刘东：虚拟电厂前景明朗，将带来我国电力工业翻天覆地的变化

　　虚拟电厂技术能够在一定程度上解决电力短缺问题。

　　国家能源局在2023年6月2日发布的《新型电力系统发展蓝皮书》(以下简称《蓝皮书》)中明确指出，“新型电力系统是新型能源体系的重要组成部分和实现‘双碳’目标的关键载体。”

　　2023年12月22日，山西省能源局发布的《关于山西电力现货市场由试运行转正式运行的通知》表示，按照国家发展改革委、国家能源局要求，经省政府同意，并报国家发展改革委、国家能源局备案，山西省电力现货市场即日起转入正式运行。

　　业内表示，作为我国首个正式运行的电力现货市场，山西省这一成果，对于未来发展虚拟电厂及推动电力行业的市场化进程具有重要意义。

　　资料显示，虚拟电厂不是电厂，而是一种创新的能源管理系统。虚拟电厂通过整合不同地域、不同类型的分布式资源，包括储能设备、可调节负荷等，实现能源的高效管理和优化。

　　作为新型电力系统的重要组成部分，虚拟电厂一直备受关注。虚拟电厂主要能解决什么问题?发展虚拟电厂有何意义?当前虚拟电厂的盈利模式是否行得通?围绕这些问题，近日，时代财经专访了上海交通大学长聘教授、博士生导师、电气工程系学术委员会主席刘东。

　　虚拟电厂的“虚与实”

　　时代财经：虚拟电厂兴起的背景是什么?拟解决什么实际性问题?

　　刘东：我们正在目睹一个历史性的转变，那就是可再生能源占整个能源结构比例的上升。然而，这一转变也带来了一些挑战，整个电力系统的波动性也随之增大。传统的主力电厂，尤其是烧煤电厂，其稳定的功率平衡调节能力在未来可能将无法再起到主导作用。

　　在这个背景下，虚拟电厂应运而生，充分利用分布式资源的聚合能力，使得其能够在总体上表现出稳定的出力，从而参与电网的调节，满足电力系统功率平衡的需求。

　　就功能而言，虚拟电厂技术能够在一定程度上解决电力短缺问题。例如，在辅助服务市场中，当电网用电高峰期出现需求不足的情况时，可以通过虚拟电厂技术主动降低用户用电需求，从而在短时间内保证电网平稳运行。而在能量市场中，虚拟电厂则参与售电行为。

　　时代财经：现阶段我国虚拟电厂处于什么样的发展态势?实际需求情况如何?

　　刘东：从宏观角度来看，目前我国可再生能源在电力系统中的占比相较于其他国家仍有一定差距，渗透率相对较低。然而，我国已向全世界作出了2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的庄严承诺，这表明未来新能源占比将会有一个较快的增速。

　　从当前的状况看，我国还没有真正意义上规模化应用的虚拟电厂，各个省份正在试点中不断进行技术探索。但我们应该注意到，国内在技术研发、标准化制定、技术产品及市场机制的试点工作上，一直在积极推进。

　　目前，我国的光伏和风电发电量已经位居世界前列，但发电仍以传统能源形式占主导地位，可再生能源整体占比还未达到很高水平，当前电力系统调度交易平衡尚未面临明显的巨大压力，但随着2030年目标的临近，虚拟电厂的需求将逐渐变得迫切。

　　值得注意的是，电力交易系统在部分省份已取得显著突破，以山西省为例，其电力市场已由现货市场的试运行阶段转入正式运营，其他省份亦可从中汲取宝贵经验。

　　日后如果形成规模效应，电力市场的交易机制，特别是现货市场交易机制，将会逐步展现其变革潜力。从时间上来看，这一天似乎还有些距离，然而，这一变革一旦到来，调度优化和交易营销机制将发生重大变化。

　　虚拟电厂如何“算账?”

　　时代财经：虚拟电厂的盈利模式是否能行得通?这笔账是否“划得来”?

