虛擬電廠:新型電力核心藍海賽道,龍頭廠商全梳理

翰棋說財經 2024-05-15 02:19:37

虛擬電廠是我國新型電力系統的新興藍海細分賽道,通過高效整合分散的源、網、荷、儲資源,構建成一個獨特的電廠實體,積極參與電力系統的運作和電力市場的管理。

虛擬電廠這一創新模式能夠實時響應電網調節需求,精准滿足電力消費要求,並實現發電頻率的精確匹配。這種智能化的電力管理方式,將有效提升電力系統的穩定性和調節能力。

《“十四五”現代能源體系規劃》明確提出了關于虛擬電廠試點和建設的具體要求,在政策的推動下虛擬電廠的建設與發展得到有力的支持。

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虛擬電廠行業概覽

虛擬電廠融合了尖端的信息通信技術與軟件系統,有效地聚合和優化分布式電源、儲能系統、可控負荷、微電網、電動汽車等各類分布式能源資源,從而積極參與電力市場和電網的運營。

虛擬電廠通過整合新能源電力、傳統能源以及儲能裝置,借助智能協同調控展現出穩定的電力輸出特性,且解決了新能源發電的並網消納難題。

虛擬電廠可分爲電源型、負荷型、儲能型和混合型四種;此外在運營模式上,虛擬電廠的發展可以分爲邀約型、交易型和自治型三個階段。當前,我國正由邀約型向交易型階段過渡

虛擬電廠的關鍵技術包含協調控制技術、智能計量技術及信息通信技術。其核心技術是集控平台,能夠對收集的用電和能效數據進行深入分析實現需求側的精准響應和管理。

虛擬電廠運用先進的數字化、控制、物聯網和信息通信技術,充分挖掘和整合可調節負荷、分布式電源、客戶側儲能等需求側資源。

此外,家庭儲能系統也能參與到虛擬電廠中,獲取額外的收益,進一步提高經濟性。英國戶儲系統通過虛擬電廠聚合可以參與到多個電力相關市場中,歐盟正在進行的電力市場機制改革有望爲家庭儲能通過虛擬電廠參與電力市場場,帶來更高的盈利空間。

虛擬電廠運作模式示意圖:

資料來源:《走進新型電力系統中的“虛擬電廠”》吳海入,

虛擬電廠産業鏈總覽

虛擬電廠的産業鏈由上遊能源資産,中遊運營平台和下遊需求方共同構成。

上遊主要能源資産包括可調負荷、分布式電源以及儲能設備,可調負荷主要涉及工業、商業、公共建築以及居民用電等領域;分布式電源指的是小型的分布式光伏和風電設施,儲能設備包括化學儲能等多種形式。

虛擬電廠産業鏈:

資料來源:日立能源

中遊環節核心是虛擬電廠運營商,主要負責系統平台與智能終端的運營。資源聚合商依賴于互聯網和大數據技術,通過全面整合數據的信息,來強化虛擬電廠的統一協調與控制能力,這個環節也是整個産業鏈的關鍵環節。

運營模式方面來看,虛擬電廠運營商分爲負荷聚合商和技術服務商。負荷聚合商具有負荷資源優勢,能聚合零散的負荷資源以提供服務,技術服務商利用其在軟件開發和模型算法等方面的專長,爲負荷聚合商提供必要的技術支持,或者直接參與到電力交易中去。

虛擬電廠采用的是兩級運營體系:虛擬電廠扮演發電商、輔助服務供應商以及售電商等三種角色,這也 能夠在電力市場中發揮更加靈活和全面的作用。

虛擬電廠的兩級市場架構:

虛擬電廠的兩級市場架構:對外統一、對內協同

此外中遊系統平台運營商利用互聯網、大數據等先進技術進行整合、優化、調度和決策,提升了虛擬電廠的統一調控能力,並有機會直接參與電力交易。

虛擬電廠中遊代表性企業包括傳統電網具有先發優勢的企業如國電南瑞、許繼集團,以及朗新科技、國能日新金智科技、四方股份、蘇文電能、安科瑞、東方電子、國網信通、恒實科技等。有靈活性資源並積極參與虛擬電廠運營的企業還包括芯能科技、特銳德和晶科科技等。

下遊電力需求方主要由電網公司、負荷聚集商以及參與電力市場化交易的工商業用戶組成,通過參與電力交易、調峰調頻和需求側響應等活動獲得收益。其中,電力需求方涵蓋電網公司、售電公司和大用戶等,國家電網和南方電網等大型電網公司作爲電網運營商,不僅是電力市場的主要購買者,也是當前我國虛擬電廠的主要收入來源。

結語

國內已成功實施了三個具有代表性的虛擬電廠示範項目,包括江蘇的大規模源網荷友好互動系統、上海的黃浦虛擬電廠,以及國網翼北電力的泛在電力物聯網虛擬電廠(VPP)示範工程,這些示範工程在推動虛擬電廠技術的發展方面起到關鍵引領作用。

整體來看, 我國虛擬電廠目前仍處于發展初期,從建設進度的角度看,産業鏈中最先受益的可能是上遊的基礎資源建設隨後是平台建設的相關領域。“十四五”期間江蘇、上海、浙江和廣東等多個地區積極開展了電力需求響應和虛擬電廠的試點工作。隨著行業的不斷完善和下遊需求的下速推動,虛擬電廠市場空間十分廣闊。

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