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虚拟电厂的虚与实

作者:俞庆 来源:鱼眼看电改 发布时间:2022-11-27 浏览:

中国储能网讯:看到一个新闻,某发电企业搞了一个xxxMW的“虚拟电厂”,庆祝试运行XX小时。

文章里没说这个xxxMW的虚拟电厂是由什么资源组成的,我猜测大部分是分布式光伏,少量的分布式储能,用一个“虚拟电厂管理平台”做了统一监控。

试运行XX小时,这一般是电厂建设中的必要环节,以检验机组在不同工况下的安全可靠性。

这是把虚拟电厂当作实体电厂在建了。

虚拟电厂的虚

虚拟电厂的虚,是资源聚合后,对电网来说具备的调节和响应能力。这是虚拟化的资源,并非电厂一般的实体。

这种虚,带来两方面的问题。

一、有多少资源是真正“电厂级”的调度的?

要做到电厂级的直调,有两个关键门槛,一是响应速度,要做一二次调频,必须是秒级以下的快速响应,在负荷侧的分散式资源中,除了分布式储能,以及少数可调节负荷,很少具备一二次调频能力,大部分虚拟电厂还是以调峰服务为主。

而电网更迫切需要的,是应对新能源大规模并网所需的调频资源。这就是一种错位。

二是响应的容量,目前有功无功平衡以输电网为主,也就是在省调这个层次上,所以需要大容量的虚拟电厂。但是这与虚拟电厂资源池里大量的“低散小”资源,形成了鲜明的反差。比如辅助服务市场动辄几十MW的进入门槛,又需要快速的响应能力,这把虚拟电厂大部分资源挡在外面。

所以这种“电厂级”调度能力,狭义的虚拟电厂很难满足。别的不说,至少目前辅助服务市场的成熟度和价格,不足以吸引大容量调频的虚拟电厂参与。

再说了,即使有这个资源,那省调都直调了,还虚拟个啥,不就是实物的调度资源么?

二、虚拟化的调节能力要怎么去利用?

所以这就涉及到了虚拟化的调节能力如何参与的问题了。或者说是整个电网的运行管理方式的变化。

新能源的并网是两种形态,一半是集中式的,并入输电网,这部分是以省级电网/区域电网,甚至跨区电网去进行调度的。

另一半是分布式的,也就是在电网的最后一公里,“自发自用,余量上配网”,也就是就地平衡为主。

个人认为,由于问题一,虚拟电厂要在输电网层次上,大规模支撑电网调度,资源是极其有限的。

这也是上面这则新闻里,发电企业对虚拟电厂的态度——他们习惯性地把虚拟电厂当成大电源去建设和运用了。

但是大量的虚拟化调节能力更多是在中低压配电网,甚至在用户微电网这个层级上去展现。是一种自下而上的平衡方式。

或许有人说,虚拟电厂本身就应该发挥资源统筹,数字化集中调度的规模优势。

举个滴滴的例子,滴滴确实是“虚拟运力调度”的集中平台,因为滴滴全国只有一个数字化平台。但是虚拟的集中,却是实体的分散——滴滴所调度的网约车资源,绝大多数的运力都是满足同城、同县的“本地”出行需求的,只有少数的长途服务。

就地满足“负荷”功率平衡,是最经济的选择,根据电网公司的测算:在负荷侧平衡OR调节1KW的容量,其成本是电网侧的“五分之一”。

所以虚拟电厂的最大买家,不是输电网调度(TSO)而是电力用户,或者是配电网调度(DSO)。

发电企业VS虚拟电厂,老革命遇到新问题

最近和发电企业交流,感觉当下他们对虚拟电厂的态度,有三个特点:

一、迷茫

发电企业在大规模低碳化的浪潮中,纷纷布局新能源业务,但是又遇到新能源并网消纳的各种问题,以及分布式项目在负荷侧的市场拓展、投资管理、投后管理等困难。综合能源服务还没完全整明白,忽然之间又冒出了“虚拟电厂”,于是一头雾水。

二、跃跃欲试中的害怕

虚拟电厂既然带着“电厂”的后缀,似乎应该是发电企业的主菜,所以在跃跃欲试中,又带着本能的害怕——这玩意又要和省调打交道,他们是啥态度?