　　刘东：目前主要存在两种形式的虚拟电厂：一是规模较大的源网荷储协同，另一种是针对用户需求侧的负荷型资源调节。在负荷型虚拟电厂中，用户可通过灵活错峰，在高电价时段减少用电，将用电量转移到低电价时段，以获得经济收益。

　　单个用户的调节能力虽小，但聚合大量用户可以产生大的影响力，这种方式能有效地平滑峰谷差并提高市场调度和交易的效率。

　　需要注意的是，在电力市场机制尚未健全的早期阶段，虚拟电厂的盈利模式确实面临很大的困难，很多项目甚至出现亏损。虚拟电厂若参与辅助服务市场，该市场的调节时间和调节量相对较小。这意味着，如果投入过大，可能无法获得足够的回报，甚至入不敷出。同时，出于电力安全约束的考量，各地区对辅助服务市场的放量持谨慎态度，这也在一定程度上限制了虚拟电厂的参与度。

　　要解决这一问题，未来的工作需要在机制上进行更深入的探索和推算。实际上，机制决定了虚拟电厂的盈利模式，也决定了其在市场中的参与度和调节空间。如果能够完善电力市场的现货交易机制，虚拟电厂便可通过市场交易获得收益。

　　值得一提的是，聚合商在虚拟电厂的运行中起到关键作用。作为中间商，他们可以与最终用户签订用电服务合同，尤其是对于用电量较大的工商业用户，他们的参与对于电力负荷的调节具有更大的潜力。

　　而在市场中获得收益的能力，则取决于各聚合商对市场的感知和决策能力。电价和电量的账算对了，就会盈利，账算错了，就会亏损。

　　此外，居民的新能源汽车作为虚拟电厂的一种表现形态，也将成为一种具有巨大调节潜力的资源。

　　从技术层面讲，新能源汽车如果具备了相应的调度和市场机制，便能够在电网系统中发挥更大的作用。当车辆处于闲置状态时，电池可以作为储能设备向电网输送电力，这种模式被称为V2G(Vehicle to Grid)。在这种模式下，用户可以根据电价波动进行充电和放电操作，以获取更大的经济收益。

　　目前，新能源汽车在电能计量和自身电量管理方面都具备了功率调节的双向调节能力。然而，市场的实际运行机制才是关键所在。

　　市场机制为发展关键

　　时代财经：虚拟电厂能够为电力系统带来怎样的赋能?有何意义?

　　刘东：虚拟电厂事关能源结构的转型，尤其是当我们谈论到“双碳”政策，其中的含义和影响是不容忽视的。

　　未来随着可再生能源比例的提高，整个社会的用电形态将发生重大变化。与此同时，用户将不再是单纯的消费者，而是同时具有生产和消费行为的产销者。他们可能既从电网购买电力，同时也向电网出售电力。这种双向互动的模式将带来电网调度和电力市场交易的重大变革，同时也将对电力系统的营销和计量收费产生深远影响。

　　与传统的证券市场或期货市场相比，电力市场具有其独特性。电力的供需关系需要实时调整和优化，以保持系统的稳定运行。这种特性决定了电力市场需要一套更加复杂和精细的市场机制。因此，未来的电力市场将面临巨大的市场决策支持能力的挑战。

　　为了应对这些挑战，需要深入研究市场的动态变化，探索更加有效的交易策略和优化方法。同时，也需要加强与各参与主体的合作与沟通，共同推动市场的健康发展。

　　时代财经：市场机制的建立需要注意哪些问题?

　　刘东：市场机制的建立要与当地用电和发电的特性保持匹配。我国各地电力供求关系存在显著差异，在经济发展程度不同的地区，工业和商业用电负荷以及居民用电情况也有所不同。

　　在市场机制的建立上，必须充分考虑到各地的差异化特点，以建立公平、公正的市场交易机制。各地因地制宜的差异化发展以及用电特性是重要的考量因素。在电力调度和交易过程中，必须均衡各参与方的利益，确保市场规则的公平公正和利益均衡。

　　此外，虚拟电厂作为一种市场化行为更突出的技术形态，应充分利用市场规则参与调节。从国际经验来看，放松管制和引入民营企业的市场空间巨大，应鼓励社会资本参与其中，形成公平、公正的交易机制。

　　时代财经：真正的虚拟电厂何时落地?

　　刘东：这取决于全国性电力现货市场机制的建立。

　　目前，虚拟电厂技术标准尚未完全确立，但相关的系列化的标准工作正在积极推进。未来，随着技术标准的不断完善，电力市场及现货市场机制将逐步建立，为市场交易提供有力的保障。

　　当技术与市场相结合时，未来我国虚拟电厂的发展前景将更加明朗。正如之前所说，这将是我国电力工业翻天覆地的变化。

　　来源： 时代财经