撰文 ｜ Shushu；編輯 ｜ 郭郭

在持續(xù)40攝氏度的高溫酷暑下，全國(guó)用電負(fù)荷急速上升。高溫不僅炙烤大地，也帶火了A股市場(chǎng)虛擬電廠概念板塊，使得相關(guān)股票連續(xù)上漲。

截至7月29日收盤(pán)，Wind數(shù)據(jù)顯示，虛擬電廠指數(shù)漲至7203．32點(diǎn)，自4月底階段低位以來(lái)，漲幅近75％。此外，金智科技、國(guó)網(wǎng)信通、恒實(shí)科技等多只概念股累計(jì)漲幅超50％，甚至翻倍。

被資本市場(chǎng)炒翻天的虛擬電廠到底是什么？它為何突然成為資本追逐的風(fēng)口？在國(guó)家力推新型電力系統(tǒng)的當(dāng)下，虛擬電廠將起到什么作用？虛擬電廠為何在資本市場(chǎng)很火熱，商業(yè)項(xiàng)目為何卻很難落地？圍繞這些問(wèn)題，《環(huán)球零碳》擬作一分析。

01 什么是虛擬電廠，為何突然火了

虛擬電廠（Virtual Power Plant，VPP），通過(guò)字面意思可知，這不是一個(gè)真實(shí)的電廠，它既沒(méi)有廠房，也不燒煤和消耗其他燃料，卻具備發(fā)電和調(diào)節(jié)電網(wǎng)的能力，本質(zhì)上，虛擬電廠是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)或管理模式。

它通過(guò)運(yùn)用IOT、云服務(wù)、AI等信息技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)等多種分布式資源聚合和協(xié)同優(yōu)化。

這套系統(tǒng)，能將不同空間的多種資源聚合起來(lái)，自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場(chǎng)交易，對(duì)外既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電，也可以作為“負(fù)電廠”消納系統(tǒng)的電力，靈活地削峰填谷。

虛擬電廠的出現(xiàn)，有一個(gè)大背景，那就是新能源革命。在全球邁向能源轉(zhuǎn)型、建構(gòu)永續(xù)未來(lái)、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的路上，風(fēng)光等綠色能源的隱憂就在于發(fā)電穩(wěn)定性不足，相較于火力發(fā)電、核能發(fā)電，可再生能源對(duì)于儲(chǔ)能設(shè)備、電力管理系統(tǒng)、智能電網(wǎng)解決方案等需求大增，這直接帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

另一方面，電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)機(jī)車(chē)承擔(dān)著交通領(lǐng)域的脫碳任務(wù)，成為未來(lái)趨勢(shì)，也帶動(dòng)配套的充電需求高漲，這對(duì)于原先就以分布不均、供應(yīng)不穩(wěn)的電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，成為另一項(xiàng)潛在沖擊。

如何在此過(guò)程中保障民生、工業(yè)的用電平衡，在能源結(jié)構(gòu)清潔化的過(guò)程中，減緩對(duì)用電側(cè)可能帶來(lái)的沖擊，正是虛擬電廠可發(fā)揮重大作用的地方。

凈零碳排、擴(kuò)大采用可再生能源、電動(dòng)汽車(chē)等電氣化趨勢(shì)，都會(huì)增加市場(chǎng)對(duì)于“能源管理”、“電力交易市場(chǎng)化”需求。通過(guò)虛擬電廠，除了可協(xié)助可再生能源導(dǎo)入電網(wǎng)、提高綠電使用率之外，還可以通過(guò)商業(yè)機(jī)制，促進(jìn)供電端、用電端行為模式改變，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性。

