行业背景:碳中和驱动下能源转型迫在眉睫
双碳目标明确
新能源替代
电能替代、清洁替代是实现双碳目标的关键工作,找到合适的降碳路径也已成为全社会的重要诉求。双碳目标下,新能源占比上升,电力系统调节能力面临新的挑战。
行业背景:用电尖峰负荷持续提升
电能在能源消费比例增大
电能在能源消费中所占的比例不断增大,将由2020年的26%提升至2060年的70%。
电能替代是实现碳中和的主要手段之一, 2022年3月,国家发改委等十部门联合发布《关于进一步推进电能替代的指导意见》,明确提出到2025年,电能占终端能源消费的比重达到30%左右。根据全球能源互联网发展合作组织,预计到2060年电力占终端能源消费比重将提升至70%。
全社会用电尖峰负荷不断涨高
2021年,全社会用电量达到8.3万亿度,同比增长11%;全国主要电网最高用电负荷合计达到11.9亿千瓦,随之同比增长11%。
虚拟电厂:"隐形调度师"正在崛起
什么是虚拟电厂
虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统,实现分布式电源、储能系统、可控负荷、微网、电动汽车等分布式能源资源的聚合和协调协同优化,以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。虚拟电厂具有与电厂类似的功能,但没有传统意义上的厂房,故称“虚拟电厂”。
虚拟电厂发展路径
第一阶段:邀约型
在没参与电力市场的情况下,由政府部门或调度机构牵头组织,各个聚合商参与,共同完成邀约、响应和激励流程。
第二阶段:市场型
在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后,虚拟电厂聚合商以类似实体电厂分别参与市场获得收益。同时存在邀约型,邀约发出的主体是系统运营机构。
第三阶段:自主调度型
随着虚拟电厂聚合资源种类越多、数量越大、空间越广,称为“虚拟电力系统”,包含可调负荷、储能和分布式电源等基础资源,含由这些基础资源整合而成的微网、局域能源互联网。
虚拟电厂参与市场类型
需求响应
当电网供需出现不平衡时,虚拟电厂可以响应邀约,通过减少或增加用电量来帮助平衡电网负荷。这通常是在电网面临高峰负荷或供应不足的情况下进行。
辅助服务
虚拟电厂可以提供多种辅助服务,如:调频、调峰和备用,以维持电力系统的稳定运行。
现货市场
包括日前市场、日内市场和实时市场,虚拟电厂可以根据市场价格波动灵活地买卖电力。例如,“负荷类”虚拟电厂可以在现货市场中以“负发电”的形式报量报价。
总结
随着新型电力系统建设和电力市场建设加快推进,虚拟电厂的发展条件日益成熟、作用日益显著。日前,国家发展改革委、国家能源局发布《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》,提出,到2030年虚拟电厂应用场景进一步拓展,全国虚拟电厂调节能力达到5000万千瓦以上。虚拟电厂——"隐形调度师"维持电力系统的稳定运行起着重要的作用。

