經(jīng)濟觀察報 記者 鄭晨燁 12月初的“冰城”哈爾濱，氣溫已經(jīng)達到了零下20攝氏度。

下午14時許，安徽一家充電樁企業(yè)的客戶經(jīng)理陸雨正陪同當(dāng)?shù)氐某潆娬炯用松桃黄鹪谀蠉弲^(qū)考察電站選址。一般情況下，在經(jīng)歷前期背調(diào)與總部洽談后，已經(jīng)進入電站選址階段的加盟商，通常會對即將投建的項目充滿激情與期待，但這一次陸雨卻遇到了一位十分“糾結(jié)”的客戶。

在考察選址的過程中，這位加盟商依舊在言語間透露出了對各類風(fēng)險的擔(dān)憂，一會擔(dān)心各類審批手續(xù)是否會過于繁瑣，一會又擔(dān)心電站建成后使用率過低。

面對加盟商的擔(dān)憂，陸雨再次祭出“擺案例、講政策”兩大法寶，她找來了一個同城運營電站在11月份的財務(wù)流水向加盟商展示。“你看它整個11月六千多訂單，每天平均充電流水就有8000多，一年就有近300萬。”陸雨說。

與此同時，她還搬出了國家能源局綜合司在11月25日發(fā)布的《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（征求意見稿），其中提出，要推動儲能、分布式發(fā)電、負荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場主體參與交易。

“以后充電站就像是一個電力樞紐，屬于很重要的基礎(chǔ)設(shè)施，不光能給電動車充電，也能讓電動車主通過你這兒賣電，所以充電站是越早建越好。”陸雨進一步表示。

虛擬電廠

充電站如何實現(xiàn)電動車反向賣電？

這需要利用V2G充電技術(shù)，所謂V2G是指汽車到電網(wǎng)，即讓電動汽車反向電網(wǎng)饋電。“采用V2G技術(shù)的充電站，可以把電動車當(dāng)成大號的充電寶，使其能為電網(wǎng)提供調(diào)峰、無功補償?shù)容o助服務(wù)”，陸雨告訴記者。

理想很美好，現(xiàn)實卻較為骨感。

記者了解到，V2G技術(shù)目前在國內(nèi)的發(fā)展還較為遲緩，造成這一情況的原因有很多，例如V2G技術(shù)會增加新能車的充放電次數(shù)，從而降低電池壽命；V2G模式的普及還需要專有的充電樁和汽車（支持雙向充電技術(shù)）；微電網(wǎng)參與電力市場的交易機制也有待完善。

而在一眾問題中，最重要的還是集中在電網(wǎng)側(cè)層面。

廣東一家上市能源企業(yè)的項目經(jīng)理劉習(xí)輝向記者解釋說，采用V2G技術(shù)的本意是為了調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷，提高電網(wǎng)運行效率，但從宏觀上來看，新能源汽車的充放電本身就具有隨機性，在沒有統(tǒng)一的調(diào)度系統(tǒng)的情況下，V2G電站不但不能實現(xiàn)“削峰填谷”，反而會成為新的負擔(dān)。

而想要充分發(fā)揮V2G技術(shù)的優(yōu)勢，就需要依靠虛擬電廠的建設(shè)。

記者注意到，早在2015年7月6日，國家發(fā)改委便下發(fā)了《關(guān)于促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中指出：“要推廣區(qū)域性自動需求響應(yīng)系統(tǒng)、智能小區(qū)、智能園區(qū)以及虛擬電廠定制化工程方案；加快電力需求側(cè)管理平臺建設(shè)，支持需求側(cè)管理預(yù)測分析決策、信息發(fā)布、雙向調(diào)度技術(shù)研究應(yīng)用；探索靈活多樣的市場化交易模式，建立健全需求響應(yīng)工作機制和交易規(guī)則，鼓勵用戶參與需求響應(yīng)，實現(xiàn)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)互動。”

