虚拟电厂,回归直接服务新能源的“本心”,反而会开拓出崭新局面,也一定会探索出优于欧美的商业模式。