12月10日，為深入挖掘空調(diào)和電動汽車在虛擬電廠建設(shè)中的潛力，自然資源保護協(xié)會（NRDC）與清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院(EIRI)在京合辦“虛擬電廠建設(shè)：空調(diào)和電動汽車的貢獻”研討會。與會專家圍繞虛擬電廠的國際經(jīng)驗、機制創(chuàng)新、技術(shù)路線等議題展開了討論。
中國電動汽車百人會常務(wù)副秘書長劉小詩、國網(wǎng)能源研究院電網(wǎng)所城市能源研究室主任代賢忠、國網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司移動儲能高級經(jīng)理王明才、協(xié)鑫綜合能源服務(wù)有限公司副總經(jīng)理錢亞南、中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院研究員馮威、蘇州中咨工程咨詢有限公司項目主任程環(huán)宇等專家參會。
中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院和蘇州中資工程咨詢有限公司分別在會上發(fā)布了《深圳市虛擬電廠建設(shè)潛力分析：空調(diào)和電動汽車》報告（簡稱《深圳報告》）、《蘇州市虛擬電廠常態(tài)化運行方案：空調(diào)和電動汽車》報告（簡稱《蘇州報告》），聚焦深圳和蘇州兩個城市的空調(diào)和電動汽車資源，提出了虛擬電廠建設(shè)的路徑和建議。
NRDC北京代表處首席代表張潔清表示，盡管可再生能源裝機規(guī)模不斷實現(xiàn)新突破，但新增綠電無法完全滿足新增電量需求，缺口仍需依賴傳統(tǒng)能源來保障。解決這個問題有兩大路徑，除了繼續(xù)大力發(fā)展可再生能源，實現(xiàn)可再生能源從裝機主體過渡到電量主體之外，還應(yīng)重視需求側(cè)變革。在推進電能替代的同時，大幅提高需求側(cè)的用能效率，通過虛擬電廠等新型經(jīng)營主體挖掘需求側(cè)資源的靈活調(diào)節(jié)潛力�？照{(diào)和電動汽車是最具潛力的負荷資源，亟需為這些沉默的寶藏資源畫像，確定其可參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的技術(shù)潛力、經(jīng)濟潛力和可調(diào)度潛力等關(guān)鍵信息，并確保需求側(cè)資源與發(fā)電側(cè)資源享有平等的市場地位。
中國電動汽車百人會常務(wù)副秘書長劉小詩介紹，百人會與NRDC合作多年，聯(lián)合業(yè)內(nèi)專家共同研究、探討車網(wǎng)互動技術(shù)與模式，推動行業(yè)達成共識。他指出，以發(fā)展新能源汽車為主的智能交通轉(zhuǎn)型和以可再生能源替代為核心的綠色能源轉(zhuǎn)型快速發(fā)展、深度交融。車網(wǎng)互動作為虛擬電廠的一個重要組成部分，可以提供儲能能力，未來形成規(guī)�；奶摂M儲能電站，參與虛擬電廠運行，不僅能夠提升電網(wǎng)對可再生能源的消納水平，還能夠增強電網(wǎng)的靈活性和韌性，同時避免大量的新能源汽車無序充電導(dǎo)致的配電網(wǎng)負荷“峰上加峰”，降低新能源汽車的用電成本。
目前，車網(wǎng)互動要實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)推廣還需邁過技術(shù)、標準、模式、機制等多道門檻。隨著新能源汽車數(shù)量的快速增長、充電基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善，車網(wǎng)互動在虛擬電廠框架下的應(yīng)用前景將越來越廣闊，成為推動能源轉(zhuǎn)型和電網(wǎng)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一。
