近日来，全国多地连续出现高温。经济复苏叠加高温天气，我国用电负荷较快增长，“虚拟电厂”频频被大众和企业所提及。


何为虚拟电厂？


虚拟电厂顾名思义就是虚拟化的电厂，其结构示意如图1所示。它不是现实中看得见、摸得着的煤电、水电、核电等发电厂，而是一套能源管理系统：通过信息技术将发电、用电、储能等资源进行梳理聚合，与外部集控系统、管理平台等配合进行协同控制、协同优化，实现数据分析、运行策略调整等，从而根据市场变化需求进行碳市场、电力市场交易。


图1 虚拟电厂结构示意


从虚拟电厂产业链来看，上游是分布式电源、多元储能设施、可控负荷等基础资源，如工厂车间、商场楼宇、大型用电设备等；中游是负荷聚合商，包括数字能源平台、综合能源服务商、充电设施制造/建设/运营、电力工程服务商等，可与电力调度中心、电力交易中心互动；下游则是虚拟电厂运营商，如电网公司、工商业用户以及其他参与电力市场交易的主体。


图2 负荷资源


市场前景可期


面对当前电力紧张、需供不平衡、能效偏低等矛盾，虚拟电厂的解决思路在我国有着非常大的市场潜力：


一是，电力需供不平衡问题亟待解决。


截至2021年底，全国最大负荷约12亿千瓦，按照5%的可调节能力测算约为6000万千瓦可调负荷能力，全国各省最大负荷及响应能力，如下图所示。


图3 全国各省最大负荷及响应能力


据中电联预计，2025年全社会用电量达9.5万亿千瓦时，而最大负荷将达到16.3亿千瓦。政府正在通过市场化改革，例如调峰辅助服务、电力需求响应等方式，引导用户改变用电习惯。在这个背景下，用户可调节负荷资源创造的价值将不断增加。考虑项目可行性，虚拟电厂可构建的可调资源潜力按照响应能力需求容量、投资成本按1000元/千瓦计算，预计2025年、2030年，虚拟电厂投资规模分别至少约为785亿元、1062亿元。


二是能源利用效率低，节电潜力巨大。据相关统计，中国单位GDP的耗电量为世界平均水平的3.8倍，能耗高的另一面就是节电潜力大。中国的高耗能设备应用较多，照明设备、锅炉、制冷空调、空压机等都有待提高效率。据测算，中国终端用电设备的总节电潜力约为2000亿千瓦时。


有专家表示，随着分布式电源、电动汽车、储能、微电网的快速发展，虚拟电厂的资源聚合方式，将使工厂、居民都可以参与到虚拟电厂的价值创造中，成为能源互联网的重要形式。数字化、智能化的平台使得负荷资源规模化聚合问题得以解决，进一步推动虚拟电厂的发展。