所謂虛擬電廠（Virtual Power Plant，簡稱VPP）是一種將分布式發(fā)電、需求側(cè)響應(yīng)和儲能資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

記者了解到，在傳統(tǒng)的能源供給體系中，用電和耗電大體上都是一致的，為了保障電網(wǎng)的運行平穩(wěn)，電源側(cè)必須根據(jù)負荷側(cè)的消費情況，實時調(diào)節(jié)出力大小。

“電網(wǎng)的安全運行邏輯是用多少電發(fā)多少電，如果用電多了，發(fā)電不夠，那就會造成停產(chǎn)限電，那發(fā)電多了用電少了，那就會給電網(wǎng)造成破壞。”劉習(xí)輝說。

在此背景下，雖然虛擬電廠的概念提出時間較早，但是由于早年間傳統(tǒng)能源供給體系較為單一，虛擬電廠始終未能得到大展拳腳的空間，因此也長期停留在概念與試點階段。

直到近年來，新能源裝機占比的不斷提升，才讓虛擬電廠的概念再度受到市場的重視。

“多、散、小是分布式新能源的三大特點，此外，就算是集中式的大型電站，出力也具有隨機和間歇性，通過虛擬電廠就能打破時空束縛，將一定區(qū)域內(nèi)多個分散且可控的電源、儲能以及負荷聚合，等效成一個可控電源，以此來實時協(xié)調(diào)管理電力系統(tǒng)。”劉習(xí)輝進一步解釋說。

為了說明虛擬電廠如何起到“削峰填谷”的作用，他又向記者舉例：“當(dāng)電力市場供大于求時，虛擬電廠可以作為‘負電廠’，中斷部分可控電源并網(wǎng)，提高用電負荷，增加電網(wǎng)的消納能力，而當(dāng)電力市場供小于求時，虛擬電廠又可作為‘正電廠’，聚合分布式電源、儲能設(shè)施向電網(wǎng)供電。”

此外，虛擬電廠概念的再度走紅，除了要解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行帶來的挑戰(zhàn)外，還要滿足電力消費場景日趨多元化的市場需求。

從用電側(cè)來看，隨著近年來儲能設(shè)施、分布式光伏、智能用電設(shè)備以及新能源汽車及充電站等產(chǎn)品的全面普及，電力用戶的角色從原來單純的消費者變成了“產(chǎn)消者”。

“原先工商業(yè)可能只是單純的電力消費者，裝上了一套分布式光伏之后，那這位用戶就多了一個生產(chǎn)者的身份，又或者裝上一套獨立的儲能設(shè)施，這位用戶又變成了電力輔助參與者，又比如V2G電站，車主在充電時是消費者，在賣電時又成了輔助參與者。”滬上一位新能源行業(yè)研究員馬志告訴記者。

在劉習(xí)輝看來，如果說國家能源局在11月25日發(fā)布的《基本規(guī)則》是從頂層設(shè)計上明確了新興能源主體的市場地位的話，那么虛擬電廠建設(shè)就是保障頂層設(shè)計落實的重要措施。

“通過虛擬電廠的建設(shè)，才能將廣大的資源協(xié)調(diào)調(diào)度起來，實現(xiàn)最大程度地高效利用，既解決了電網(wǎng)運行穩(wěn)定性問題，又提高了新能源消納，這是我國構(gòu)建新型能源供給體系的必經(jīng)之路。”劉習(xí)輝說。

此外，記者還注意到，相比起火電靈活性改造，虛擬電廠也是解決當(dāng)下新能源消納問題較為經(jīng)濟性的手段。根據(jù)國家電網(wǎng)的測算，通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠僅需投資500億-600億元，虛擬電廠的成本僅為火電廠的1/8-1/7。