NRDC清潔電力項目副主任劉明明強調(diào)，虛擬電廠為平衡電力供需提供了一種高效的解決方案。通過數(shù)字化手段，虛擬電廠可以在需求側(cè)聚合各類資源，特別是小微資源，而且不受地理位置的限制，能夠在不同的地區(qū)進行資源的優(yōu)化配置和調(diào)度。
空調(diào)作為傳統(tǒng)的負荷驅(qū)動因素，受天氣影響大，容易造成電網(wǎng)局部供需緊張。電動汽車作為新興的負荷影響因素，瞬時充電負荷大，無序充電會威脅電網(wǎng)安全。但同時，這二者也是城市虛擬電廠建設(shè)中至關(guān)重要的資源。
蘇州和深圳兩市用電負荷快速增長、區(qū)域外來電依存度高。蘇州空調(diào)占最大負荷比重超過30%，深圳新能源汽車保有量占比接近30%，若能通過虛擬電廠利用好這些資源，不僅可以大大緩解地方保供壓力，還能有效促進新能源消納，減少對化石能源的依賴，堅定地方的電力轉(zhuǎn)型決心。
中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院研究員馮威介紹了《深圳報告》的主要發(fā)現(xiàn)。早在2017年，得益于與NRDC的國際合作，深圳在全國率先建立了虛擬電廠。由于補貼政策優(yōu)厚、峰谷電價差異大以及低電價時段蓄冷優(yōu)惠政策等因素，深圳虛擬電廠響應(yīng)頻次高，市場活躍度強。報告估算，在最佳情景下，到2025年，深圳空調(diào)與電動汽車的削峰潛力可占到全社會最高用電負荷的12%，填谷潛力可占到全社會低谷負荷的23%，其中空調(diào)蓄冷貢獻15%，電動汽車轉(zhuǎn)移充電貢獻8%。到2030年，削峰潛力可占到全社會最高用電負荷的16%，填谷潛力可占到全社會低谷負荷的35%，空調(diào)蓄冷貢獻25%，電動汽車轉(zhuǎn)移充電貢獻10%。
報告還對深圳虛擬電廠利用空調(diào)和電動汽車資源產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行了評估。在最佳情景下，到2030年，空調(diào)單次響應(yīng)可避免的發(fā)電成本約在1608-6438萬元之間，實現(xiàn)凈經(jīng)濟效益（可避免的調(diào)峰機組建設(shè)成本）約為284-5114萬元，可避免的GDP損失約為1.78億元。對于電動汽車，單次響應(yīng)可避免的發(fā)電成本約在644-2577萬元之間，實現(xiàn)凈經(jīng)濟效益（可避免的調(diào)峰機組建設(shè)成本）約為114-2047萬元，可避免的GDP損失約為0.71億元。
馮威提到，深圳正積極推動與廣東省電力現(xiàn)貨市場的有機融合，以增強電力市場的活力和效率。此外，為實現(xiàn)更大規(guī)模的資源整合和調(diào)度能力提升，以及更廣泛的市場接入和資源優(yōu)化配置，深圳在積極探索將深圳的虛擬電廠納入南方區(qū)域電力市場試點。未來，隨著技術(shù)標準的完善、電價政策的優(yōu)化及更豐富電力市場品種的參與，虛擬電廠將在新型電力系統(tǒng)中會發(fā)揮更大的支撐作用。
蘇州中咨工程咨詢有限公司項目主任程環(huán)宇介紹了《蘇州報告》的主要發(fā)現(xiàn)。作為我國最早開展需求側(cè)資源探索的城市，蘇州城市化程度較高，2023年7月，地區(qū)空調(diào)負荷突破1000萬千瓦，超過當年全市最高用電負荷的三成，這為虛擬電廠提供了更多的調(diào)度和優(yōu)化空間。目前，全市空調(diào)和電動汽車資源豐富，考慮技術(shù)約束情況下，預(yù)計2025年可調(diào)節(jié)潛力可達到約24萬千瓦，相當于《蘇州市能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中新型儲能裝機目標的60%。但受制于技術(shù)、管理、經(jīng)濟性及政策市場環(huán)境等因素，空調(diào)和電動汽車還無法常態(tài)化參與虛擬電廠的運行。
