虚拟电厂的概念、功能和前景
随着风电、光伏等新能源的迅猛发展,能源生态系统发生深刻改变,虚拟电厂的作用已然凸显,虚拟电厂的概念,在我国悄然兴起。
1.什么是虚拟电厂?
虚拟电厂是在配电网中,由众多分布式发电、储能设备和可控负荷,聚合在一起而形成的电厂。
相对于传统的电厂,虚拟电厂可以理解为是一种广域的线上电厂,虽然没有确切的厂区,散布的设备形态与“电厂”的概念也有较大落差,但却实际发挥着一个电厂的本质作用。
虚拟电厂由终端、主站和软件构成。终端主要包括风电、光伏、小水电、潮汐能发电等分布式可再生发电设备,蓄电池、充电桩、小型蓄能电站等分布式储能设备和社区 微电网等可调控负荷 ;主站运用物联网控制技术, 对加入的终端进行聚合、控制,并以唯一的主接口参与外部电力市场交易 。
2.虚拟电厂的主要功能
(1)聚合功能:虚拟电厂在电网的配电侧,专门吸纳小而散的 分布式发电、储能和可调负荷资源 ,形成规模,参与市场和电网运营,解决小容量单独接入成本高、难操作等问题。
(2)主体功能:虚拟电厂除了分布和商业模式外,与传统电厂以同样的方式接入电网,同样作为市场主体参与常态化运营,权益同样受法律保护。
(3)平衡功能:虚拟电厂发挥内部系统平抑调节功能,可以减轻主电网的调度压力,增强电网调度的灵活性,能更好的服务于能源结构绿色转型升级。
3.关键核心技术
(1)物联网控制技术:克服间歇性和随机性,实现广域的电力负荷聚合并能被电网灵活调用,是参与电力市场常态化运行的关键。
(2)智能计量技术:是实现自动抄表,实时监测的基础。
(3)信息通信技术:通过线路载波技术、无线通信技术等,实现双向通信和目标信息控制。
4.发展的驱动因素
虚拟电厂的产生和发展,主要受到3个因素的驱动:
一是终端需求,随着分布式发电、储能数量的急剧增长,有解决接入电网、组团降低成本的需求;
二是电网需要,电力系统转型升级,迫切需要分级平抑新能源电力的冲击和调度难题;
三是技术支持,能够实现广域分布式能源的聚合和调节控制。
5.虚拟电厂的现状及前景
目前,我国虚拟电厂处于早期培育阶段。一些虚拟电厂还只是配电侧的辅助系统,仅向 社会 提供电力交易的撮合服务。只有先将虚拟电厂运作起来,其功能、市场规模、业务体量、成熟度等才会慢慢地有一个质的飞跃。在政策优惠、政府补贴下逐渐积累能力、完善功能,从时间上看,可能还需要3 5年的市场培育期。
在发展领先的广东省,单个虚拟电厂聚合的容量规模,有的达到15万千瓦,与百万千瓦级的水电站或集中式风电场相比,差距仍然太大。
虚拟电厂成熟的商业模式,应是聚合大量分布式可再生能源和储能设施,形成规模化;根据电网负荷需求预测、分类分时电价、碳排放指标、成本和运行特性等,制订效益优化的售电和购电计划,形成持续稳定供电型模式,或“削峰填谷”调节型模式。
从长远来看,随着我国风电、光伏、储能、电力交易、碳交易 等业态的发展,虚拟电厂 有望成为电力体系转型升级、效率优化的重要手段 ,获得大力发展,形成规模效益。
现在的大企业,因为这伯些大企业都会用虚拟电厂去制造衟一些东西,会选择投资电厂。
尽管虚拟电厂已经得到许多专业人士的认可,并在解决各种问题方面发挥着至关重要的作用,但我们不能否认该模型尚未成熟。虚拟电厂之所以受欢迎,有两个原因:一是许多地区因高温而缺电,二是能源市场正在发生巨大变化。电力市场的建立将恢复电力的商品属性。电网公司不再是主要的受电弓,而是分销商。电力交易由知名生产商和用户直接协商。
同时,根据市场的实时供需情况,确定不同时间、不同空间的电价,随着越来越多的居民和工厂需要大量电力,许多省份面临电力等诸多问题,尤其是电力供应不足。以今年四川的高温为例,为了平衡发电量,四川采取了不定期停电和工厂停产的方法,为人民提供电力。与电力调度相关的虚拟电厂再次引起了销售市场的关注。近日,中国首个虚拟中心管理方法中心——深圳虚拟电厂管理中心揭牌成立。
国内虚拟电厂进入快速发展的新阶段。面对虚拟电厂中的主要因素,虚拟电厂已成为人们消费和需求的主要趋势,也可以促进未来的创业发展。这是为了通过不同燃料的有效组合,促进电网的长期发展,从而保护国家环境,促进新能源技术的改革和创新。这将大大提高新能源的有效利用。