所以，以儲(chǔ)能、智慧電網(wǎng)、分布式能源打造的虛擬電廠，已成為全球能源管理的新顯學(xué)。這也是資本不斷炒作這一概念的原因。

虛擬電廠在一些發(fā)達(dá)國(guó)家有20余年發(fā)展，機(jī)制和模式比較成熟，而我國(guó)卻仍處于初期，有一些示范項(xiàng)目，但尚無(wú)成熟商業(yè)模式。這一次虛擬電廠在中國(guó)資本市場(chǎng)突然被引爆，是因?yàn)樘厮估��?lián)合美國(guó)加州的太平洋天然氣和電力公司（PG＆E），推出一項(xiàng)新的虛擬電廠（VPP）試點(diǎn)計(jì)劃，消息傳出，引發(fā)了市場(chǎng)對(duì)虛擬電廠的高度關(guān)注。

特斯拉進(jìn)軍虛擬電廠，其實(shí)老早就開(kāi)始了，在南澳大利亞和美國(guó)德州，都有不錯(cuò)的業(yè)務(wù)開(kāi)展。這一次在加州的試點(diǎn)，是商業(yè)模式有新進(jìn)展。

這一次在加州，特斯拉邀請(qǐng)約25000名擁有Powerwalls（特斯拉的一種家庭用儲(chǔ)能電池）的PG＆E客戶加入虛擬電廠，并幫助共同形成這個(gè)非常大的分布式電池。

據(jù)說(shuō)有超過(guò)3000名客戶在該計(jì)劃的前兩周內(nèi)表示有興趣加入，而現(xiàn)在有超過(guò)1500名客戶正式參與該計(jì)劃。

隨著更多客戶的參與，特斯拉正在參與PG＆E的緊急減負(fù)荷計(jì)劃（ELRP）試點(diǎn)。

參與的家庭越多，虛擬電廠越有價(jià)值。這樣就可以將家庭電池系統(tǒng)組合成一個(gè)虛擬電廠，VPP能夠在高電力需求時(shí)期將電力排放回電網(wǎng)。

參與該計(jì)劃的客戶，每增加一千瓦時(shí)的電力，他們的Powerwall就能獲得2美元的收入。客戶能夠通過(guò)特斯拉應(yīng)用程序設(shè)置他們的備用電源需求，以便在發(fā)生停電時(shí)有足夠的電力消耗。新客戶也可以通過(guò)他們的特斯拉手機(jī)應(yīng)用程序注冊(cè)VPP計(jì)劃。

其實(shí)除了跟特斯拉合作之外，PG＆E還跟福特、通用汽車(chē)、寶馬汽車(chē)的用戶進(jìn)行合作，以在加州打造一個(gè)通過(guò)虛擬電廠就能實(shí)現(xiàn)的電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)劃。

特斯拉此前在德州的虛擬電廠計(jì)劃，似乎不是很成功。因?yàn)楫?dāng)時(shí)德州電網(wǎng)營(yíng)運(yùn)商沒(méi)有改變市場(chǎng)規(guī)則，參與的用戶都是進(jìn)行無(wú)償合作，特斯拉只給參與者發(fā)了一張價(jià)值40美元的禮品卡。

02 虛擬電廠為何發(fā)展慢？

通過(guò)特斯拉在美國(guó)德州和加州的兩個(gè)案例，可以發(fā)現(xiàn)，虛擬電廠即使在美國(guó)這樣市場(chǎng)化程度比較高的國(guó)家，要把項(xiàng)目推動(dòng)和落地，也是有一定難度的。其中關(guān)鍵的一點(diǎn)，就是對(duì)現(xiàn)有電力市場(chǎng)規(guī)則的改變。

目前，在美國(guó)德州，還不允許私企向民眾提供一些傳統(tǒng)發(fā)電廠提供的關(guān)鍵電網(wǎng)服務(wù)。這個(gè)規(guī)則不改變，參與用戶無(wú)法實(shí)現(xiàn)收益，就沒(méi)有積極性。

因此，特斯拉開(kāi)始呼吁德州電網(wǎng)營(yíng)運(yùn)商改變規(guī)則，就家用電池如何參與電力市場(chǎng)和獲取收益制定新規(guī)則。

特斯拉還向運(yùn)營(yíng)電網(wǎng)的組織德州電力可靠性委員會(huì) （ERCOT） 提出了一項(xiàng)規(guī)則變更要求，試圖將使用太陽(yáng)能板 ＋ 電池用戶 （即使用住宅太陽(yáng)能用戶） 能夠?qū)︻~外的容量進(jìn)行投標(biāo)。

