虛擬電廠是什么

虛擬電廠如何創(chuàng)造收益

虛擬電廠如何創(chuàng)造收益：需求側(cè)響應(yīng)

虛擬電廠的三個(gè)收益來源：需求側(cè)響應(yīng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、電力現(xiàn)貨市場(chǎng) 。當(dāng)前我國(guó)虛擬電廠處于邀約型向市場(chǎng)型過渡階段。邀約型階段主要由政府部門或調(diào)度機(jī)構(gòu)牽頭組織，發(fā)出邀約信號(hào)，虛擬電廠組織資源進(jìn)行響應(yīng)，并獲得容量/電量補(bǔ)貼。我國(guó)多個(gè)省份出臺(tái)了需求響應(yīng)細(xì)則，其中以江蘇、上海、廣東等省市開展得較好。需求側(cè)響應(yīng)補(bǔ)貼單價(jià)高但頻率低，市場(chǎng)化程度低。需求響應(yīng)以削峰為主，主要發(fā)生在迎峰度夏期間，主要目的在于保供。以廣東省為例，2022年全年開展9次日前邀約型市場(chǎng)化需求響應(yīng)（均發(fā)生在7月和8月）；至大削峰負(fù)荷277萬千瓦，至大響應(yīng)申報(bào)量609萬千瓦；有效響應(yīng)調(diào)用收益1.63億元。可以看到，雖然補(bǔ)至至高達(dá)到5元/千瓦時(shí)（可中斷負(fù)荷），但需求響應(yīng)并非常態(tài)化進(jìn)行，發(fā)生頻率較低，有很強(qiáng)的計(jì)劃色彩。因此隨著我國(guó)電力市場(chǎng)體制建設(shè)逐漸完善，虛擬電廠也正從邀約型階段向市場(chǎng)型階段過渡。

虛擬電廠如何創(chuàng)造收益：輔助服務(wù)市場(chǎng)

新型電力系統(tǒng)持續(xù)催生對(duì)輔助服務(wù)的需求。傳統(tǒng)電源（火電、水電等）具備一定的調(diào)節(jié)能力，而新能源存在出力波動(dòng)、無功缺失等特性，導(dǎo)致高比例新能源裝機(jī)電力系統(tǒng)對(duì)電力輔助服務(wù)的需求提升。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2019H1我國(guó)輔助服務(wù)費(fèi)用占總電費(fèi)比例為1.47%；根據(jù)中國(guó)能源報(bào)，這一比例在近兩年上升至2.5%；根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，輔助服務(wù)費(fèi)用一般占社會(huì)總電費(fèi)的3%以上，隨著新能源大規(guī)模接入還將不斷增加。因此，預(yù)計(jì)輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將以高于用電量增速的速度增長(zhǎng)。

虛擬電廠主要發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻作用。2021年12月，國(guó)家能源局修訂發(fā)布《電力輔助服務(wù)管理辦法》，確指出電力用戶可通過委托虛擬電廠代理的形式參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，此后多地在電力輔助服務(wù)細(xì)則中對(duì)虛擬電廠/負(fù)荷聚合商參與輔助服務(wù)的條件、補(bǔ)償方式予以明確。當(dāng)前，虛擬電廠主要功能是電能量的時(shí)間轉(zhuǎn)移，對(duì)應(yīng)調(diào)峰服務(wù)；未來隨著工商業(yè)儲(chǔ)能滲透率提升，虛擬電廠有望在調(diào)頻服務(wù)取得更大突破。從2023H1全國(guó)輔助服務(wù)運(yùn)行數(shù)據(jù)看，調(diào)峰、調(diào)頻是輔助服 務(wù)費(fèi)用的主體，費(fèi)用合計(jì)占比達(dá)到80%。

虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算

虛擬電廠市場(chǎng)空間測(cè)算：預(yù)計(jì)到2025年投資規(guī)模為330-550億元

 從投資端看虛擬電廠規(guī)模：計(jì)算邏輯：假設(shè)需求側(cè)響應(yīng)投資和虛擬電廠投資等效，投資規(guī)模=全社會(huì)至大用電負(fù)荷*需求側(cè)響應(yīng)能力占比*需求側(cè)響應(yīng)能力單位投資。（1）根據(jù)中電聯(lián)預(yù)測(cè)，到2025年全社會(huì)至大用電負(fù)荷為16.3億千瓦；（2）根據(jù)《“十四五"現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，力爭(zhēng)到 2025 年，電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到至大負(fù)荷的 3%～5%，假設(shè)保守情況下2025年需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到至大負(fù)荷的3%，樂觀情況下達(dá)到至大負(fù)荷的5%；（3）根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)測(cè)算，如果通過火電廠滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億元，而通過虛擬電廠實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)僅需投資500億-600億元。假設(shè)滿足5%的峰值負(fù)荷需要虛擬電廠投資550億元，倒算得到需求側(cè)響應(yīng)單位投資為675元/千瓦。測(cè)算得到，到2025年，保守情況下虛擬電廠/需求側(cè)響應(yīng)總投資額為330億元，樂觀情況下總投資額為550億元。

虛擬電廠市場(chǎng)空間測(cè)算：預(yù)計(jì)2025年運(yùn)營(yíng)規(guī)模在百億元級(jí)別

從運(yùn)營(yíng)端看虛擬電廠規(guī)模：電力現(xiàn)貨市場(chǎng)下：

（1）根據(jù)中電聯(lián)預(yù)測(cè)，到2025年全社會(huì)用電量為9.5億千瓦時(shí)；

（2）假設(shè)現(xiàn)貨交易電量占全社會(huì)用電量的10%；

（3）現(xiàn)貨市場(chǎng)并非時(shí)時(shí)存在價(jià)差，假設(shè)虛擬電廠單日可進(jìn)行4小時(shí)電量的套利（參考工商業(yè)2h儲(chǔ)能系統(tǒng)兩充兩放 策略），參考近期代理購(gòu)電峰谷價(jià)差，假設(shè)平均峰谷價(jià)差為0.7元/千瓦時(shí)；

（4）假設(shè)虛擬電廠套利電量占現(xiàn)貨市場(chǎng)可套利電量的20%；

（5）假設(shè)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商分成比例取20%-80%。測(cè)算得到，通過電力現(xiàn)貨市場(chǎng)獲利模式下，當(dāng)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商分成比例為50%時(shí)，虛擬電廠2025年運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模為111 億元。輔助服務(wù)和電力現(xiàn)貨兩種獲利途徑存在部分重合關(guān)系，電力現(xiàn)貨基本對(duì)至大的輔助服務(wù)品種——調(diào)峰服務(wù)形成替代。無論通過哪種途徑獲得收益，我們測(cè)算當(dāng)運(yùn)營(yíng)商分成比例為50%時(shí)，2025年虛擬電廠運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模均在百億元級(jí)別。

公司分析

安科瑞：提供能耗管控解決方案，微電網(wǎng)產(chǎn)品持續(xù)迭代升級(jí)

深耕用電業(yè)務(wù)，微電網(wǎng)解決方案供應(yīng)商。公司成立于2003年，早年定位用電自動(dòng)化領(lǐng)域，從事用戶端智能電力儀表的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，主要產(chǎn)品為電力監(jiān)控儀表、電能管理儀表、電氣安全儀表及與之配套使用的電力傳感器。2016 年公司開始向綜合服務(wù)商轉(zhuǎn)型，目前定位為為企業(yè)微電網(wǎng)能效管理和用能安全提供解決方案的高新技術(shù)企業(yè)和軟件企業(yè)，主要產(chǎn)品包括企業(yè)微電網(wǎng)產(chǎn)品和系統(tǒng)、電量傳感器等，形成了從云平臺(tái)到傳感器的完整產(chǎn)品生態(tài)體系，累計(jì)為1.4萬余企業(yè)配套系統(tǒng)解決方案。