鉴于当前的能源短缺,有效的改进也将加强对智能网络的需求感,这只会刺激相关技术的不断创新和突破。面对网络和电网问题,这是一个非常重要的未来发展趋势,它还可以解决交通领域的各种不恰当现象。
由于电力供需紧张,广东整合省内发电资源,加强一次能源燃料监测预警。浙江通过数字化、智能化电网技术,在 1.2 万家用电企业内部形成了一个 1000 万千瓦“虚拟电厂”,可以随时智能调控负荷,发动企业主动参与削峰填谷。
注解:
分布式发电装置(Distributed Generation,DG)
分布式供能(Distributed Energy Resource,DER)
虚拟电厂通过协调控制、智能计量以及信息通信等技术聚合 DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等不同类型的分布式能源,通过更高层的软件构架实现多个 DER 之间的协调优化运作,达到资源的优势配置和使用,并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。
借助 Hightopo 能有效进行数据融合,将分散的 DER 聚合到可视化系统中统一进行管理,通过 Web 提供丰富的展示形式和效果。“虚拟电厂”的可视化协调控制减小了以往 DER 并网对公网造成的冲击,降低了 DG 增长带来的调度难度,使配电管理趋于合理有序,提高了系统运行的稳定性。
商业型虚拟电厂是从商业收益角度考虑的虚拟电厂,是 DER 投资组合的一种灵活表述。可基于用户需求、负荷预测和发电潜力预测,从而制定发电计划,参与市场竞标。在本地网络中,DER 运行参数、发电计划、市场竞价等信息由商业型虚拟电厂提供。
容量指标
将区域内的注册虚拟电厂数量、注册发电机组数量、注册发电单元、分布式能源额定装机容量分别统计,利于管理者进行负荷和发电潜力预测,控制 DER 执行发电计划。
运行模式
注册虚拟电厂的调控能力监测,接入削峰、填谷实时数据,评判调控能力。网供负荷和上网负荷实时对比,判断虚拟电厂的供电能力。分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备,开停机快速,维修管理方便,调节灵活,且各电源相对独立,可快速满足供电需求。
总发电、总用电量、发电和用电负荷曲线图是了解本座城市电力调控结果的有效指标,管理者可根据图表调控策略。响应偏差率、响应完成率、机组爬坡率数据可作为虚拟电厂和各个 DG 的考核指标,对于响应速度较慢的 DG 可逐步淘汰,建立响应速度更快的分布式能源。
发电单元类型分布
图扑软件提供了构建先进 2D 数据可视化的解决方案,基于自主研发的 HT for Web 图形引擎,可快速构建“虚拟电厂”中实时数据驱动的图表,提供丰富的可视化展示形式和效果。采用柱状图和散点图分别统计 DG、储能系统、可控负荷等的分布情况。在城区等负荷密集地区需以可控负荷构成虚拟电厂,作为系统备用,或削减高峰用电;在乡村或郊区,以大规模 DG、储能等构成虚拟电厂,实现对系统的稳定和持续供电。
资源管理
聚合多样化的 DER 实现对系统高要求的电能输出是虚拟电厂协调控制的重点和难点。实际上,一些可再生能源发电站(如风力发电站和光伏发电站)具有间歇性或随机性以及存在预测误差等特点,因此,将其大规模并网必须考虑不确定性的影响。这就要求储能系统、可分配发电机组、可控负荷与之合理配合,以保证电能质量并提高发电经济性。
综合分析
各虚拟电厂排名
排名越高表示虚拟电厂有更强的调控能力和更快的响应速度,在竞标时相关部门可着重考虑。
注册调控能力占比
削峰数据、填谷数据百分比统计,了解每个虚拟电厂的实力。中国是典型的负荷中心与发电中心不协调国家,东南地区经济发达,为负荷中心,但是缺煤、少光、缺风;西北、西南地区经济相对落后,但是煤多、水多、风多、光多。这种不协调决定了中国的清洁能源的利用只能寄希望于打造数十个超大型清洁能源发电中心,然后通过特高压通道(直流或者交流)输送到东南负荷中心。
能力占比
