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虚拟电厂,怎么在一夜之间就变成了风口?真的能拯救限电吗?

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虚拟电厂,突然火了起来。


在过去的一段时间里,虚拟电厂概念被疯狂热议,相关股票如国电南瑞、国网信通、炬华科技、北京科瑞等股价表现活跃,甚至不少都频频涨停。


在投资者关系互动平台上,越来越多的上市公司明确表示不同程度地布局了虚拟电厂领域。


与“电”息息相关的新能源汽车圈也不例外。


今年7月,特斯拉与天然气与电力公司 (PG&E) 合作在加州推出虚拟电厂试点计划;8月,特斯拉与南加州爱迪生公司 (SCE) 建立合作关系,将虚拟电厂业务扩大至加州南部地区。


8月下旬,蔚来在合肥供电公司统一调度控制下,15座蔚来换电站集体参与了全市虚拟电厂的电网调峰。

虚拟电厂,怎么在一夜之间似乎就变成了风口?


从时间上来看,今年年初虚拟电厂就迎来了大范围的政策支持,3月发布的《“十四五”现代能源体系规划》提出要推动虚拟电厂建设,6月以来北京、上海、山西等多地发布相关政策。


不过,真正让虚拟电厂走进大家视线的原因,还是四川限电。


几乎没有人预料到,这个夏天由于持续高温,承担“西电东送”任务的发电大省四川会出现水电告急。


为了“让电于民”,四川省内的企业先后停产,就连商场、停车场等处的充电桩、换电站也关闭大半,新能源车主充电变得难上加难。


尽管四川限电目前已经结束,但为了减少未来这种情况的发生,大家开始将目光投向虚拟电厂。这个可以通过协调发电资源、调整部分用电需求实现电网平衡的技术,似乎可以完美解决由供需不平衡带来的用电难题。


电力市场化催化


2022年以来,一连串政策相继出台,令虚拟电厂进入大众视野。

1月,国家发改委、国家能源局发布《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》,提出建立适应新型电力系统的市场机制,鼓励虚拟电厂等调节电源的投资建设。


两个月后,两部门再次印发《“十四五”现代能源体系规划》,明确支持开展虚拟电厂示范项目。此后,各地方相继落地虚拟电厂相关的支持性政策。


资本市场反应强烈。Wind数据显示,虚拟电厂指数从2022年4月27日以来一路走高,截至8月26日,该指数涨幅高达54.2%。多家公司争先宣布新增虚拟电厂概念,有券商研报预计市场规模将达千亿级。


4月29日,虚拟电厂概念股国能日新(301162.SZ)以45.13元的发行价登陆深交所,此后一路飞涨。截至8月26日,公司报收85.21元/股。


其间,该公司曾发布股票交易异常波动公告,称公司虚拟电厂业务产生营业收入的占比较小,不会对公司股票及其衍生品种交易价格产生较大影响。


另一虚拟电厂概念股金智科技(002090.SZ)在7月4日后的11个交易日实现9个涨停板。7月19日,该公司也发布股票交易异常波动公告,称公司虚拟电厂、储能相关业务尚未中标重大项目,但之后又迎来2个涨停板。


从事售电业务的张传名最近听到虚拟电厂的频次也越来越多,从2021年开始,他身边涌现出许多相关企业,最近也会收到一些客户的询问。张传名2016年从南方电网辞职,次年在广州创办九州能源有限公司,参与过虚拟电厂项目调研。


虚拟电厂之所以火爆,在张传名看来,是因为自2015年3月新一轮电改启动之后,电力作为商品走向市场化,市场用电主体对用电成本更加关注。其次,过去几年,各种分布式电源发展迅速,在这两个因素的共同作用下,虚拟电厂的重要性日益提高。


分布式能源容量小、数量大、分布不均、管理困难。像风电、光伏发电这类分布式电源还具有随机性和波动性,直接并网会对电网的稳定运行带来挑战。虚拟电厂可通过储能把分布式电源组织起来,平抑输出功率波动性并进行统一调控。


