中国储能网讯:7月,央视财经一则《虚拟电厂走进现实》报道,将虚拟电厂的热度拉至新高。据报道,眼下,在广东、浙江等用电大省,虚拟电厂通过聚合充电桩和储能等资源,有效提供电力保供服务,正成为打响迎峰度夏战役中不可或缺的力量之一。
而在这其中,能源聚合服务商作为聚合用户侧分布式资源并接受统一调配的主体,成为虚拟电厂走进现实的关键一环,受到大家的广泛关注。本期《电力进化论》就将为大家科普虚拟电厂及能源聚合服务商。
一、什么是虚拟电厂及能源聚合服务?
虚拟电厂(VPP)是一种通过先进信息通信技术和软件系统,实现分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式资源的聚合和协调优化,以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的协调管理平台。
简单理解,虚拟电厂不是传统意义上的电厂,而是一套基于能源互联网技术的平台系统,通过这个平台,可以将闲散在终端用户侧的充电桩、储能、空调、分布式光伏等分布式资源聚合起来,并加以优化控制,参与电网运行。虚拟电厂的发展可以提升电网稳定性,节约电网投资,促进节能降耗和碳减排,推进电力市场化。
在不考虑电力交易的情况下,虚拟电厂中的参与主体分为三类:服务购买方(电网和电厂)、市场运营方(集控平台)、服务提供方(聚合服务商)。电网和电厂购买虚拟电厂服务来维持电网平衡和完成调峰调频辅助服务目标。集控平台负责市场日常运营和交易管理。聚合服务商负责集中管理分布式资源,为服务购买方提供支持。
来源:中国电科院
有人问,为什么这些分布式资源不能直接接入虚拟电厂平台提供服务,而是需要聚合服务的形式?
那是因为分布式资源体量小、分布散、波动性强,直接将大量分布式资源并网会给电网调度系统带来较大的管理压力和安全隐患。所以,能源聚合服务模式应运而生。在这个模式中,用电大户本身可以作为负荷聚合商响应电网需求,而一些分散的、中等规模的用电企业需要由专业的服务商进行聚合,以整体参与虚拟电厂运行。
此外,需求侧响应和电力交易涉及预测、申报、交易、结算等多项关键技术,大部分用电企业并不具备相关能力,而被专业的能源聚合商聚合起来参与虚拟电厂具备更高的经济效益。通过能源聚合,分布式能源资源得以有效管理和优化利用,同时减轻了电网调度的管理负担,提高了电力系统的稳定性和可靠性。
综合来看,能源聚合服务是指利用物联网、信息通讯等技术,将分散在用户侧的源荷储资源进行集中管理,并统一接受电网调度(源指能源的产生与供给,荷指能源的消费与负荷,储指能源的储备与储存)。被聚合起来的资源通过积极进行需求侧响应、辅助服务、参与电力交易等路径,获得相应的收益,聚合服务商和资源主体将该部分收益按照一定比例进行分配。
二、是谁在布局能源聚合服务?
能源聚合服务商作为中间方连接了需求侧资源与市场,那么可参与虚拟电厂提供服务的需求侧资源包含哪些呢?
笔者根据资源本身所处位置,将可参与虚拟电厂提供服务的资源分为源侧、荷侧、储侧资源。
源侧资源是指分布式电源,其中以分布式光伏为主。荷侧资源是指大型商场、园区等用电负荷。储侧资源可以看成源荷双侧资源,主要是指工商业储能与电动汽车等用户侧储能设备,既可以作为“荷”去消纳多余电力,也可以作为“源”去释放电力,是新型电力系统的关键支撑资源。
由于虚拟电厂及电力交易市场的不完善,目前国内还没有出现能源聚合服务的龙头企业,但很多企业已经在跑马圈地,积极抢占需求侧资源。
首先,我们来看荷侧资源,大型规模的负荷资源,比如一些大型商场、商业楼宇的空调负荷,可以直接接入虚拟电厂平台,用电高峰时通过调节空调温度和照明来实现需求响应,进而获得参与调节的收入。中等规模的负荷资源一般聚合在售电公司或者综合能源服务公司手里,作为一个整体响应电网需求,发展至今,需求响应模式已经成熟,目前,市场上荷侧资源剩下的也不多,能抢到的更有限。
与此同时,伴随着分布式光伏、工商业储能和电动汽车的快速发展,源侧资源和储侧资源开始逐渐成为虚拟电厂参与主体,所以,未来能源聚合服务商需要抢占的资源主要是来自于分布式电源和储能。
在这其中,分布式能源运营商和充电桩服务商具有天然优势,分布式能源运营商通过为工商企业投资建设光伏、储能电站得到电站产权或电站运营业务,除了获得自发自用、峰谷套利收益外,还可以将这些资源通过虚拟电厂参与电网的互动和调度,获得额外收益,该部分收益可以与业主(工商企业、园区)进行协商互分。如果光储电站的产权在分布式能源运营商手上,业主分到的收益相对少一点,如果光储电站的产权在业主手上,那么分布式能源运营商仅提供聚合服务,业主分到的收益相对多一点。
充电桩服务商可以通过聚合调控电动车负荷资源参与虚拟电厂。随新能源车保有量不断提升,充电服务商有望成为各地负荷聚合商中的重要成员。
三、能源聚合服务商如何赚钱?
从参与虚拟电厂收益来看,能源聚合商的营收来源主要来自于电力需求响应、辅助服务、电力交易业务。
目前,各地虚拟电厂主要参与电力需求响应,个别地区可参与调峰辅助服务市场。
电力需求响应服务
由于我国电力交易市场发展尚不成熟,当前虚拟电厂可参与的市场交易品种较少。未来,随着全国统一电力市场的成熟,虚拟电厂商业模式重心将从需求响应转向参与电力交易市场服务。
虚拟电厂发展三阶段
近年来,国内各省已陆续开始启动示范点,探索更明确的虚拟电厂盈利模式。这些示范项目在实践中积累了宝贵的经验,将为聚合服务商的最终盈利方式提供了有力的支持。
各省市虚拟电厂试点情况
四、未来哪些能源聚合服务商或将胜出?
聚合服务的本质是通过聚合手段优化客户资源配置,同时满足电力系统供需平衡和客户经济效益最大化的需求。
那么,能源聚合服务商成功关键在于其聚合资源的能力和强大的算法能力。
能源聚合服务商需要能够统一管理不同类型的能源资源,通过建立数字化平台实现资源优化配置和协调控制,同时积极参与市场交易,在这其中,涉及到的关键技术包括资源聚合分析、准确的市场电价预测和优化的市场申报机制和电力调度机制,这些都需要强大的算法能力去支撑。
最终,通过这些核心能力和关键技术,能源聚合服务商可以为客户提供个性化的能源解决方案,促进电力系统的灵活性和资源的高效利用,在市场中获得更多竞争优势,实现经济效益和可持续发展。
结语
随着技术进步、政策完善,虚拟电厂市场将逐步成熟。据相关机构预计,到2025年,虚拟电厂的投资建设规模每年将达到200亿元,运营市场规模超过50亿元。
未来虚拟电厂的运营规则将日趋完善,参与主体更多元化,政策支持更有力,经济收益更合理。在这其中,能源聚合服务商将扮演至关重要的角色,推动虚拟电厂朝着更加广阔的未来前进。