采用雷达图表示各行业发电机组注册调控和各发电单元类别注册调控的数据,区分不同 DER 在不同时间段执行发电计划的百分比。
数量占比
统计聚合 DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等不同类型的分布式能源的数量占比,预测发电潜力,有序制定发电计划。
分区信息
变电站作为电力系统不可或缺的部分,对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能。图扑可视化大屏标注的变电站以 110kV 及以下的四类变电站为主,包括亭卫变电站、远东变电站、黄渡变电站、练塘变电站等上海市不同区域的变电站,点击变电站名称可显示削峰、填谷数据。
管理总览
电网负荷主要包含刚性负荷、柔性负荷两大类。其中刚性负荷是用户生活工作必须满足的负荷,不能够接受电网的调控,受控程度很低。广义柔性负荷,既包含弹性负荷(可削减负荷)、可调节负荷(负荷聚合商)、可转移负荷,也包括源性负荷(储能、电动汽车)。
收集不可控分布式能源、储能、可控式能源、可控负荷的发电单元数量、发电容量占比数据,确定用户在不同时段对电网负荷的需求量,让用户通过分时电价提前安排工作的时间,减少峰期用电。
能力占比和数量占比的统计,便于确定小型发电装置在调峰、为边远用户、商业区和居民区供电时的能力。分布式电源可大大地提高供电可靠性,可在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏)情况下,维持重要用户的供电。
资源注册
虚拟电厂具体信息
Hightopo 聚焦工业互联网监控运维可视化应用领域,通过接入 DER 的多路视频,便于分布式能源的管理。分布式发电系统主要包含:热电联产(CHP)与微型热电联产、燃料电池、太阳能发电、风力发电、斯特林发动机、往复式发动机、柴油引擎、汽油引擎等。
节能成效
我国用电量大的主要原因之一是工业设备和家用电器能效偏低,可实时监测中央空调、电动汽车等柔性可控负荷。统计节约电量、日均节电、未端精密空调节能率、机房整体节能率、机组负荷量的数据,减少高耗能设备的使用频次。
虚拟电厂审核管理
庞大的虚拟电厂数据,在图扑可视化系统中批量聚合,HT for Web 可承受万级甚至十万级别数据量。不同类型的虚拟电厂侧重点不同,有以实现 DG 可靠并网和电力市场运营为目标的电厂,DG 占据DER 的主要成分;有基于需求响应计划发展而来,兼顾考虑可再生能源利用的电厂,可控负荷占据主要成分。在审核时要根据能源分布情况,选择适合本地的虚拟电厂。
发电单元管理
每个发电单元接入实时数据进行监控,避免发电不足引发重要设备停机,保障供电的持续性、稳定性。
实时状态监测
智能计量技术是虚拟电厂的一个重要组成部分,是实现虚拟电厂对 DG 和可控负荷等监测和控制的重要基础。智能计量系统最基本的作用是自动测量和读取用户住宅内的电、气、热、水的消耗量或生产量,即自动抄表(Automated Meter Reading,AMR),以此为虚拟电厂提供电源和需求侧的实时信息。作为 AMR 的发展,自动计量管理和高级计量体系能够远程测量实时用户信息,合理管理数据,并将其发送给相关各方。
通过 HT 可视化的 2D 面板和图表的数据绑定,以及利用不同样式的图表统计方式展示不同区县的工业企业排名、工业企业潜力排名、工业企业实测负荷排名,能分辨本地的用电大户,他们是虚拟电厂的主要客户。
监测实时负荷、发电负荷因子、可调控负荷、主变容量、发电机组、发电单元,围绕用户和系统需求,自动调节并优化响应质量,减少电源和电网建设的投资,在创造良好舒适生活环境的同时,实现用户和系统,技术和商业模式的双赢。
负荷预测
将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加,就得电力系统的综合用电负荷。负荷是随机变化,每当用电设备启动或停止都会有对应的负荷发生变化,从某种程度上可以发现具有一定规律性,可依据规律进行预测。
数据查询
不可控 DG、可控 DG、储能、可控负荷的数量统计结合商业型虚拟电厂网络信息(拓扑结构、限制条件等),利于技术型虚拟电厂计算本地系统中每个 DER 可作出的贡献,形成技术型虚拟电厂成本和运行特性。
