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有了虚拟电厂,你的电动汽车就有可能充电不要钱了!这是因为,你的电动汽车可以通过虚拟电厂以更高价格“卖电”来赚取电费,相当于把充电的钱又赚了回来。 那么,虚拟电厂到底是如何运行的呢?为什么电动汽车可以靠虚拟电厂挣电费呢? 
近日,国家能源局发布数据显示,今年8月份全国全社会用电量8520亿千瓦时,同比增长10.7%,而2021年和2020年同期分别为7607亿千瓦时和7294亿千瓦时。 全社会用电量不断攀升的同时,电力供需峰谷差不断拉大,而煤电占比缩减及可再生能源发电比例提高,对电力系统的稳定性提出了更高要求。 
今年8月,全国全社会用电量达到8520亿千瓦时,创单月用电量历史纪录(数据来源:同花顺iFinD) 在这样的背景下,“虚拟电厂”作为电力系统重要的调节手段引发市场高度关注。而深圳虚拟电厂管理中心(下称“管理中心”)的成立,让这一热门概念更受市场追捧。 “这是国内首家虚拟电厂管理中心,标志着深圳虚拟电厂即将迈入快速发展新阶段,也意味着国内虚拟电厂从初步探索阶段向实践阶段迈出重要一步。”南方电网深圳供电局调度中心发电管理部主管史军在接受《每日经济新闻》记者采访时如此说道。 9月26日,国家能源局规划司副司长宋雯在发布会上表示,我国将加大新型电力基础设施建设力度。优化充电基础设施布局,推动新能源汽车与电力系统融合发展,鼓励开展有序充电、电动汽车向电网送电(V2G)等技术应用示范。 值得注意的是,管理中心未来计划接入虚拟电厂集中管理的分布式能源中,也包括了V2G模式。 虚拟电厂到底是什么?它可以解决什么问题?用户如何接入?系统又怎样运行?它跟普通人有什么关系? 带着这一系列问题,《每日经济新闻》记者采访了深圳供电局、多家首批接入深圳虚拟电厂的负荷聚合商、能源互联网企业及业内权威专家等,并实地探访了特来电新能源股份有限公司,试图以深圳为切口,为您深度解读虚拟电厂这一能源领域的热门话题。 
如图示,我国每年电力生产量微幅高于电力可供量(数据来源:同花顺iFinD) 为什么搞虚拟电厂?为平衡电力供需“天平”增减砝码 虚拟电厂定义繁杂,有人认为是一套电力智能调度系统,有人认为是一种新型的商业模式,还有人认为它是一种不通过烧煤和烧油而间接获取电的能力。 其实,“虚拟”即意味着并非实体,因此虚拟电厂本身并不发电,而是将电网中大量散落的、可调节的电力负荷整合起来,加入电网调度,实现有效削峰填谷。与此同时,还可以提供调频、调压、备用等电力辅助服务,增强电网安全性。 从这个意义上讲,虚拟电厂其实是一座基于能源互联网技术的“看不见的电厂”。与传统电厂相比,它没有厂房、机组,不占用土地资源,不烧煤不烧气,并且能促进可再生能源消纳和有效利用。 中国电力企业联合会规划发展部主任张琳对《每日经济新闻》记者表示,虚拟电厂对外表现为一个可控电源,它既可作为“正电厂”向系统供电,又可作为“负电厂”通过负荷侧响应配合系统削峰。 比如在高温天气电网供电紧张时,虚拟电厂将聚合的地铁空调上升1℃~2℃,在没有影响到乘客乘坐体验的情况下,减少了用电需求;或者将聚合的分布式能源、储能设施在用电高峰时向电网送电,取得高峰时高电价收益。 那么,为什么要搞虚拟电厂呢? 首先是出于经济性的考虑。 根据国网推算,通过建设煤电机组满足经营区内 5%的峰值负荷,需要投资4000亿元,并且尖峰负荷一年内可能仅会遇到有限的几次,为满足几次尖峰而建设的煤电机组实际上利用率会比较低。 而通过虚拟电厂的建设、运营与激励,大约仅需煤电投资的1/10。 其次,这实际上是由电力系统供需两端需保持瞬时平衡的特征决定的。 