報告建議，虛擬電廠運營商要從項目內(nèi)部提升資源響應(yīng)能力，包括優(yōu)化響應(yīng)策略和升級基礎(chǔ)設(shè)施，同時提高運維管理能力，積極探索商業(yè)模式獲取增值服務(wù)。另一方面，需要合力從產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)規(guī)范標準、市場監(jiān)管、交易機制和交易品種等方面協(xié)同推進政策和市場環(huán)境的完善。
報告提出，針對頂層設(shè)計缺失導(dǎo)致的發(fā)展定位不明的問題，應(yīng)加強基礎(chǔ)研究工作，明確虛擬電廠在地區(qū)能源規(guī)劃布局中的發(fā)展定位，探索與蘇州能源規(guī)劃、雙碳規(guī)劃、電力規(guī)劃的統(tǒng)籌銜接；針對管理機制尚未明確導(dǎo)致的管理分散問題，應(yīng)建立部門協(xié)同、上下聯(lián)動的工作機制，成立虛擬電廠管理機構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境；針對交易規(guī)模不足的問題，應(yīng)在完善需求響應(yīng)機制的基礎(chǔ)上持續(xù)推動虛擬電廠參與現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場，豐富交易品種；針對當前價格無法有效引導(dǎo)用戶參與的問題，應(yīng)進一步完善動態(tài)分時電價機制，探索更有效更靈活的定價模式和價格組合。
程環(huán)宇強調(diào)，精準區(qū)分需求側(cè)資源負荷特性是推動虛擬電廠常態(tài)化運行的前提。辦公和商業(yè)的空調(diào)負荷具有不同的特性曲線。同樣，在電動汽車領(lǐng)域，不同的車輛類型和充電樁設(shè)施將產(chǎn)生不同的充電行為。虛擬電廠運營商在聚合空調(diào)和電動汽車負荷時需要分類施策，根據(jù)資源特性制定調(diào)節(jié)策略，從而提升響應(yīng)能力和盈利水平。
在圓桌討論環(huán)節(jié)，清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院光儲直柔應(yīng)用技術(shù)研究所副所長李立理介紹，近年來，電動汽車參與虛擬電廠在全球備受關(guān)注。英國已推出強制性智能有序充電政策，美國已明確電動汽車參與批發(fā)市場的主體地位，并在計量與結(jié)算方面推出分表計量等創(chuàng)新舉措。我國車網(wǎng)互動方面，上網(wǎng)電價方面已有顯著進展，促進了用戶參與車網(wǎng)互動的積極性。未來，在電動汽車大發(fā)展階段，安全、低碳、價值驅(qū)動將助力車網(wǎng)互動在虛擬電廠中發(fā)揮更大的作用。但目前我國虛擬電廠上位法尚不清晰，影響了地方相關(guān)政策出臺的積極性。通過借鑒國際案例，我國可在政策法規(guī)、標準體系、市場機制、計量結(jié)算等方面加強建設(shè)，完善政策法規(guī)體系和市場價格機制，建立健全車網(wǎng)互動標準和電網(wǎng)服務(wù)保障體系，推動電動汽車參與虛擬電廠發(fā)展。
國網(wǎng)能源研究院電網(wǎng)所城市能源研究室主任代賢忠認為，虛擬電廠需要市場和技術(shù)兩方面系統(tǒng)地協(xié)同來匹配電力系統(tǒng)需求。市場方面，虛擬電廠需要多元化的盈利機制，進行體系化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計，不同類型的成本從不同的市場渠道回收，建立支持長期可持續(xù)發(fā)展的機制。技術(shù)層面，虛擬電廠業(yè)實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程跑通是基礎(chǔ)，更重要的是支撐常態(tài)化和規(guī)模化運營，這就需要具備更好的通信采集、動態(tài)調(diào)控和智能控制能力，匹配電力系統(tǒng)不同時間尺度的調(diào)節(jié)需求。