多维度负荷预测
发电负荷和用电负荷处于天平的两端,需要保持平衡,才能保障双方利益。发电机组和虚拟电厂的历史数据查询,能让管理者了解不同时段的供需变化,进行有效调控。查询界面采用事件机制进行界面局部更新,避免 FPS 的游戏方式,过多进行无意义的界面刷新,避免桌面卡顿和手机发烫等问题。
发电任务管理
虚拟电厂采用双向通信技术,它不仅能够接收各个单元的当前状态信息,而且能够向控制目标发送控制信号。应用于虚拟电厂中的通信技术主要是基于互联网的技术,如基于互联网协议的服务、虚拟专用网络、电力线路载波技术和无线技术(如全球移动通信系统/通用分组无线服务技术(USM/UPRS)等)。
价格信号
实时电价和分时电价的设定应根据虚拟电厂中的可再生能源所占成分区别设定,同时规定可再生能源发电应尽量并网,进一步完善现行的分时电价办法,鼓励和促进用电高峰时用户节电和 DG 发电。
采用雷达图分配虚拟电厂计划负荷,明确计划发电负荷。
激励信号
时间轴设置
丰水期电价可采取一定优惠措施,可根据历史数据将活动通知期和进行期的时间确定,有序开展活动。
调控模式设置
负荷调整模式和控制模式统计,短期和中长期需求响应事件管理,可减小最大负荷和最小负荷的差值,使负荷曲线图形较为平坦。通过合理地、有计划地安排种类用户的用电时间,有利于充分利用发电、供电设备(主变压器等)容量,提高系统运行的经济性。
发电任务追溯
通过追溯可判断出夏季和冬季是负荷的高峰时期,此时如采用以天然气为燃料的燃气轮机等冷、热、电三联供系统,不但可解决夏季的供冷与冬季的供热需要,同时也提供了一部分电力,由此可对电网起到削峰填谷作用。此外,也部分解决了天然气供应时的峰谷差过大问题,发挥了天然气与电力的互补作用。
激励型信息
可根据年份追溯负荷控制、有序用电、紧急需求响应、需求侧竞价、容量/辅助服务等信息。折线图和面积图展示了一周内实测负荷和预测负荷的对比,帮助预测者修正数据的准确性。
电源追溯可以快速搜索出某重要供电设备的实际供电路径,并结合可视化的展示方式,以清晰、直观的方式予以展示,使电网人员能够快速地对电网中的各重要负荷的供电通道进行梳理并形成保电通道和设备集,为重要负荷的供电保障任务提供有力的技术支持,而且还可以帮助电网调度人员更为全面、迅速地掌握电网结构,为电网安全、稳定地运行提供技术保障。
需求响应详情
需求响应是指电力市场价格明显升高(降低)或系统安全可靠性存在风险时,电力用户根据价格信号或激励措施,改变其用电行为,减少(增加)用电。雷达图展示响应速度、响应完成率、响应偏差率等的比率。同时,显示具体事件名称和类型,利于重大事件的统计。
虚拟电厂和发电机组在需求响应中的能力占比,显示了他们的反应速度,是对运维人员考核的重要一环。
参与虚拟电厂列表
虚拟电厂的各类资源(相比传统需求响应,新增添了各类分布式能源)自动接收需求响应信号,通过自己的能量管理系统控制调整用电,并对需求响应结果自动进行报告。使需求响应能够实现迅速、高效和精准的电力实时动态调控,能有效解决电力供给侧可再生能源发电带来的巨大不确定性。列表可展示响应能力较强的虚拟电厂。
预览事件曲线动态展示通知期、斜坡期、活动期、恢复期、复原期、结束期的负荷变化,更直观。通过时间轴设置,了解各个时期的耗用时间,作为下次运行的依据。
有序用电详情
事件信息显示偶然事件的准备阶段、执行阶段、恢复阶段、结算阶段,对某一次的偶然事件可记录下目标调控负荷、目标调控电量、实际调控负荷、实际调控电量、事件收益、开始时间、结束时间。明确此类事件的处理流程和所需负荷,作为后续此类事件处理的方案。
针对不同的偶然和必然事件,统计出在事件中发电机组数量占比、虚拟电厂调控能力占比、参与虚拟电厂列表、负荷数量占比,可分析整个电力系统是否稳定。
运行效果决策
技术参数考核
虚拟电厂中分布式能源的地域信息一目了然,便于管理。虚拟电厂运营系统能监测到客户参与需求响应的具体设备的负荷变化,负荷管理工作的颗粒度更为精细,响应更快速。
虚拟电厂技术参数考核