上市公司特锐德(SZ300001,股价15.12元,总市值157.4亿元)子公司特来电新能源股份有限公司(以下简称特来电)目前正积极布局虚拟电厂业务。 特锐德董事长于德翔介绍,由于电能不能大规模储存,因此电力系统的一个突出特征是发电和用电在同一时间永远相等。“因此当我们晚上关灯睡觉时、企业下班时,发电厂必须降低发电功率,一旦同一时间差异过大,电网就会崩溃。” 
于德翔介绍电动汽车充电作为可调负荷参与虚拟电厂等相关情况 对电网来说,要保持整个系统平衡,煤电机组的可控性最强,有多少用电负荷,就安排多少煤电机组发电去进行实时匹配。 但在“双碳”目标下,加快构建以新能源为主体的新型电力系统势在必行。预计到2030年,我国风电、太阳能发电等新能源发电装机规模将超过煤电成为第一大电源。 而新能源“靠天吃饭”的特性,势必会影响电网的平衡。 深圳市科中云技术有限公司(下称科中云)CEO饶亦然打了个比方,电网就像一架天平,发电和用电分属天平的两端,同时加减两边的砝码天平都能保持平衡。一旦一边突然变化,另一边也要做相应的“加减”。 “以前发电侧主要是煤电可控性强,用电侧可控性弱,所以都是发电侧积极配合用电侧;当风电、光伏占发电主体时,它是不可控的。比如突然来一片云,光伏就不发电了,所以就要通过调整用电侧来维持电网两端的实时平衡。” 而虚拟电厂的意义就在于,以前用电侧的砝码只能加,现在它也可以随着发电侧砝码的减而减。“原来是传统电厂在扛我们用电侧负荷的波动,现在变成了我们用电侧帮新能源发电侧去抵消掉那些波动,所以叫虚拟电厂。”饶亦然说。 
2022年1~8月,在电力生产端,全国供电量累计为50127亿千瓦时,而售电量累计为47732亿千瓦时(数据来源:同花顺iFinD) 看起来,虚拟电厂的确很有“用武之地”。那么,假设某地出现高温限电的极端情况,能否靠虚拟电厂来解决呢? 对此,多位受访专家明确表示:不能! 于德翔对《每日经济新闻》记者表示,虚拟电厂一定是在大电网的支撑下去维持电网的平衡与稳定,在正常的发电和用电情况下进行调整。但如果由于水电出力不足等因素导致大规模的电力供给不足,“如果基本面都不正常了,靠虚拟电厂调整不了大的、长时间的缺口,只能调整小的、短时间的供需不匹配。” 为什么要借助负荷聚合商?充当电网与用户间的“第三方代理” 视线拉回到深圳。据悉,深圳虚拟电厂已接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等类型负荷聚合商14家,接入容量达87万千瓦,接近一座大型煤电厂的装机容量。 这里提到的分布式储能、数据中心等都属于可调节的负荷类型。史军向《每日经济新闻》记者介绍,地铁里空调、电梯、灯照的负荷都是可调的,数据中心里也会有一些备用储能可调,同时还可以通过优化算法来控制算力使用的电能消耗。 除此以外,目前深圳虚拟电厂还接入了5G基站、换电站、建筑楼宇(空调)、分布式光伏、自来水厂工业负荷(水泵)、集中供冷站(冰蓄冷)等负荷类型。 史军解释,像5G基站里会有很多备用储能,平时都是闲置的,就可以把它聚合起来参与电网调度。此外像换电站里的电池,楼宇里的空调,也都是很好的调节资源。 “虚拟电厂实际上就是聚沙成塔。”饶亦然说,其实社会上有非常多可调节的用电负荷资源,如果把深圳的空调、充电桩、分布式储能等可调节资源都接入进来,这个调节能力是很可观的。 这么多不同类型、大量的用电负荷由谁来聚合?自然是“负荷聚合商”。 何为负荷聚合商?简单讲,负荷聚合商就是把具备需求响应条件的电力用户组织起来,根据电力供需情况和系统调节要求,一起参与需求侧响应。
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