根據(jù)記者不完全統(tǒng)計，截至2022年12月16日，國內(nèi)已有北京、上海、廣東、江蘇、浙江及河北等地開展了虛擬電廠的項目試點。其中，北京在2022年6月頒布的《北京市“十四五”時期電力發(fā)展規(guī)劃》中，首次將虛擬電廠的建設(shè)納入電力發(fā)展規(guī)劃，而深圳則在今年8月26日，建成了國內(nèi)首個虛擬電廠管理中心。

商業(yè)模式

在2022年上半年，劉習(xí)輝曾在浙江省多地參與了虛擬電廠輔助電網(wǎng)試點項目的建設(shè)。

他告訴記者，當(dāng)前國內(nèi)虛擬電廠建設(shè)主要還是以負荷型為主。

據(jù)了解，根據(jù)聚合資源類型的不同，虛擬電廠通常可分為三大類，即負荷型、電源型以及源網(wǎng)荷儲一體型，其中負荷型電廠通過聚合各類負荷側(cè)資源，提供負荷側(cè)參與調(diào)峰調(diào)頻的輔助服務(wù)，而電源型即是通過將各類分布式能源聚合，向電力系統(tǒng)提供能量輸出服務(wù)，混合型則是二者兼具。

“國內(nèi)的虛擬電廠現(xiàn)在大多數(shù)基本由電網(wǎng)公司推進建設(shè)，由于負荷側(cè)對于電網(wǎng)來說可控性更高，因此在建設(shè)上負荷型難度更低，比如通過將一個地區(qū)工商業(yè)用戶的可控非生產(chǎn)設(shè)備聚合起來，像是空調(diào)、冰箱、飲水機等，在電力供應(yīng)不足時，將空調(diào)溫度統(tǒng)一上調(diào)1-3度，關(guān)掉不必要照明和冰箱，即不影響生產(chǎn)生活，又能改善電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。”劉習(xí)輝表示。

曾參與過國網(wǎng)冀北虛擬電廠項目建設(shè)的板塊龍頭恒實科技（300513.SZ），曾在2022年6月22日接受投資者調(diào)研時，詳細介紹過其虛擬電廠業(yè)務(wù)的運營模式，根據(jù)調(diào)研紀(jì)要披露，恒實科技虛擬電廠服務(wù)于多個相互依存的客戶細分群體，這些客戶可分為電網(wǎng)運營商、資源類客戶，其中資源類客戶又可分為分布式能源、負荷（對應(yīng)大用戶和小用戶）、儲能等。

“公司主要以項目實施方（對電網(wǎng)客戶）及能源聚合商（對資源類客戶）的身份參與虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈。其中，公司以項目實施方的身份主要為電網(wǎng)客戶建設(shè)虛擬電廠或相同類型的智慧能源綜合服務(wù)平臺，盈利模式為項目收入及后期維護收入。”恒實科技調(diào)研紀(jì)要中指出。

而在能源聚合服務(wù)方面，恒實科技表示，公司主要瞄準(zhǔn)的是可控負荷類資源客戶，通過聚合運營可控負荷形成資源池參與電力交易市場獲得收益分成。

“可控負荷大體有兩種：可中斷負荷（一般指居民和特殊工業(yè)）和可平移負荷（可將用電高峰時期向后推移一段時間）。可控負荷的主要職責(zé)是參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)，從而獲取一定經(jīng)濟補償；能源聚合商則通過提供聚合服務(wù)、合同能源管理服務(wù)等一系列增值服務(wù)獲取可控負荷主體的收益分成。”恒實科技進一步表示。

劉習(xí)輝認為，造成國內(nèi)虛擬電廠建設(shè)類型單一的原因主要有兩點，除了上述負荷側(cè)對于電網(wǎng)可控性更高外，也離不開我國電力供應(yīng)中短期偏緊的常態(tài)。“在我國的電力市場中，不夠用是常態(tài)，所以需求側(cè)響應(yīng)調(diào)度的需求要大于電源側(cè)，通過負荷側(cè)的資源聚集能夠更直接地減輕調(diào)控壓力。”他告訴記者。