虚拟电厂从需求侧响应起步,根据技术参数差异化设置收益激励,创新交易机制,打造出全新的电力负荷调度模式。依据爬坡耗时、参与机组数量、在线机组数量、爬坡速度、响应量、完成耗时、电量偏差、负荷偏差、目标调控负荷、实际调控负荷统一进行管理。
发布单元类型排名
将太阳能利用、风能利用、燃料电池、燃气冷、热、电三联供、气体燃料等多种形式的能源按照电力负荷排名,甄选优质能源。
偏差率考核
图扑的 HT 可视化系统,可按照事件名称、电厂名称、日期、年份名称分别查询爬坡速度、响应量、完成耗时、电量偏差、负荷偏差、目标调控负荷、实际调控负荷的数据,让用电负荷有据可查。
虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够聚合 DER 参与电力市场和辅助服务市场运行,为配电网和输电网提供管理和辅助服务。“虚拟电厂”的解决思路在我国有着非常大的市场潜力,对于面临“电力紧张和能效偏低矛盾”的中国来说,无疑是一种好的选择。
虚拟电厂虽然进行了 DER 的聚合,可当前储能基本配置在“源”侧和“网”侧。为最大化利用清洁电力,平滑清洁电力的“间歇性、波动性”,稳定电源供应,储能成为解决问题的关键。传统的“源网荷”电力系统将由此变为“源网荷储”电力系统。
虚拟电厂”是将分布式发电机组、可控负荷和分布式储能设施有机结合,通过配套的调控技术、通信技术实现各类分布式能源进行整合调控的载体,以作为一个特殊电厂与电力市场和电网运行。
虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统,实现DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER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。
简介
从整个世界范围来看,虚拟电厂的研究和实施主要集中于欧洲和北美。根据派克研究公司(Pike Research)公布的数据,截至2009年底,全球虚拟电厂总容量为19.4 GW,其中欧洲占5100,美国占4400截至2011年底,全球虚拟电厂总容量增至55.6 GW。
然而,欧洲与美国虚拟电厂的应用形式有着显著的不同,欧洲各国的虚拟电厂亦各具特色。欧洲现己实施的虚拟电厂项目,如欧盟虚拟燃料电池电厂(virtual fuel cell power plant,VFCPP)项目、荷兰基于功率匹配器的虚拟电厂项目。
欧盟FENIX(flexible electricity network tointegrate expected)项目以及德国专业型虚拟电厂(professional VPP, ProViPP)试点项目,主要针对实现DG可靠并网和电力市场运营的目标考虑而来。
商业型虚拟电厂是从商业收益角度考虑的虚拟电厂,是 DER 投资组合的一种灵活表述。可基于用户需求、负荷预测和发电潜力预测,从而制定发电计划,参与市场竞标。在本地网络中,DER 运行参数、发电计划、市场竞价等信息由商业型虚拟电厂提供。
将区域内的注册虚拟电厂数量、注册发电机组数量、注册发电单元、分布式能源额定装机容量分别统计,利于管理者进行负荷和发电潜力预测,控制 DER 执行发电计划。
注册虚拟电厂的调控能力监测,接入削峰、填谷实时数据,评判调控能力。网供负荷和上网负荷实时对比,判断虚拟电厂的供电能力。分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备,开停机快速,维修管理方便,调节灵活,且各电源相对独立,可快速满足供电需求。当前虚拟电厂可结合Hightopo数据可视化技术进行有效数据融合,进一步将分散的 DER 聚合到可视化系统中统一进行管理,提供丰富的展示形式和效果。
庞大的虚拟电厂数据,采用柱状图和散点图分别统计 DG、储能系统、可控负荷等的分布情况。在城区等负荷密集地区需以可控负荷构成虚拟电厂,作为系统备用,或削减高峰用电;在乡村或郊区,以大规模 DG、储能等构成虚拟电厂,实现对系统的稳定和持续供电。
