7月25日~26日，2024第三届中国综合能源服务暨能源数字化大会在苏州盛大召开，山西风行测控股份有限公司风行虚拟电厂研究院主任南豆出席会议并作《虚拟电厂是不是个好生意？》的主题演讲。
▲南豆
南豆站在虚拟电厂运营商和虚拟电厂技术服务商双重身份视角，从商业角度对虚拟电厂进行了探讨。
虚拟电厂VS滴滴打车
南豆表示，虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式能源资源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。
虚拟电厂综合运用先进的电力电子技术，信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置、分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。
南豆认为，从商业模式角度来看，虚拟电厂与网约车平台比较类似。网约车平台不拥有车辆，但随时能够调用资源去满足乘客的用车需求。同理，虚拟电厂本身也不拥有电，但能够通过各种各样的方式来调用各类资源，满足电网用电需求。
虚拟电厂以调峰、调频、碳交易为主要产品，通过购售电交易获取收益。虚拟电厂与网约车模式类似，在商业模式上，分布式可调节负荷通过平台参与电力市场交易获得收益，响应削峰需求获得补贴收益；用户则通过平台以更低价格获得电力资源；虚拟电厂平台则类似滴滴通过撮合交易获取收益。虚拟电厂可实现平台投资者、电网、分布式负荷侧、用户多方共赢。
南豆表示，如果把虚拟电厂比作能源领域的网约车平台，电网就相当于道路网络。以前路上只有火电、水电、核电这种“传统出租车”，虚拟电厂将风光等分布式电源、储能、用户侧发电等“社会车辆”都纳入到平台，不仅满足了更多人“打车”的需求，且通过算法匹配供需，提高了整个道网的运营效率。
南豆认为，虚拟电厂应着重于聚合调度难以管控的资源。电力系统中的调节资源可分为电力调度直接管控的资源与难以管控的资源两大类。纳入调度管辖范围的集中式电源、抽蓄、独立储能等是调度直接管控资源，可以接受实时调度指令进行调节，在灵活高效使用方面基本不存在问题。用户负荷、用户侧小型储能、分布式电源、电动汽车等是电力调度难以管控的资源，通常不接受调度指令，其调节潜力尚未充分挖掘。
新型电力系统源网荷储协同互动的关键，正是将电力调度难以管控的资源通过信息通信、聚合控制等技术及市场机制建设等方面的努力，转换为电力调度可管控资源，从而更充分、灵活、高效地运用其调节能力。在形式上，负荷聚合商即为这一转换的初级表现，更高级的表现包括虚拟电厂、并网型微电网等。因此，虚拟电厂应着重于聚合电力调度难以管控资源，至少不应聚合已有的调度对象。部分地区将独立储能、集中式新能源，甚至有一定规模的常规电源都纳入虚拟电厂的可聚合资源是不妥的。
虚拟电厂的利益相关方
南豆指出，虚拟电厂产业链包括上游的分布式风电、储能、商业可调负荷等基础资源；中游的通信、IT等技术服务商；下游的电网公司、售电公司、大用户等电力需求方。
不同的虚拟电厂相关方诉求不同。电网的诉求是保障电网安全稳定运行（频率、电压），提升新能源消纳比例，减少电力投资；大型售电公司的诉求是掌握用户，抢占消费终端市场份额，保留利润增长的可能性；聚合商运营商的诉求是获得更多优质客户资源、培养客户粘性、拓展增值服务、提高运营收益；虚拟电厂技术服务商的诉求是多卖硬件设备，多卖软件平台，多卖算法模型，多卖技术产品；分布式电源、储能或可控负荷的诉求是提高电力用户用能效率，降低总体用电成本，盘活用户沉睡资源，增加收入渠道。
南豆认为，只有虚拟电厂本身是有盈利可能性的，整个产业链相关方才有盈利空间。而虚拟电厂与不同相关方进行有机组合，则产生了不同种类的虚拟电厂，包括供给侧虚拟电厂、需求响应侧虚拟电厂、混合型虚拟电厂。
南豆表示，目前虚拟电厂本身存在一定的困境。虚拟电厂如何唤醒电网调度看不到、控不了的用户侧海量灵活异质资源，实现从离散动作的需求响应，到连续闭环运营、可调控、可交易的新型“虚拟”电厂？如何用更经济的方案，解决能源转型中低碳-安全-经济三角矛盾？这些问题要从政策、市场机制、商业模式和关键技术等各方面去解决。
虚拟电厂的盈利逻辑
南豆指出，虚拟电厂的盈利即产出减去投入，如果盈利大于0，那么虚拟电厂就是一个好生意。目前虚拟电厂的盈利来源于四方面，包括辅助服务收益、需求响应收益、现货交易收益、为用户提供能效优化的收益。