EMS產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化，向源網(wǎng)荷儲(chǔ)充一體化進(jìn)發(fā)。公司EMS產(chǎn)品迭代到2.0版本，未來EMS3.0將在EMS2.0基礎(chǔ)上并入光儲(chǔ)充平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)充一體化柔性控制。目前，EMS 3.0已完成產(chǎn)品研發(fā)架構(gòu)，功能正在逐步完善。

——以上內(nèi)容節(jié)選自華福證券虛擬電廠專題報(bào)告：虛擬電廠蓄勢(shì)待發(fā)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)聯(lián)動(dòng)是新型電力系統(tǒng)必然選擇。

安科瑞智慧能源管理平臺(tái)助力虛擬電廠快速發(fā)展

安科瑞智慧能源管理平臺(tái)

AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)是針對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)的能效管理平臺(tái)，對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)分布式電源、市政電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電設(shè)施以及各類交直流負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視、智能預(yù)測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調(diào)度源荷有序互動(dòng)、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調(diào)整控制動(dòng)態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲(chǔ)充資源之間的靈活互動(dòng)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為用戶降低能源成本，提高微電網(wǎng)運(yùn)行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)可以接受虛擬電廠的調(diào)度指令和需求響應(yīng)，是虛擬電廠平臺(tái)的企業(yè)級(jí)子系統(tǒng)。

圖1  AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)主界面

平臺(tái)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-充"各環(huán)節(jié)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集測(cè)控裝置、光伏、儲(chǔ)能、充電樁、

常規(guī)負(fù)荷數(shù)據(jù)，根據(jù)負(fù)荷變化和電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化控制，促進(jìn)新能源消納的同時(shí)降低對(duì)電網(wǎng)的至大需量，使之運(yùn)行安全。

圖2  AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)結(jié)構(gòu)

平臺(tái)功能

1.能源數(shù)字化展示

通過展示大屏實(shí)時(shí)顯示市電、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁以及其它負(fù)荷數(shù)據(jù)，快速了解能源運(yùn)行情況。

2.優(yōu)化控制

直觀顯示能源生產(chǎn)及流向，包括市電、光伏、儲(chǔ)能充電及消耗過程，通過優(yōu)化控制儲(chǔ)能和可控負(fù)載提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力，并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線對(duì)比等。

3.智能預(yù)測(cè)

結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)對(duì)光伏、風(fēng)力發(fā)電功率和負(fù)荷功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，并與實(shí)際功率進(jìn)行對(duì)比分析，通過儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷控制實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，降低需量和用電成本。

4.能耗分析

采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質(zhì)消耗量，進(jìn)行同環(huán)比比較，顯示能源流向，能耗對(duì)標(biāo)，并折算標(biāo)煤或碳排放等。

5.有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷和變壓器容量，并和變壓器負(fù)荷率進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，引導(dǎo)用戶有序充電，保障企業(yè)微電網(wǎng)運(yùn)行安全。

6.運(yùn)維巡檢

系統(tǒng)支持任務(wù)管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過北斗定位跟蹤運(yùn)維人員軌跡，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維流程閉環(huán)管理。

設(shè)備選型

除了智慧能源管理平臺(tái)外，還具備現(xiàn)場(chǎng)傳感器、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，組成了完整的“云-邊-端"能源數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、電能質(zhì)量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為虛擬電廠企業(yè)級(jí)的能源管理系統(tǒng)提供一站式服務(wù)能力。

安科瑞系統(tǒng)解決方案還包含電力運(yùn)維云平臺(tái)、能源綜合計(jì)費(fèi)管理平臺(tái)、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)、充電樁運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)、智慧消防云平臺(tái)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)、電氣消防系統(tǒng)、隔離電源絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等系統(tǒng)解決方案，覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)，打造準(zhǔn)確感知、邊緣智能、智慧運(yùn)行的企業(yè)微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)。