将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加,就得电力系统的综合用电负荷。负荷是随机变化,每当用电设备启动或停止都会有对应的负荷发生变化,从某种程度上可以发现具有一定规律性,可依据规律进行预测。
事件信息显示偶然事件的准备阶段、执行阶段、恢复阶段、结算阶段,对某一次的偶然事件可记录下目标调控负荷、目标调控电量、实际调控负荷、实际调控电量、事件收益、开始时间、结束时间。明确此类事件的处理流程和所需负荷,作为后续此类事件处理的方案。
针对不同的偶然和必然事件,统计出在事件中发电机组数量占比、虚拟电厂调控能力占比、参与虚拟电厂列表、负荷数量占比,可分析整个电力系统是否稳定。
虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够聚合 DER 参与电力市场和辅助服务市场运行,为配电网和输电网提供管理和辅助服务。“虚拟电厂”的解决思路在我国有着非常大的市场潜力,对于面临“电力紧张和能效偏低矛盾”的中国来说,无疑是一种好的选择。
通过可视化的面板和图表的数据绑定,以及利用不同样式的图表统计方式展示不同区县的工业企业排名、工业企业潜力排名、工业企业实测负荷排名,能分辨本地的用电大户,他们是虚拟电厂的主要客户。监测实时负荷、发电负荷因子、可调控负荷、主变容量、发电机组、发电单元,围绕用户和系统需求,自动调节并优化响应质量,减少电源和电网建设的投资,在创造良好舒适生活环境的同时,实现用户和系统,技术和商业模式的双赢。
虚拟发电厂则依托自身的跨区域发电资源整合、计量、通信和调度决策AI系统,逐步成为解决电力峰谷差的经济性最优解决方案之一。
随着光伏、风电等可再生能源装机比例持续攀升,虚拟电厂有望依托自身在电网智能调度、效率优化方面作用,与储能系统等共同成为构建新型电力系统的重要一环。
日前,国家能源局发布《电力现货市场基本规则(征求意见稿)》,要求积极推动储能、分布式发电、负荷聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主体参与交易,探索建立市场化容量补偿机制。
据了解,虚拟电厂是通过先进信息通信技术和软件系统,实现DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER的聚合和协调优化,并作为特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。
由于我国虚拟电厂尚处于发展初期,需要出台专项政策对虚拟电厂的功能定位、发展路线和商业模式予以明确,这也是促进其由虚向实的关键。此次发布的《电力现货市场基本规则(征求意见稿)》进一步明确了电力现货市场近期建设和中远期建设的主要任务。
目前,虚拟电厂对于提升新能源消纳及电力保供、推动新型电力系统建设具有重要意义。业内人士表示,随着新能源大规模并网,仅仅依靠电网自身和电源的调节能力,已经很难保证电网的安全稳定运行,这就需要虚拟电厂等负荷侧服务与源网进行协调互动。随着国家支持虚拟电厂的政策利好频出,我国虚拟电厂未来的发展空间将十分广阔。
华西证券预计,到2025年,虚拟电厂的投资建设市场规模有望超过300亿元,平均每年投资建设规模或可达到105-200亿元。由于虚拟电厂的商业本质是通过解决95%以上峰值负荷的问题来创造价值,预计2025年虚拟电厂的运营市场规模将达到968亿元。
在政策催化和产业化趋势加速的背景下,涉及虚拟电厂相关业务的上市公司有望受益。万胜智能在互动平台表示,公司的智能电表产品,以及用电信息采集系统广泛应用于智能电网、虚拟电厂等用电领域的电能计量、数据采集等环节。
迦南智能在回复投资者提问时表示,虚拟电厂为集新能源发电、储能、电动汽车、可控负荷于一体的系统,“计量、 采集、调度”是其关键技术,公司智能电能表、集中器、能源控制器、融合终端等产品可实现虚拟电厂需求的双向计量、数据采集等功能,可配合远程系统实现调度管理,适应于虚拟电厂的建设。
随着电价市场的改革,生产企业对降低负荷的需求增加,虚拟电厂产业链中的发电端信息化企业及综合能源优化系统布局的上市公司,未来将会有更多的投资机会
