高温之下，虚拟电厂能否解决电力不足的“燃眉之急”？

龙听

今年夏天，各地陆续开启“火炉”模式，川渝地区更是频频因高温，导致用电紧张而登上热搜。与此同时，受到今年异常高温气候的影响，我国很多地区都发生了限电的情况。

限电能给我们的日常生活带来多大的影响呢？笔者注意到一条新闻，据《财经》杂志记者8月25日报道：几辆车正稀疏地停放在成都市某新能源汽车充电站里，一位司机走下车，对刚进来的司机摆了摆手：“这充不了，我的车已经一点电都没了，只有停到这，到处都找不到有电的。”

由此可见，解决电力供应不足的问题，已经迫在眉睫。在双碳政策的持续推行下，新能源电动车在我国市场迅速推广的同时，也对电网系统的构建也提出了更高的要求。据中国汽车工业协会的最新统计数据显示，2022年上半年，中国新能源车市场共完成260万辆的零售销量，同比增长120%。 而随着新能源汽车的逐步普及，我国目前充电桩的保有量仍有待提高。根据wind数据，截至2022年5月，我国公共充电桩保有量达141.9万台。我国新能源汽车的车桩比约为 3:1，而这显然是不够的。究竟什么比例是合理的呢？根据《电动汽车充电基础设施发展指南(2015—2020)》理想新能源汽车的车桩比规划应为的 1:1 ，这就导致很多新能源车主面临着充电难的问题。今年很多地区都有电力缺口，许多地方开始限电。限电叠加充电桩数量不足，导致新能源车充电的问题更是“难上加难”。与此同时，虚拟电厂的作用凸显。虚拟电厂不仅可以通过调节功率来参与辅助服务市场调峰、调频等，同时还具有较高的经济性。Image  虚拟电厂有什么作用？ 正是由于我国的电力供应量相对来说是一直比较稳定的，今年突如其来的高温天气，才导致了各地区的用电负荷骤然加大。电力不足的情况时有发生。 针对电力不足供应量不足的情况，笔者认为有两个思路，一个是开源，一个就是节流。“开源”就是寻求更清洁、环保的绿色能源；“节流”也就是提高电源系统能效，降低功耗。 虚拟电厂就是在“节流”上面可以起到很好的作用。虚拟电厂是一种通过信息技术和软件系统。其主要功能是实现分布式电源、储能、可控负荷、电动汽车等多种分布式资源的聚合和协同优化，以及作为一个特殊的电厂，参与电力市场和电网运行的协调管理系统。  有的读者可能会有疑问？针对电力不足，通过扩建电厂是不是也能满足高峰时段的用电需求。笔者认为扩建电厂是能解决一定程度上电力供应量的问题，但是我们需要考虑到这些扩建电厂会在用电低谷期产生巨大浪费，经济效益不强。而虚拟电厂则不然，虚拟电厂并不是真正的电厂，但是却可以起到真正电厂的作用。用其能源管理系统不仅可以调节高峰和低谷，还能通过利用电网电力的价差来实现电力供给，使电力达到供需平衡。此外虚拟电厂还具有较高的经济性和灵活性。据笔者研究，根据国家电网测算，若通过建设煤电机组满足其经营区5%的峰值负荷需求,需要电厂及配套电网投资约4000亿元。若建设虚拟电厂，建设、运维和激励的资金规模仅为400-570亿元。Image
图：虚拟电厂的作用机制

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虚拟电厂发展到了什么阶段？

当前，我国电力行业正处于新老电力系统的转型期，新型电力系统还在构建之中。整个系统将向着数字化、和智能化去发展。 尤其是碳达峰、碳中和目标确立后，分布式能源和分布式储能的加入，让原有的电力系统变得更加复杂。我国的虚拟电厂究竟发展到什么阶段了呢？ 据笔者研究，欧洲和美国虚拟电厂发展较为成熟，已完全实现商业化。这是由于虚拟电厂在欧洲新能源发电量占比位居全球首位，有良好的新能源基础。
根据国海证券，2020年，欧洲风光发电占比达19.58%，位居全球首位。其中，德国是全球新能源转型翘楚，2021年，德国风光装机量占比55.81%，风光发电量占比达28.85%。而我国由于近几年才迎来光伏产业的平价时代，虚拟电厂的重要性才在近期凸显出来。 虚拟电厂作为新型电力系统转型中的重要配置，虽然具有良好的发展前景，但在我国虚拟电厂的发展还属于初级阶段，主要由政策主导市场。 当前我国的虚拟电厂多为负荷型虚拟电厂，分散式电源参与虚拟电厂的比例鲜有，一个本质的原因在于配电网成熟程度较低，而分布式电源的接入是必然趋势。 从商业模式的角度去看，笔者了解到，目前我国虚拟电厂的商业模式尚不健全，现阶段侧重于需求侧响应。根据彭博新能源财经（BNEF）对全球93家虚拟电厂企业的调研结果，截至目前虚拟电厂企业商业模式不清晰，实现盈利尚存较大难度。由此可见，我国虚拟电厂的发展还有很长一段路要走。 Image

尾声

虚拟电厂做为高门槛行业，对资本、资源和技术都有很高的要求，随着我国一系列关于新能源行业的利好政策出台，虚拟电厂必将迎来较大的发展前景。目前该行业也吸引了众多领域企业入局。 但虚拟电厂在我国尚处于发展初期，盈利性有待进一步加强，商业模式也有待进一步完善。但相信随着技术进步、虚拟电厂专项政策出台，市场将逐步成熟，未来虚拟电厂的发展前景还很广阔。

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