8月中旬以来,A股能源企业密集披露上半年成绩单,截至记者发稿时,基本完成公布。值得注意的是,不少企业在半年报中特别提及了虚拟电厂业务,并将其视为推动新能源业务发展的创新类产品。国能日新、开元股份、恒实科技等企业均表示,目前正积极开拓以光伏为代表的新能源和虚拟电厂业务。
安信证券分析指出,随着新能源占比和规模快速提升、储能和电力智能化技术持续突破,以及电力市场交易机制不断完善,虚拟电厂应用落地的迫切性愈发明显,政策环境和技术机制条件已近成熟。
新能源要为何与虚拟电厂相结合发展?虚拟电厂又将为新能源作出哪些贡献?
■■ 聚合新能源电站资源
“虚拟电厂不是电厂,而是一个虚拟平台,一个具有运营管理调度的数字化智能系统。”智能物联网企业江行智能技术总监张聪告诉《中国能源报》记者:“‘双碳’目标下,政策引导、技术进步都在促使新能源电力在电力系统中的比重不断增加,而其最突出的特点就是靠天吃饭。例如,光伏发电电力输出不稳定,具有波动性和随机性,与稳定输出的火电差异很大,因此新能源需要配备相应的储能,以实现源储协调运行。虚拟电厂能够整合多种能源资源,实现智能调度和能源优化,并通过聚合分散的储能资源,较好地解决新能源的不稳定性。”
东吴证券分析师表示,风电、光伏、储能和充电桩等新能源是组成虚拟电厂的核心资产,风光储充广泛接入,可以推动能源结构转型,促进虚拟电厂发展。
国能日新指出,作为一种物联网技术,虚拟电厂可聚合不同区域的可调节负荷、储能和电源侧等资源。比如,虚拟电厂聚合分布式能源后,可通过先进信息通信技术智能协同调控和决策,保障新能源电力稳定输出。同时,虚拟电厂作为电力需求响应的延伸,将极大提升能源电力精细化管理水平,兼具经济性和环保性。随着国家层面及各地纷纷出台电力辅助服务市场及电力现货市场的政策,虚拟电厂需求将显著提升。
■■ 强化新能源参与电网能力
国家能源局7月底发布的最新统计数据显示,今年上半年,我国可再生能源装机规模实现新突破——新增装机1.09亿千瓦,同比增长98.3%,占新增装机的77%。其中,风电、光伏发电新增并网装机合计占全国可再生能源新增装机的约93%。截至今年上半年,全国可再生能源装机突破13亿千瓦,同比增长18.2%,历史性超过煤电,约占我国电力总装机的48.8%。
管理好如此大规模的波动性电源极具挑战,虚拟电厂提供了一条可行路径。
张聪提出,在以高比例可再生能源、高比例电力电子装备为特点的新型电力系统下,虚拟电厂主要将扮演三种角色。“首先是资源协调平台和智能管理平台。虚拟电厂不止聚合了新能源电站资源,还将通过掌握海量数据统一管理这些资源。比如在获得市场、用户、负荷、调度情况数据后,运用智能算法跨时空协调可再生能源的产生和储能系统的运行,平滑能源波动,储存多余电力并在需要时释放电力。简单来说,就是什么时候该发电,什么时候储电,什么时候放电,达到平衡能源供需、最大化能源利用效率的目的。”
“同时,虚拟电厂还可以扮演市场服务平台角色。其不仅可以调控新能源电站资源,还可以与储能管理系统交互,调节储能的充放电。而目前政策允许储能参与电力市场辅助服务,因此可以通过参加需求响应和削峰填谷服务获益,虚拟电厂则能为其提供市场化的运营和管理服务。总之,虚拟电厂和新能源之间的结合将进一步提升新能源参与电网的贡献度,减少对传统火力发电的依赖,降低碳排放,提升能源清洁度。”
■■ 企业加码相关业务布局
在上述背景下,越来越多的新能源企业入局虚拟电厂。
国能日新在半年报中透露,将持续加码虚拟电厂运营业务。目前该公司在该领域主要包括虚拟电厂智慧运营管理系统和虚拟电厂运营业务两种方式,前者为客户提供平台开发、资源接入等软件定制开发服务,后者通过储能参与电力服务市场获益。
恒实科技在回答投资者提问时表示,公司正在积极开展虚拟电厂、双碳平台、源网聚合、分布式光伏、园区数字能源、储能等综合能源服务相关业务。
“近日我们也推出了虚拟电厂解决方案,产品主要可以实现可调负荷管理、负荷预测和交易申报等功能。通过虚拟电厂聚合运营管理系统,收益十分可观。比如和某省铁塔能源公司做的项目,预期每年参与需求响应获取收益可达数百万元。”张聪说。
东吴证券分析师指出,我国虚拟电厂应用目前处于试点阶段,项目集中在中东部地区且多为需求侧负荷型。不过,随着风光储充广泛接入,将促进虚拟电厂发展。预计到2025年虚拟电厂中游设备端和下游运营端市场空间可分别达到699亿元和112亿元。
张聪认为,在技术持续进步升级的推动下,未来虚拟电厂和新能源的结合将更加深入。“比如,‘靠天吃饭’的新能源需要虚拟电厂有更智能的算法去管理。同时,快速的智能算法推理对边缘侧算力有一定要求,模型的动态更新对云端算法有较高要求,需要设计性能优秀、推理快速的模型和边缘侧管控硬件装置。大模型、边缘计算、因果推理、区块链等都是未来可以重点关注的技术手段。”