揭秘虚拟电厂：电动汽车不光会用电，也能卖电赚钱！

近日，根据国家能源局发布的数据，今年8月全社会用电量为8520亿千瓦时，同比增长10.7%。随着全社会用电持续攀升，峰谷电力供需差距不断拉大，而煤电比例下降，可再生能源发电比例上升，对电力系统的稳定性提出了更高的要求。在此背景下，“虚拟电厂”作为电力系统中的重要调控工具，受到了市场的高度关注。深圳虚拟电厂管理中心的成立，使这一流行概念更受市场追捧。这是中国首个虚拟电厂管理中心，标志着深圳虚拟电厂即将进入快速发展的新阶段。这也意味着，国内虚拟电厂从最初的探索阶段向实践阶段迈出了重要一步。”南方电网深圳供电局调度中心发电管理部部长石军在接受《每日经济新闻》记者采访时表示。9月26日，国家能源局规划司副司长宋文在新闻发布会上表示，中国将加大建设力度新的电力基础设施。优化充电基础设施布局，推动新能源汽车与电力系统融合发展，鼓励有序充电、电动汽车送电上网等技术应用示范。值得注意的是，管理中心计划在未来整合到虚拟发电厂管理的分布式能源中，包括V2G模式。什么是虚拟发电厂？它能解决什么问题？用户如何访问？系统是如何运行的？这和普通人有什么关系？带着这一系列问题，《每日经济新闻》记者采访了深圳供电局、首批接入深圳虚拟电厂的几家负荷聚合商、能源互联网公司和行业权威专家。他们还实地参观了泰达新能源有限公司，试图以深圳为起点，让您深入了解能源领域虚拟电厂的热门话题。我们为什么要建立虚拟发电厂？答：平衡电力供应和需求的虚拟发电厂的定义很复杂。有人认为这是一套智能电力调度系统，有人认为它是一种新的商业模式，还有人认为它能够在不燃烧煤炭或石油的情况下间接获得电力。事实上，‘虚拟’意味着它不是一个物理实体，因此虚拟电厂本身并不发电，而是将电网中大量分散的、可调节的电力负荷整合在一起，加入电网调度，实现有效的调峰填谷。同时，它还可以提供频率调节、电压调节和备份等辅助电力服务，以增强电网的安全性。从这个意义上说，虚拟发电厂实际上是一个基于能源互联网技术的“隐形发电厂”。与传统发电厂相比，它没有厂房或机组，不占用土地资源，不燃烧煤炭或天然气，可以促进可再生能源的消费和有效利用。中国电力企业联合会规划发展部部长张琳告诉《每日经济新闻》记者，虚拟电厂在外部起着可控电源的作用。它既可以作为向系统供电的“正电厂”，也可以作为通过负荷侧响应和调峰与系统合作的“负电厂”。例如，在电网紧张的炎热天气下，虚拟发电厂会将聚合的地铁空调提高1-2摄氏度，在不影响乘客体验的情况下减少电力需求；

或者，聚集的分布式能源和储能设施可以在高峰用电期间传输到电网，以在高峰时段实现高电价效益。那么，为什么我们需要建立一个虚拟发电厂呢？首先，这是出于经济考虑。根据国家电网的计算，建设燃煤发电机组以满足运营区5%的峰值负荷需要4000亿元的投资，而峰值负荷在一年内可能只会遇到有限的次数。为满足这些峰值而建造的燃煤发电机组的实际利用率将相对较低。通过虚拟发电厂的建设、运营和激励，只需要约10%的燃煤发电投资。其次，这实际上是由电力系统供需之间瞬时平衡的特征决定的。上市公司Terui De（300001）的子公司目前正在积极扩大其虚拟发电厂业务。特鲁德董事长于德祥介绍，由于无法大规模储存电力，电力系统的一个突出特点是发电和用电量始终相等。因此，当我们晚上关灯睡觉或公司下班时，发电厂必须减少发电量。一旦同时的差异过大，电网就会崩溃。对于电网来说，要维持整个系统的平衡，燃煤发电机组的可控性最强。至于用电负荷，需要安排尽可能多的燃煤发电机组进行实时匹配。但在“双碳”目标下，加快建设以新能源为主体的新型电力系统势在必行。预计到2030年，中国风电、太阳能等新能源发电装机容量（000591）将超过煤电成为第一大电源。新能源“靠天吃饭”的特点势必会影响电网的平衡。深圳市科众云科技有限公司有限公司首席执行官饶毅然（Rao Yiran）将电网比作一个天平，发电和消费属于天平的两端。同时，在天平两侧加上或减去砝码可以保持平衡。一旦一方突然发生变化，另一方也需要相应地“加或减”。虚拟发电厂的意义在于，过去只能增加电力侧的权重，但现在也可以随着发电侧的权重减少而减少。它曾经是一个承载电力负荷波动的传统发电厂，但现在它已经成为一个虚拟发电厂，我们在这里帮助新能源发电方抵消这些波动，”饶轶然说。看来虚拟发电厂确实有很大的潜力。那么，假设某个地区出现高温限电的极端情况，虚拟发电厂能解决吗？对此，多位受访专家明确表示：不行！

