虚拟电厂为什么突然火爆?
发电环节不一定能满足所有用电高峰期需求。虚拟电厂供应“弹性电力”,有望成为其中最环保、经济的方案。那么今天小编在这里给大家整理一下虚拟电厂相关知识,我们一起看看吧!
电力危机是如何爆发的?
即便是已经进入信息化时代,用电难题却依旧可以难倒很多人。
2021年2月,美国德州遭遇数十年来最冷天气,依赖电力取暖的德州人把当地的电力需求量拉到了历史最高位,但极端寒潮却偏偏让当地发电设施大幅减产。供需两端夹击之下,当地市场化主导的电价一度上涨超过百倍,监管机构也出手对不同地方进行大范围轮流限电。
当时华尔街日报发表了评论文章“A Deep Green Freeze“,指出德州电荒彰显出减少天然气和煤炭是愚蠢行为。对风能和太阳能的依赖,让电网正变得越来越不可靠,尤其是在寒潮之下风能和太阳能提供的电力会大幅减少。
在世界上任何一个角落,电力需求都不会是恒定的,比如白天多夜间少,考虑到开空调的情况,夏天多,冬天少。更精确地说,想要维持电力系统正常运行,保持频率、电压稳定,在无法大量储存电力的情况下,就是保持发电量跟随用电需求,做到用多少就发多少。
但风与日照忽大忽小,不仅有季节变化,每天的变化都难以控制。在这点上,火电是最灵活可控的,不管是烧煤还是天然气,火电机组都能一定程度调整自身的发电量。
从2010年开始的十年时间里,德州风力发电的份额增加了两倍,占到当地日常发电量约25%,而在最严重寒潮来袭的前一周,风电占了当地发电量的42%,而寒潮当中风电大幅减产造成了“电灾”。
虚拟电厂,热度升温
科技公司早就盯上了这一领域。
最早入局的又是马斯克,2015年时,特斯拉推出了家用储能产品PowerWall——一个可充电的家用电池系统。
今年7月,特斯拉宣布与太平洋燃气与电力公司(PG&E)在加州合作开展虚拟电厂项目,将家庭储能产品Powerwall的用户网络,变成一个庞大的“分布式发电厂”。
在屋顶上不断接收太阳光的光伏板和Powerwall,组成了小型发电储电系统,PG&E将管理电力负荷的活动,在用电低谷时可以统一减少用电量,在出现高电力需求时,则利用回收上来的多余电量供电。
虚拟电厂指数自4月27日至8月25日均呈现反弹趋势,已经由4509.29点上涨至6976.70点,涨幅高达54.72%。
同一时期,相关概念股如国电南瑞、国网信通、恒实科技、金智科技、国能日新和万胜智能等股价表现活跃。
在能源、电力领域,2022年1月,国家发改委、国家能源局发布《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》并指出,构建适应新型电力系统的市场机制,鼓励抽水蓄能、储能、虚拟电厂等调节电源的投资建设。2022年3月,国家发改委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》的通知,要大力提升电力负荷弹性,开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源汽车与电网(V2G)能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范。
一时间,大量证券机构关注虚拟电厂概念,券商研究员加班加点,赶出了一份又一份行业报告,虚拟电厂成为热门话题。
一级市场的动作也逐渐浮出水面。八月下旬,虚拟电厂运营与技术提供商兆瓦云宣布完成数千万元Pre-A轮融资,红杉、招商局一起出现在投资方列表,也代表了一线基金已经入场。
爆发中的千亿市场
当然,只有出现了成熟的商业化运营模式,虚拟电厂才会迎来真正的爆发期。
在2000年左右,虚拟电厂最早在欧洲开始萌芽,2010年左右开始探索商业化运营。近几年,无论是在欧洲、澳大利亚还是北美,商业化运营开始逐渐铺开。
其中,2021年被壳牌公司收购的德国虚拟电厂运营商Next-Kraftwerke已经是一个范例。
目前Next-Kraftwerke在德国、比利时等欧洲国家运营了超过1.3万个分布式能源单元,接入发电装机容量超过一万兆瓦,以此为基础Next-Kraftwerke2019年参与电力交易达到15.1TWh(即亿千瓦时)。在被收购前,其2020 年营收 5.95 亿欧元,这个数字已经是目前德国最大的虚拟电厂运营商。
Next-Kraftwerke虚拟电厂有三类收费模式:
其一,向可再生能源发电企业提供服务,通过帮助发电商实时监测发电情况,避免出现发电量预测不准的情况,节省发电商的成本。
其二,向电网侧提供短期柔性储能服务,赚取发电的钱;同一个模式下,近期国电投深圳能源发展有限公司的虚拟电厂平台参与电力现货市场,获得平均每度电0.274元的收益,成为我国首个电力现货市场交易获利案例。
其三,通过控制需求侧的用电量来服务电网侧,根据电网状况调整用电侧的需求,收取辅助费用。