根据目前虚拟电厂盈利来源的落地情况，可以将虚拟电厂分为3个阶段，邀约型阶段、交易型阶段、资质型阶段。
邀约型阶段：在没有电力市场情况下，由政府机构牵头，各个聚合商参与，共同完成邀约、响应和激励流程；
交易型阶段：电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后，虚拟电厂聚合商以类似于电厂的形式，参与市场获取收益；
自治型阶段：跨空间自主调度型虚拟电厂。随着电厂聚合的资源种类越来越多，数量越来越大，空间越来越广，形成“虚拟电力系统”，既包括可调负荷、储能和分布式电源等基础资源，也包括这些基础资源整合而成的微网、局域能源互联网。
南豆提出了虚拟电厂建设的三大难点及解决方案。
首先是用户调解意愿的引导和习惯的养成，在这个过程中非常需要政府、电网的支持，政府的宣传和激励，可以解决用户的信任度问题。
其次是市场中交易策略的分析和制定，需要虚拟电厂结合供需交易规则及要求，形成满足新能源发电侧的交易策略辅助交易方案。
最后是保证系统的灵活性，虚拟电厂的系统架构设计更需要紧密结合国内电力市场改革的进展及各地电力市场的发展，满足未来的业务拓展需求。
南豆表示，影响虚拟电厂盈利增长的因素包括客户资源、关键技术、现货市场、统一电力市场和电价峰谷价差。
客户资源：虚拟电厂本质是化零为整，聚沙成塔，聚合的灵活性资源越多，调节能力就越强；同时客户资源意味着数据，意味着能锁定优质客户并开展精准营销，形成一定的先发优势。
关键技术：虚拟电厂的主要技术包括计量技术、通信技术、智能调度决策技术、信息安全防护技术等。目前大部分虚拟电厂试点实现了初步的用户用能监测，鲜有项目实现虚拟电厂的优化调度及对分布式能源的闭环控制。
现货市场：电力现货交易与中长期交易互为补充，其中现货市场具有重要的价格发现功能，中长期市场的电力价格往往根据现货市场价格而定，因此电力现货市场建设是虚拟电厂盈利能力的重要影响因素。
统一电力市场：对基础资源的聚合能力是决定虚拟电厂竞争力的重要因素，而统一的电力市场将为虚拟电厂提升跨空间资源聚合的能力打开空间，奠定虚拟电厂商业模式向跨空间自主调度型阶段发展的基础。
峰谷价差：电价是虚拟电厂盈利能力的重要影响因素：峰谷电价差越大，用户购买辅助服务和需求侧响应的激励也就越大；电价平均水平越高，用户购买能效优化服务、虚拟电厂进行现货交易的收益也就越大。
虚拟电厂盈利案例分享
最后，南豆分享了风行虚拟电厂和Next Kraftwerke虚拟电厂的盈利案例。
▌风行虚拟电厂
山西风行测控作为全国首家基于电能量市场分时价格信号交易的“负荷类”虚拟电厂。依托公司丰富的大工业用户综合能源服务经验和领先的电力交易能力，并自主研发虚拟电厂技术平台，目前已聚合建材、铸造厂、工商业储能、分布式光伏、非金属矿物制品业、冷库、充电桩等用户侧资源，聚合容量240MW，调节容量70MW，年用电量规模15亿kwh。从2023年8月1日进入电力现货市场起，常态化运行，每日报量报价参与山西电力交易市场中长期、现货市场相关交易。用户月均收益3元/MWh。
2023年，风行虚拟电厂正式入市，成为全国首座现货模式下的虚拟电厂。创新性挖掘水泥厂、铸造厂中磨机、电炉的调节潜力，将现货市场价格信号传导到用户，通过生产排产的优化，降低用电成本的同时，获取额外收益，再投入综合能源管理中。
▌Next Kraftwerke虚拟电厂
Next Kraftwerk盈利途径背后是资源聚合能力。不同的分布式发电资源各有其特点，虚拟电厂通过市场、技术手段并用，优势互补，不仅仅包含“量”上的整合，更有“质”上的提升，实现了分布式资源拥有方、虚拟电厂运营方甚至电网方的各方利益共赢。
该公司为清洁能源发电企业提供平稳出力服务，即将随机波动不可控的风电、光伏和同步发电机输出的分布式燃机、生物质等发电资源整合，参与电力市场交易，帮助清洁能源发电企业实现电力市场的偏差考核，避免风光发电预测不准确部分的市场惩罚损失。
同时参与电力交易套利，利用每15min一次，每天96次的电力市场价格波动，调节虚拟电厂出力，实现低谷用电、高峰售电，获取最大利润；参与电网辅助服务获利，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。
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