虚拟电厂概念股有:
远光软件:
2021年第二季度显示,公司营业收入同比增长12.04%至4.58亿元,净利润同比增长2.45%至7677万元。针对碳中和领域,远光软件目前聚焦以下方面:(1)面向电网企业,结合发电企业碳履约情况优化电力电量平衡,促进清洁能源消纳;(2)面向新能源企业,着力于新能源市场交易、新能源碳资产管理服务,助力碳中和目标实现;(3)面向用能主体,开展碳资产管理、可再生能源消纳、虚拟电厂、节能服务等业务支撑;(4)面向传统碳排放重点行业,远光基于区块链技术开展绿色溯源、碳足迹监测等服务,助力实现企业产业链上下游的绿色零碳。
北京科锐:
北京科锐2021年第二季度季报显示,营业总收入同比增长6.97%至6.27亿元,净利润同比增长-47.18%至1975万元。公司控股子公司北京科锐博润电力电子有限公司自主研发的针对清洁能源交通领域产品主要分为电动汽车及城市轨道交通两个方向,其中针对电动汽车的产品主要是交流充电桩及直流快充充电桩;有针对城市轨道交通的产品包括现代有轨电车超级电容快速充电装置、地铁能馈、轻轨地面辅助变流器等产品。
友讯达:
友讯达2021年第二季度营业总收入同比增长-6.95%至2.19亿元,净利润同比增长-49.83%至1002万元。公司是一家物联网综合解决方案提供商,在智能电网领域深耕多年。目前公司在虚拟电厂的智能计量技术和信息通信技术方面有一定的技术储备。
固德威:
2021年第二季度显示,公司营业收入同比增长75.94%至6.43亿元,净利润同比增长3.23%至8315万元。作为设备厂商,固德威通过技术创新,推动光伏行业数字化、标准化的健康可持续发展,合力促进碳中和目标早日实现。
拓展资料:
所谓的虚拟电厂就是指的将分布式的电源利用通讯技术合理的优化组合起来,形成一股可以利用的大电源,分布式电源跟骨干电源是不同的,以前不好利用,现在有了虚拟电厂的新技术后分布式的电源可以被合理的利用了!
可能很多人还不知道分布式的电源是个什么概念,分布式电源最简洁的定义是:不直接与集中输电系统相连的35kV及以下电压等级的电源,主要包括发电设备和储能装置。
参考国际经验,从盈利模式解剖商业运作,售电公司的盈利模式到底是怎样的?让我们一探究竟!
一、配售一体化模式
中国开放增量配电网业务,拥有配电网资产的配售一体化售电公司,不仅可以从售电业务中获得收益,同时还可以从配电网业务中获得配电收益。
配售一体化的售电公司相对一般售电公司而言,利润来源更有保证,这是公司能持续经营以及发展的保障。并且由于拥有配电资源,更容易在售电市场上占据先机,成为保底售电公司,也就为公司获得更多用电客户打下了坚实的基础;同时还可以积极利用配网资源开展售电增值服务,如合同能源管理、需求侧响应,并且还可利用客户资源参与电力辅助市场。
但是这种模式的售电公司同时也承担着更大的付出和风险,首先需要投入更多的资金建设或改造配电网,日常的运行和维护工作也需要专业人员和先进的管理技术。
二、供销合作社模式
供销合作社模式的售电公司是将发电与售电相结合,合作社社员拥有发电资源,通过供销合作的方式将电力直接销售给其他社员,同时售电公司获得的售电收入中的一部分将继续投入建设发电厂,以此达成发售双方共赢的局面。
采取供销合作社模式的售电公司最大的优势在于可以获得优质的发电资源,特别针对那些分布式可再生发电站,通过集合分布式发电站,组建一个销售纯绿色电力的售电公司,一方面吸引具有环保意识的人士或是有碳排放限额的公司购电,另一方面由于售电公司取得的一部分收益将投资或是分配给发电站,发电站运营商也就更愿意加入这种供销合作社模式的售电公司,售电公司的购电成本也就能相对减少。
但是供销合作社模式的售电公司也存在相应的风险,选择投资哪些发电站将在很大程度上影响公司的效益,售电公司必须有相应的风险管控及合适的投资策略。
三、综合能源服务模式
在国外一些售电公司在开展售电业务的同时,也对该地区开展其他能源甚至公共交通、设施等服务,也就是城市综合能源公司。
