2025年3月 储能技术创新应用研讨会
文丨北极星储能网
储能与虚拟电厂
如今工商业储能已经遍地开花，但绝大多数项目规模偏小，并不具备参与电力辅助服务市场、电力现货市场等入市基本条件，因而盈利模式较为单一、仍以峰谷电价差套利为主。
虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统，将分布式电源（太阳能、风能等）、储能系统、可控负荷（如智能家电、电动汽车等）等多种分布式能源资源聚合起来，进行协调优化控制，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。它可以统一调度这些分布式能源，使其像一个传统的大型电厂一样向电网提供稳定的电力供应或者进行削峰填谷等操作，提升电力系统的安全稳定。因此，虚拟电厂也为广泛零散分布的工商业用户侧储能打开了新的收益窗口。
储能作为具备充放电双重属性的独特资源，比如在光伏资源丰富、风力发电强劲但电网需求较低的时候，储能设备可以将多余电力储存起来；而当风力减弱，电网又需要电力时，储能设备就可以将储存的电能释放到电网中。
而虚拟电厂可以通过对储能和其他分布式能源的协同调度，更好地应对电网出现故障或者频率波动的情况，快速控制储能设备进行调节，维持电网的稳定运行。同时，在电力市场交易中，虚拟电厂可以根据用电情况，进行削峰填谷，获取经济效益的同时也有助于平滑电力负荷曲线。
痛点与突破并存
不过，在实际应用中，虚拟电厂仍然面临许多问题。
1.多种资源的复杂性：虚拟电厂整合的太阳能、风能等可再生能源发电装置、储能设备、可控负荷（如智能电器、电动汽车）等不同类型的资源，在发电特性、运行方式、响应时间等方面差异巨大，调节能力有限：太阳能发电依赖于日照，具有明显的间歇性和昼夜周期性；风能发电取决于风力资源，波动性很强；储能设备的性能、容量和所采用的技术路线也各不相同。
2.利益主体诉求不同：虚拟电厂涉及多个利益主体，包括分布式能源设备所有者、电网运营商、虚拟电厂运营商和用户等，不同利益主体的目标和诉求不同。分布式能源设备所有者希望获得更高的发电收益，用户希望降低用电成本，而电网运营商更关注电网的安全稳定运行。协调这些利益主体之间的关系，实现多方共赢，是构建虚拟电厂的一个难点。
3.数据与隐私安全：由于虚拟电厂需要收集和处理大量分布式能源设备和用户的敏感信息，包括发电数据、用电习惯等，所以确保数据传输安全，防止数据泄露和遭受恶意攻击是至关重要的。在数据共享和利用过程中，要充分考虑用户的隐私权益，避免侵犯用户隐私。
其实最重要的，虚拟电厂的难点还是在于数据共享与平台搭建。值得注意的是，储能系统的EMS就有很多功能与这个平台类似，为储能参与虚拟电厂建立了直接联系。相应地，许多企业针对行业痛点，经过多方合作，研发了自己的虚拟电厂聚合平台，为多种应用场景提供了解决方案。
特斯拉，可能是储能领域第一个同时布局虚拟电厂业务的企业。截至2024年第三季度，特斯拉已有超过10万个Powerwall户储系统加入虚拟电厂业务，为业主提供额外的经济回报，同时在停电期间也为电网提供了必要支持。
采日能源自主研发了适用于虚拟电厂发展的智慧能源管理系统，打造了包括微电网系统、工商业微网孪生平台、虚拟电厂聚合平台等融为一体的解决方案，利用其丰富的储能资源响应需求邀约，保证了对电网指令的快速响应，提高了工商业分布式储能利用率。其虚拟电厂聚合平台支持接入多个区域的虚拟电厂管理平台，如深圳虚拟电厂管理平台、江苏DSM管理平台等，为广大客户运营商提供了极大便利。
协鑫能科通过与电网的深度融合，将光储充和清洁能源服务结合，搭建城市虚拟电厂，参与电网需求响应和辅助服务。开鑫充电所应用的光储充数智一体化云平台，实现大数据选址、场站的智能运营运维、监控充电的安全，进行光储充和虚拟电厂的能源综合调度。为用户带来更好的体验，也为运营商带来更高的收益。
今年12月24日，四出巴中虚拟电厂运营管理平台正式上线运行。包括1个虚拟电厂管理中心、1套虚拟电厂平台，统筹调度电源资源、负荷资源、储能资源3个资源支撑体系，配套光伏、储能电站、充（换）电设施、工商业储能、通讯基站等N个行业领域的基础设施，构建了“1+1+3+N”模式的城市级混合型虚拟电厂运营体系。
截至目前，江苏、山西已经分别公示了虚拟电厂名单，总量已经多达31个。
政策支持必不可少
尽管虚拟电厂确有实在的应用需求，但真正落地还要看国家和地方的政策支持。值得注意的是，今年关于虚拟电厂的政策数量急剧膨胀。
今年6月，深圳市发改委发布《深圳市支持虚拟电厂加快发展的若干措施》。文件强调，鼓励虚拟电厂关键设备规模化量产，相关产业化项目，经评审后给予单个项目最高不超过1500万元支持。
11月，国家能源局发布《关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见》。鼓励虚拟电厂聚合分布式光伏、分散式风电、新型储能、可调节负荷等资源，为电力系统提供灵活调节能力。
12月，上海电力交易中心出台了《上海市虚拟电厂运营管理规范（试行）》《上海电网虚拟电厂接入技术要求（试行）》《上海市虚拟电厂入网测试认证方案（试行）》《上海市虚拟电厂运行效果评估方案（试行）》《上海市经信委关于同意进一步加强虚拟电厂规范运营的批复》一系列虚拟电厂有关规定，进一步规范虚拟电厂接入、注册、运行、调节、结算等管理。
除此之外，今年多个省市的碳达峰实施方案、新兴产业发展规划，为虚拟电厂从需求侧响应、参与电力市场等方面提供了政策支持。
中电联曾预测，到2025年和2030年，我国最大电力负荷将分别达到16.3亿千瓦和20.1亿千瓦。若满足我国5%的峰值负荷需求，虚拟电厂可调节负荷资源的需求将分别达到0.8亿千瓦和1亿千瓦。
市场需求明确，商业模式日益清晰。未来，虚拟电厂及相关产业，从系统集成到运行管理，还会有巨大的发展空间。
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