盡管特斯拉不斷強(qiáng)調(diào)，聯(lián)合Powerwall儲(chǔ)能電池，構(gòu)建虛擬電廠，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供強(qiáng)大的支持。然而，只要規(guī)則不改變，商業(yè)模式就很難落地。

這里還涉及參與用戶、電網(wǎng)營(yíng)運(yùn)商和聚合商的利益分配和平衡問(wèn)題。

虛擬電廠拋開(kāi)一切表象和概念，本質(zhì)上就是電力市場(chǎng)化交易。

所謂電力市場(chǎng)，是對(duì)電能量進(jìn)行買(mǎi)賣(mài)交易的市場(chǎng)，類似于一個(gè)大型網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)，電能則是上面的商品。

虛擬電廠的交易模式主要分為兩種：一種是傳統(tǒng)的賣(mài)電模式，從發(fā)電站買(mǎi)電后賣(mài)給終端客戶；另一種是主流的虛擬電站模式，用戶安裝新能源發(fā)電、儲(chǔ)電設(shè)備后加入公司的虛擬電廠網(wǎng)絡(luò)，公司將溢出的電量賣(mài)回至電網(wǎng)，賺取的電費(fèi)利潤(rùn)與用戶對(duì)分。

例如，澳大利亞的新能源零售公司Discover Energy，將存儲(chǔ)在電池中的太陽(yáng)能能源，通過(guò)虛擬電廠與電網(wǎng)進(jìn)行交易，從而搭建商業(yè)化的端到端虛擬電站交易平臺(tái)。

從虛擬電廠本身的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，通過(guò)電力市場(chǎng)化交易，能夠?yàn)槟茉赐顿Y者實(shí)現(xiàn)高回報(bào)收益。

而在我國(guó)，電力市場(chǎng)化交易尚未在全國(guó)范圍實(shí)施，仍處于傳統(tǒng)電力交易模式，電能量由電網(wǎng)公司從電廠統(tǒng)一購(gòu)買(mǎi)、銷(xiāo)售給用戶，購(gòu)售價(jià)格由國(guó)家相關(guān)部門(mén)確定。在這樣的大環(huán)境下，虛擬電廠很難參與其中，扮演電力服務(wù)“管家”角色。

因此，為打破傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中根深蒂固的物理界限，我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行電力交易市場(chǎng)試點(diǎn)工作。

7月23日，南方區(qū)域電力市場(chǎng)試運(yùn)行在全國(guó)范圍內(nèi)率先啟動(dòng)，該市場(chǎng)覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南五省（區(qū)）。據(jù)悉，運(yùn)行當(dāng)天，云南、貴州、廣東合計(jì)超過(guò)157家電廠和用戶通過(guò)該平臺(tái)達(dá)成首次跨省現(xiàn)貨交易，全天市場(chǎng)化交易電量合計(jì)達(dá)27億千瓦時(shí)。

電力市場(chǎng)的建立將還原電力的商品屬性，電網(wǎng)公司不再是購(gòu)電主體，而是配送商，電能的交易直接由生產(chǎn)者和使用者商定，同時(shí)，根據(jù)市場(chǎng)實(shí)時(shí)供求情況，發(fā)現(xiàn)電力在不同時(shí)間、不同空間的價(jià)格，為虛擬電廠的發(fā)展提供了巨大空間。

03 多家企業(yè)布局虛擬電廠，誰(shuí)是最后贏家？

從政策和市場(chǎng)規(guī)�？矗�虛擬電廠在我國(guó)都將有巨大空間。今年3月發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，推動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)施、虛擬電廠、用戶可中斷負(fù)荷等靈活性資源參與輔助服務(wù)。

另外，《北京市“十四五”時(shí)期能源發(fā)展規(guī)劃》、《上海市數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中均提到發(fā)展和建設(shè)虛擬電廠。