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“在限电的情况下,电网除了虚拟电厂和需求侧响应之外,没有更多解决方法。” 廖宇认为,限电是催热虚拟电厂的另一大因素。他是德国华人新能源协会主席,曾先后供职于国家电力公司苏州供电局、西门子公司和德国柏林电网公司。


2022年8月,水电第一大省四川面临高温干旱灾情,叠加历史同期最高电力负荷,导致市场极度缺电。工业企业不得不让电于民,宁德时代(300750.SZ)、京东方(000725.SZ)、通威股份(600438.SH)等企业工厂均受影响。


“由于供应侧资源不够,我们面对目前的限电局面没有太多可以做的。”曾鸣说,如果通过虚拟电厂使得需求侧资源得到调节,那么可以缓解电力供需矛盾,也会提升电力系统的安全稳定性。


虚拟电厂,能解决眼下的“用电难”吗?


在国内资本市场,虚拟电厂是一个新兴的概念,但在国际上,欧洲和美国等地区早就开始了对虚拟电厂的探索。


1997年,虚拟电厂概念首次被Shimon Awerbuch博士提出。此后数年,欧洲、北美、澳洲等地多个地区先后建设了虚拟电厂示范工程,比如欧盟虚拟燃料电池电厂项目、欧盟FENIX项目等,2022年特斯拉也在美国进行了虚拟电厂试点。


以特斯拉为例,2006年,马斯克创立了屋顶光伏公司SolarCity,2015年推出了家用储能产品PowerWall,并设想了一个“家用发电厂”的商业计划。


作为一种锂离子电池,Powerwall实际上可以储存任何发电形式产生的电源,用户也可以给其充电,以在停电期间用作备用电源。不过在美国,Powerwall最常用于储存特斯拉太阳能电池板产生的能量。


储能装置,是特斯拉做虚拟电厂的基础。

今年7月,特斯拉在加州邀请了2.5万Powerwall用户加入虚拟电厂。在特斯拉的计划中,这些在屋顶上接收太阳光的光伏板和Powerwall,组成了一个小型发电储电系统。根据电网要求,他们可在电网需要时,减少自身用电量,并将储存的电量返送回电网。


8月17日,特斯拉加州的虚拟电厂启动了首次紧急响应活动,2342个Powerwall用户参与,共计输出了16兆瓦左右的电力。作为回报,参与此次活动的用户每向电网输送1度电,可获得2美元的收益。


在这个过程中,特斯拉、Powerwall用户、电网三方都从一定程度上拿到了好处——特斯拉(虚拟电厂运营方)、用户获得真金白银的收益,电网实现了供需平衡。


除了上述特斯拉这种需求侧响应服务电网的盈利方式,虚拟电厂还可通过向发电企业提供监测发电量、短期储能服务,来赚取服务补贴。这些也就是目前虚拟电厂的主要商业模式。


不过,这些模式在国外跑得通,在国内就有些费劲。


在虚拟电厂的整个流程中,用户、电网、虚拟电厂平台三方缺一不可,而且还需要大量的用户数据,来精准预测供需不平衡会发生在什么时候。但目前国内电力工业实行发电输电配电一体化的体制,相关工作主要由电力系统负责,普通公司或个人在没有政府机构的拉动下,想要复制特斯拉Powerwall项目相当困难。


除了这些基础条件外,怎么把虚拟电厂推销出去、怎么吸引用户配合、怎么协调电力,也都没有成熟的方案。


尤其是用户问题,特斯拉推出Powerwall项目,是建立在美国用户愿意买单的基础上,但国内在自家安装太阳能板的普通人少之又少,自然也不具备向电网卖电的机会。


而在虚拟电厂运行中,只有用户端愿意将电力调节能力给到虚拟电厂运营平台,虚拟电厂模式才能跑通。


整体来看,目前我国虚拟电厂尚处于起步阶段,想要在短期内凭借虚拟电厂改善供需关系不太现实。


总的来说,虚拟电厂这玩意儿愿景不错、商业模式也说得通,但目前距离真正成熟,还有不少的路要走。


当然,无论虚拟电厂是不最后的解题答案,相信大部分差友都和差评君一样,由衷地希望未来每一度电都能物尽其用。


就让缺电、限电的那些事,成为历史吧。


来源:差评,深途 ,南方周末

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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