这类公司一般都提供供电与供气服务,客户可以与公司单独签订用电或是用气合同,公司也会提供综合能源套餐,相对单独签订合同,同时与公司签订供电与供气合同能够得到更多的优惠,这也是这类公司吸引及留住客户的重要手段。此外有一些地区性综合能源公司还提供供热、供水、公共交通等服务,让客户可以享受多方位的能源服务,以提高客户忠诚度,利润来源也更多样化。
为了打造这样的地区性综合能源服务公司,公司除了提供供电供气服务外,往往需要经营其他一些利润很少甚至是没有利润的公共基础服务,如市内公共交通等,这样将加剧此类公司的财务负担,导致一些地区性综合能源服务公司陷入财政困境。
但是这类型的多元运营的综合能源公司,往往更能加速推动电力市场化进程。
四、绿色售电模式
绿色售电是可再生能源发展到一定阶段之后必然产生的一种售电模式。
绿色售电通常由独立售电商或者小型可再生能源发电商运营,通过销售经过绿色电力认证后的电力套餐获得价差收益。绿色电力通常价格比普通电价要高,主要的成本在于绿色电力证书的认证成本和交易成本。无论通过哪一种方式获得的绿色电力认证都会产生额外的成本,这部分成本都会通过终端电价转移到对此已经做好准备的消费者身上。
为了提高消费者的接受度,绿色售电商在营销上的成本也较高。绿色电力的目标客户主要是关注气候变化、热心环保事业的人士、没有大的经济压力,希望为可再生能源事业出一己之力的人士以及关心下一代(通常为孩子刚出生的家庭或者老年人)成长环境的人士。只有在政府和整个行业的努力下,只有当售电公司敢于创新开风气之先,绿色售电的概念才能被普通消费者接受。工商业用户尽管对电价比较敏感,也能够通过和绿色售电商合作,利用绿色电力进行产品的营销宣传,进而达到双赢或者多赢。
五、售电折扣模式
通过低价电力赢取客户是大多数独立售电商初期的发展策略。
在售电公司与客户之间还未建立最基本的合作关系之前,能够帮助客户省钱是售电公司的核心竞争力之一,售电折扣模式就是在这类价格战中应运而生的。独立售电公司能够提供更加低廉的电力,主要来自于以下两个方面:一方面由于保底供电的不灵活性和强制性,政府也对这类供电限制了最低和最高的电力价格,提供保底供电的售电公司购电成本相对较低。另一方面一个规则合理的电力市场提高了电力生产和交易环节的效率,有效降低了电力生产成本,这部分红利通过售电公司的能够转移到消费者手中。因此竞价能力较强的售电公司购电成本也较低,提供的售电套餐也更有吸引力。
售电折扣商的主要风险是流动性风险。售电公司是电力大规模生产和小规模销售之间的纽带,必须同时参与电力批发和零售市场。然而这两种市场的电力结算方式与结算时间相差巨大,如果售电公司没有处理好这些时间差,很有可能因为缺乏流动性而对自身的经营造成巨大的影响。
独立售电商作为连接电力批发交易与终端用户的纽带,是电力行业破除垄断,提升竞争性的关键一环。他们承担着发掘用户需求、增强市场活力、开发新型售电商业模式,以及提升售电服务质量的重任。在通过低价电力获取市场份额,站稳脚跟之后,利用前期积累的大量客户,结合用户的用能习惯和用电历史数据,可以用个性化的套餐吸引客户。多样化的定价方式与服务才是这类售电公司成功的关键。
六、虚拟电厂包月售电模式
大范围虚拟电厂建立的基础在于拥有众多分布式可再生能源发电设备的控制权、分布式储能设备等一系列灵活性设备、可再生能源的市场化销售机制和一套精准的软件算法。基于此类虚拟电厂的电力共享池系统提供了更加新型的售电模式。
在该模式下,加入电力共享池的终端用户能够便捷的互相交易电力,通过各自的分布式储能设备最大化的使用分布式可再生能源的电力,减少外购电,从而显著减低用电成本。
总体来说,基于虚拟电厂的共享电力模式对设备、通讯、计量、算法的要求十分的高,而且必须建立在一定的用户基础上。目前电力大数据分析,机器学习算法等技术都在其中有着很好的应用。在该模式下一旦形成电力共享的闭环,新增用户将会给系统带来更多的稳定性和安全性,这种模式也有着巨大的生命力和发展空间。
综上所述,我们可以清晰的看出,售电公司可以有的商业模式当中,与资源禀赋、技术支持、价格竞争和服务范围这四个要素紧密相关。从国外的经验我们不难推断,再第一阶段追求数量和速度的发展之后,无论是政策还是市场本身的意愿,都会推动售电公司们努力向这四个维度纵深发展,给这个行业带来更多的创新。