虚拟电厂如何成为区域新型电力系统主导？
在业内受访人士看来，虚拟电厂可有效整合优化资源利用，实现电网削峰填谷和提高供电可靠性。四川省率先探索构建以虚拟电厂为主导的新型电力系统极具示范意义。但同时，我国虚拟电厂探索新模式仍面临不少难题。
成都市能源建设领导小组办公室近日发布《关于印发成都市虚拟电厂建设实施方案（2023—2025年）的通知》（以下简称《通知》）。《通知》提到，2024年将探索契合成都电力市场和能源发展需求的虚拟电厂运营模式，2025年基本形成虚拟电厂市场化运作模式，可调节能力达130万千瓦以上，达到成都电网最大用电负荷的5%，构建形成以虚拟电厂为主导的新型电力系统。
在业内受访人士看来，虚拟电厂是一种新型电力协调管理系统，可有效整合优化资源利用，实现电网削峰填谷和提高供电可靠性。四川省率先探索构建以虚拟电厂为主导的新型电力系统极具示范意义。不过，因我国虚拟电厂尚处于发展初期，探索新模式仍面临不少难题。
小范围探索主导作用
新型电力系统的主要特征是新能源为主体，而解决新能源发展和消纳问题需要多种手段，包括市场机制和可调节资源建设等，虚拟电厂就是其中一种重要的技术手段。
“目前，四川并未在全省范围内建设虚拟电厂。去年在智慧蓉城框架下，我们建成成都市虚拟电厂平台主体，今年将依托成都高新西区虚拟电厂开展区域级子虚拟电厂试点，整体可调节能力达到20万千瓦以上。”成都市能源建设领导小组办公室相关人士向《中国能源报》记者表示，“成都是能源受端城市，供电保障提档升级需在负荷侧立足自身特点发力。我们今年的目标是，基本实现对分布式电源、储能设施、可调用电负荷等能源资源的‘应接尽接’。”
大唐技术经济研究院产业发展研究所研究员孙李平对《中国能源报》记者表示，《通知》基于城市范畴，这个范畴的特征是消费侧特征显著，消费侧具有用户数量大、单体体量小的特征。比如，电动汽车数量快速增加，分布式光伏渗透率高，要实现配电侧安全、高效、稳定运行，虚拟电厂是非常好的选择，否则将面临高昂的能源转型成本。
据了解，今年成都市将初步建立虚拟电厂建设及运营规范，在公共建筑、充换电设施、数据中心等垂直场景进一步完善子虚拟电厂建设。“虚拟电厂在小范围内，可有效提升电力系统灵活性、可靠性，大区域还是要靠大电网统一协调调度。我们努力的方向是，构建形成以虚拟电厂为主导的新型电力系统。”上述相关人士表示。
扩大应用范围至关重要
在构建新型电力系统过程中，扩大虚拟电厂规模至关重要。华南理工大学电力经济与电力市场研究所所长陈皓勇认为，虚拟电厂是新型电力系统非常重要的组成部分。“麻雀虽小五脏俱全”，作为新型电力系统的一个“细胞”，依托虚拟电厂发展起来的关键技术，可推广到范围更广的分层集群的新型电力系统。
“在分层集群的新型电力系统模式下，需根据各层级源、荷、储的分布，研究新型电力系统中区域集群的聚合方式，分析新型电力系统的动态特性。”陈皓勇对《中国能源报》记者解释，分层集群的新型电力系统中，分布式电源处处存在，未来电力系统中源与荷、供给方与需求方、输电网与配电网的边界将变得模糊。同一层级的多个集群能进一步聚合为更高层级的集群，直至形成完整大电网。“虚拟电厂是个典型的多学科交叉研究对象，涉及电力、自动化、信息、通信、市场等多个领域，需要通过多行业、多部门之间的协同来建设。”
能源研究人士吴俊宏也向《中国能源报》记者表示，应扩大虚拟电厂规模而非只停留在分布式层面。比如，国内“源网荷储”一体化、微电网、增量配电网等项目本身就是一个很好的聚合电源、负荷、储能的单元，并且可调节规模更大。这些单元如果通过虚拟电厂模式化参与本地电力系统运行，将大幅提升本地新型电力系统建设的稳定性和经济性。
电价和市场机制是关键
谈及探索以虚拟电厂为主导的新型电力系统，业内人士普遍认为，主要面临的挑战是完善价格机制和提高用户生产管理与虚拟电厂的匹配度。
“虚拟电厂的收益从何而来是需要首先解决的问题。”吴俊宏对《中国能源报》记者分析，一些地方的虚拟电厂收益靠财政补贴，一些地方靠尖峰电价部分资金补偿，一些地方则靠电力市场或辅助服务市场机制解决，而更多的地方仍没有虚拟电厂补贴资金来源。所以，建立合理的价格机制是促进虚拟电厂发展的最重要因素。“建议虚拟电厂价格机制和本地电力市场机制充分结合。财政补贴等手段虽然对促进局部地区虚拟电厂的发展有帮助，但财政补贴和市场价格信号反应需求是割裂的，无法衡量补贴资金额度的合理性，长期来看不利于建立健康、经济的新型电力系统。”
特别值得注意的是，目前国内实行的虚拟电厂项目大多为商业用户的空调系统以及储能、充电站等类型用户，而工业用户作为负荷占比最大的用户类型却少有实施。“其关键原因在于，工业用户生产管理和虚拟电厂需求存在不匹配问题。解决这一难题，需要虚拟电厂服务商进一步研究工业用户生产管理和虚拟电厂的结合方式。”吴俊宏表示。
在孙李平看来，目前，虚拟电厂接入的客户数量有限，参与电力交易的频次不高，距离具有规模效应、具有可观经济效益还需要一定时间。在这个阶段，建议政府给予企业支持政策，帮助虚拟电厂市场度过培育期，形成虚拟电厂成熟产业。
文丨本报记者 苏南
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