國網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司移動儲能高級經(jīng)理王明才指出，開源節(jié)流是虛擬電廠實現(xiàn)盈利的重要途徑。開源方面，要開拓多樣化的商業(yè)模式，以適應(yīng)不同類型市場的需求，不僅需要政策機制支持，以增加參與的頻次和類型，也需要提升技術(shù)調(diào)控能力，提高對多類型負荷的精準預(yù)測和調(diào)控能力，包括負荷辨識和調(diào)控技術(shù)的提升。與此同時，隨著聚合資源的增加，參與單位過多會攤薄利潤，因此需要進一步規(guī)劃和引導(dǎo)資源配置，以保證參與企業(yè)盈利。節(jié)流方面，需要考慮低成本參與的措施，包括提高結(jié)算效率、確保系統(tǒng)的高可靠性，以及推動設(shè)備標準化，從而降低技術(shù)成本，實現(xiàn)用戶無感調(diào)控，提升整體體驗。
協(xié)鑫綜合能源服務(wù)有限公司副總經(jīng)理錢亞南介紹，協(xié)鑫虛擬電廠建設(shè)運營主要采取邀約+實時響應(yīng)協(xié)同的模式。雖然市場上對實時調(diào)節(jié)認可度更高，但由于技術(shù)制約和協(xié)調(diào)難度，市場主流還是以邀約為主。
目前空調(diào)和充電樁在參與虛擬電廠過程中都存在激勵分散問題。空調(diào)方面，對于商業(yè)體來說，租賃關(guān)系決定了物業(yè)和租戶的訴求不同，物業(yè)關(guān)注出租率和投訴率，租戶關(guān)注電費和體驗。參與虛擬電廠有可能影響租戶體驗，進而增加投訴率，影響出租率，因此商業(yè)體缺乏動力去參與虛擬電廠。此外，樓宇自控系統(tǒng)用戶需要單獨與主機廠家對接，導(dǎo)致接入虛擬電廠成本較高，進一步增加了推行難度。充電樁方面，樁企與車主之間也存在類似關(guān)系，利益?zhèn)鲗?dǎo)不順暢導(dǎo)致充電樁參與動力匱乏。就公交充電樁而言，除了技術(shù)層面，還存在車輛的管理和協(xié)調(diào)成本較高的問題。這些都是商業(yè)空調(diào)和充電樁參與虛擬電廠需要考慮解決的問題。
對于虛擬電廠下一步的發(fā)展方向，錢亞南認為，首先應(yīng)該推動商業(yè)模式多元化，保證虛擬電廠作為市場主體的參與頻次；其次應(yīng)考慮園區(qū)甚至臺區(qū)級建設(shè)調(diào)節(jié)能力，打造更豐富的虛擬電廠的應(yīng)用場景。
NRDC能源轉(zhuǎn)型項目高級項目主管黃輝表示，虛擬電廠作為新型經(jīng)營主體，目前面臨的重要挑戰(zhàn)是如何從補貼型經(jīng)濟激勵過渡到市場化常態(tài)化運行。當前虛擬電廠的建設(shè)多數(shù)來自政府補貼或科技經(jīng)費提供資金支持，運營主要依靠參與需求響應(yīng)獲得專項補償資金。在市場化機制成熟前，需要保持資金穩(wěn)定性來培育虛擬電廠。
另外，需要加快完善適合虛擬電廠參與的市場機制。規(guī)則設(shè)計上，要充分考慮虛擬電廠規(guī)模小且分散、但相對多樣靈活的特征。比如，我國現(xiàn)貨市場主要是按照220kV節(jié)點出清。虛擬電廠往往是跨節(jié)點聚合分散資源且處于較低的電壓等級，需要探索如何分節(jié)點參與現(xiàn)貨交易以及出清節(jié)點向更低電壓等級延伸，來為虛擬電廠提供更加準確的價格信號。輔助服務(wù)和容量機制方面，通過建立虛擬電廠輔助服務(wù)、容量價值評估方法，豐富市場品種，有利于充分發(fā)揮虛擬電廠對電力系統(tǒng)靈活可調(diào)、多時間尺度響應(yīng)的作用，也有利于激勵虛擬電廠提高自身響應(yīng)能力來滿足系統(tǒng)輔助服務(wù)所需的秒級調(diào)控需求。
此外，虛擬電廠資源多樣，不同類型資源應(yīng)采取不同的策略，比如，對空調(diào)、電動汽車按工商業(yè)用戶和居民用戶進行分類引導(dǎo)，通過鼓勵工商業(yè)用戶參與各類市場、居民用戶采用分時電價，充分發(fā)揮各自的資源潛力。