按照機(jī)構(gòu)測(cè)算，預(yù)計(jì)到2030年，我國(guó)虛擬電廠投資規(guī)模至少約1062億元。

在這大規(guī)模的投資估算背后，主要源于未來(lái)社會(huì)用電量和可調(diào)負(fù)荷需求。這也是虛擬電廠靈活削峰填谷的關(guān)鍵因素。據(jù)預(yù)測(cè)，2030年全社會(huì)用電量達(dá)10．3萬(wàn)億千瓦時(shí)，而最大負(fù)荷將達(dá)到17．7億千瓦。

從可調(diào)負(fù)荷需求看，預(yù)計(jì)到2030年底，由于可再生能源占比提高，需構(gòu)建的可調(diào)負(fù)荷資源響應(yīng)能力提高，按6％計(jì)算屆時(shí)資源庫(kù)容量約為10620萬(wàn)千瓦。這將成為虛擬電廠的核心池，它包含光伏風(fēng)能、抽水蓄能、充電樁、V2G電動(dòng)汽車(chē)、微電網(wǎng)、家庭用能等等。

安信證券認(rèn)為，虛擬電廠將帶來(lái)三類企業(yè)受益：一是發(fā)電端信息化企業(yè)，有望參與發(fā)電端聚合優(yōu)化進(jìn)程；二是用電端信息化企業(yè)，深度參與電力交易，接通買(mǎi)賣(mài)雙方；三是綜合能源優(yōu)化系統(tǒng)，全方位服務(wù)能源運(yùn)作平臺(tái)。

確實(shí)，多家上市公司開(kāi)始布局并參與其中，像國(guó)能日新、朗新科技、國(guó)網(wǎng)信通、遠(yuǎn)光軟件、恒實(shí)科技、國(guó)電南瑞等。

有些中國(guó)綠色科技企業(yè)，還憑借領(lǐng)先的技術(shù)，把業(yè)務(wù)拓展到了海外。

比如遠(yuǎn)景科技集團(tuán)旗下的遠(yuǎn)景智能，在幫助新加坡港口打造全球“零碳超級(jí)港”的過(guò)程中，基于EnOS智能物聯(lián)操作系統(tǒng)為新加坡國(guó)際港務(wù)集團(tuán)（PSA）定制了能效管理、微網(wǎng)控制、虛擬電廠（VPP）、電力交易、綠證交易五大“新電網(wǎng)”應(yīng)用，有效將單位集裝箱用能成本降低20％，同時(shí)協(xié)同優(yōu)化港口分布式光伏、儲(chǔ)能與大量負(fù)荷側(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)最大程度的控制優(yōu)化的同時(shí)，形成虛擬電廠，既保障電力供應(yīng)，同時(shí)可以參與到當(dāng)?shù)仉娏�交易市�?chǎng)。

為實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)，新加坡港還將通過(guò)EnOS采購(gòu)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證的綠證，一鍵實(shí)現(xiàn)100％清潔電力。

這些都是虛擬電廠應(yīng)用場(chǎng)景的典型成功案例。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，虛擬電廠兼顧分布式電源、可控負(fù)荷以及儲(chǔ)能資源的模式，符合市場(chǎng)潮流與我國(guó)的國(guó)情特色，確實(shí)具有推廣價(jià)值。

但當(dāng)前我國(guó)虛擬電廠主要通過(guò)需求側(cè)響應(yīng)、輔助服務(wù)補(bǔ)貼獲取收益，而虛擬電廠聚合商基于輔助服務(wù)收入進(jìn)行分成盈利。體量較小的分布式電源、負(fù)荷以及儲(chǔ)能具有較高的不確定性，單獨(dú)參與市場(chǎng)議價(jià)能力差，不易獲得可觀收益。

“虛擬電廠行業(yè)資源整合能力門(mén)檻較高，強(qiáng)大的資源聚合能力會(huì)成為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商的核心競(jìng)爭(zhēng)力�！敝薪鸸�司指出。只有聚合資源，才可實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在賺取收益的同時(shí)保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)營(yíng)商可獲得可觀收益。