既然省调说要AGC,那就整一个AGC;省调说要多少MW才能来玩,那想办法也要凑个几十MW;省调说要调频,那想办法上储能;不管是不是赚钱,先把坑占了。

既怕错过这波,又害怕新生事物的不确定。

三、惯性思维

发电企业长期以重资产投资建设为主,其客户对象是单一的省级电网调度部门(TSO),所以在虚拟电厂的方面,自然也是这样习惯性的做法。

所以出现了虚拟电厂试运行XX小时的新闻。

类似滴滴平台刚出现时,出租车公司内部搞了“出租车电话调度平台”一样,觉得是一样的东西,规模最大的上海强生,每日调度单量也有数万单,给每个出租车配置了“智能调度终端”,上面甚至有POS机。

结果几年以后,一部智能手机,一个出行APP(现在连出行APP都不用,高德地图APP内置了打车模块),一个互联网支付。真正的虚拟运力调度平台出现了。

以出租车公司的思维,是建不好互联网出行服务的。

用电厂和省级电网调度TSO的思维,也是建不好虚拟电厂的——就地、分散、多元、多变的需求,可以用集中的数字化平台,但是无法用集中的平衡管理模式。

虚拟电厂的实,负荷侧用户思维

虚拟电厂的实,其实是负荷侧的用户思维。

一、负荷是最重要的虚拟电厂资源

负荷是最重要的虚拟电厂资源,也是最直接的资源。分布式的光储都是围绕负荷展开的平衡。在就地平衡的基础上,形成更大范围的资源池。

现有的很多虚拟电厂更多强调分布式光伏、分布式储能的投资布局,却恰恰忽视了经济效益最高,也是最直接的平衡资源——负荷本身。

可能这是过去电网、电厂都忽视负荷侧业务,以及用户价值所带来的盲区。

二、先服务,后聚集,再运营

没有实,何来虚。

实的服务就是以用户负荷为中心,以用户的能源管理为价值目标,帮助用户管理好负荷、以及负荷前面的用户配电网、光、储、充资源,形成可持续的服务模式。

然后才把这些资源有机的结合起来,形成虚拟电厂资源池,并构建运营能力。

目前的虚拟电厂,更强调负荷聚合或者资源聚合,以为把光储资源投下去,然后数字化连接起来,就叫聚合,并与电网形成互动。

这是一种无机的结合,因为缺乏了负荷,更缺乏了与用户的协作。

其他不说,光伏的自发自用管理,储能的充放电策略与结算,这些离开了用户协作也玩不起来,更别说光储荷形成用户的微电网系统,再形成复杂的资源聚合模式。

三、以用户为中心的开放式平台

发电企业对虚拟电厂的思维模式,依然是大机组-大电网的封闭互动模式,是“输电网中心”的N-1视角,而虚拟电厂需要“用户中心视角”。

就像出租车公司买再多的出租车,做再好的用户APP,构建再强大的出租车调度平台,也无法形成滴滴一样。

互联网打车与虚拟电厂,都是以用户为中心的,开放的生态平台,而不是封闭的调度管理模式。

四、虚实的串联才是核心能力

有了实,形成虚,虚反哺实,实抽象成虚,虚实互动,形成更高粘性的负荷侧资源运营能力,这是虚拟电厂的真正壁垒。

壁垒不是你有多少钱,能砸多少光储资源,也不是你开发了一个XXXMW的虚拟电厂平台,而是串联虚和实,形成双边的产品、营销、交付、运营的能力,使这种能力具备商业盈利,并且可持续的为多个主体提供服务。

在虚拟电厂本身的商业模式还不成熟的时候,面向负荷侧的服务与运营能力,就可以为虚拟电厂提供现金流、客户流量和信息流,为虚拟电厂打下坚实的基础。

一点思考,不够成熟,请多指正。

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关键字:虚拟电厂

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