不過記者也注意到，目前國內(nèi)也已經(jīng)有源網(wǎng)荷儲一體型的虛擬電廠順利落地。

11月25日，華能浙江虛擬電廠1號機組順利完成72小時試運行，華能集團在其官方微信公眾號上表示，這是國內(nèi)首套接入調(diào)度系統(tǒng)，并實時響應(yīng)調(diào)節(jié)的虛擬電廠。

根據(jù)其官方公布的信息，該項目可通過管控平臺，聚合浙江省內(nèi)各地的分布式電源、新型儲能、充換電站及樓宇空調(diào)等，采用秒級快速響應(yīng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)，實時參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，實現(xiàn)“源隨荷動”向“源荷互動”轉(zhuǎn)變。

據(jù)華能集團測算，當(dāng)虛擬電廠可調(diào)容量達到30萬千瓦時，其調(diào)節(jié)能力相當(dāng)于42萬千瓦傳統(tǒng)燃煤機組，每年可促進新能源消納23.3億千瓦時，節(jié)省原煤98.2萬噸，降低二氧化碳排放187萬噸。

不過，在馬志眼中，眼下國內(nèi)的虛擬電廠建設(shè)還處在起步階段，其中首要的問題仍在于市場機制的建設(shè)。

“目前國內(nèi)的虛擬電廠商業(yè)模式，基本以為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)賺取補貼為主，但以此來實現(xiàn)盈利并不是長久之計。”馬志表示。

2021年7月9日，廣州市工信廳在《廣州市虛擬電廠實施細則》中提出，要通過開展需求響應(yīng)實現(xiàn)削峰填谷，逐步形成約占廣州市統(tǒng)調(diào)最高負荷 3%左右的需求響應(yīng)能力，對參與響應(yīng)的用戶或聚合商給予補貼，削峰補貼最高5元/度，填谷補貼最高2元/度，具體補貼費用等于有效響應(yīng)電量與補貼標(biāo)準(zhǔn)及響應(yīng)系數(shù)相乘。

根據(jù)東北證券在2022年7月發(fā)表的一份研報中測算，按照實施細則中補貼標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計每年廣東省虛擬電廠的收益空間有望達到294億元；但若考慮日后退補的情況，參考廣東電力現(xiàn)貨交易試點的價格，預(yù)計每年廣東省內(nèi)虛擬電廠的收益空間約為83億元。

但馬志告訴記者，目前國內(nèi)的虛擬電廠以邀約型服務(wù)為主，即電廠只能在接到電網(wǎng)的調(diào)度指令后，參與調(diào)峰調(diào)頻方能獲得補償，且補償價格多為固定，在此背景下，交易頻次的不確定和固定價格限制了虛擬電廠的收益空間。

“現(xiàn)在各地的補償標(biāo)準(zhǔn)，基本從容量的角度出發(fā)，比如某虛擬電廠接到了電網(wǎng)調(diào)度指令，隨后按照調(diào)用的千瓦時數(shù)，乘以單價給予補償，或者是按照調(diào)用次數(shù)來計費，比如這個月用了多少次，然后由電網(wǎng)直接給到虛擬電廠收益。”劉習(xí)輝也告訴記者。

然而對照歐美地區(qū)，較大的峰谷價差以及完善的電力市場機制，都為虛擬電廠的發(fā)展提供了更多經(jīng)濟性選擇。

例如：根據(jù)德國的大型虛擬電廠聚合商Next Kraftwerke官網(wǎng)公布數(shù)據(jù)，在其被殼牌收購以前，該公司2020年全年營收就已達到5.95億歐元，8179兆瓦的聯(lián)網(wǎng)裝機容量。

在劉習(xí)輝看來，虛擬電廠的大規(guī)模落地，需要一套電廠參與電力市場交易的完善機制。“虛擬電廠肯定需要按照類似實體電廠的模式，參與電力市場的交易，這種商業(yè)模式才能長久。”他說。