于德祥告诉《每日经济新闻》记者，虚拟电厂必须在大电网的支持下保持电网的平衡和稳定，并在正常发电和用电条件下进行调整。虚拟发电厂无法调整大的和长期的缺口，只能调整小的和短期的供需错配。负载聚合器的作用是什么？答：充当“第三方代理”，将视线拉回深圳。据悉，深圳虚拟电厂已接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等14个负荷聚合器，接入容量87万千瓦，接近大型燃煤电厂装机容量。这里提到的分布式储能和数据中心属于可调节负载类型。石军告诉《每日经济新闻》记者，地铁的空调、电梯、照明负荷都是可调的，数据中心也会有一些备用储能可以调节。同时，可以使用优化算法来控制计算能力的功耗。此外，目前深圳虚拟电厂还接入了5G基站、交换站、楼宇、分布式光伏、水厂工业负荷、集中供冷站等负荷类型。石军解释说，5G基站会有很多备用储能，这些基站通常处于空闲状态，因此可以将它们聚合起来参与电网调度。此外，发电站的电池和建筑物的空调也是很好的调节资源。虚拟发电厂实际上就像收集沙子形成一座塔， “饶轶然说。事实上，社会上有很多可调节的电力负荷资源。如果深圳的空调、充电站、分布式储能等可调节资源都连接起来，调节能力是相当大的。谁聚合了这么多不同类型、大量的电力负荷？大自然是一个‘负荷聚合器’。简而言之，负荷聚合器根据电力供需和系统调节要求，组织具备需求响应条件的电力用户参与需求侧响应。作为一家拥有发电、销售等业务的大型能源环保综合服务提供商，深圳能源（000027）是深圳虚拟电厂首批14家负荷聚合商之一。有限公司贸易部部长唐蒙从《每日经济新闻》向记者介绍，从商业逻辑角度来看，电网原本是在供应侧，但现在是在需求侧。“首先，需求端的负荷类型复杂，电网公司不可能花费大量的资金和人员来连接这么多用户。其次，单个用户的负荷规模可能太小，无法满足参与需求响应的要求，而电网公司作为市场建设者和‘裁判’，不能亲自离开。唐萌表示，在多种因素下，电网公司希望发挥聚合器的作用。通过市场化手段聚合社会可调节的资源，电网可以直接与聚合器连接。对于用户来说，负载聚合器通过专业的技术手段挖掘用户监管的潜力，并将用户引入市场交易给用户带来好处的同时，也帮助和引导他们形成科学的生产和能源消耗方法，”张琳说。换句话说，负载聚合器就像是电网和终端用户之间的第三方代理，聚集了数量不多的“散户”，代表用户与电网进行互动和交易。以深圳能源为例，唐萌介绍，“目前，我们自己的充电站、建筑和一些公共设施已经接入深圳电网。对于地铁、公交集团、供水等大型公共设施，我们将选择一些可调节负荷进行试点。“当然，因为我们是一家电力销售公司，已经有客户了，所以我们也汇总了客户的一部分可调节负载，“唐萌说：我们的目标仍然是最大限度地减少对客户正常电力生产的影响，例如提高空调温度和错开充电站的充电时间。这应该是未来深圳等大城市监管的一个重要场景。负载聚合器如何连接虚拟发电厂？答案：负载聚合器rs连接到虚拟p……

er工厂，并通过互联网平台将聚合负载转化为可调节负载？这涉及“互联网+5G+智能网关”技术、基于互联网协议的服务、虚拟专用网、电力线载波技术和无线技术，以及协调控制技术、智能计量技术、自动指挥分配技术等一系列技术。其中，能源互联网企业发挥着重要作用。简单地说，为了让负载聚合器访问虚拟发电厂，他们首先需要有一个互联网平台来连接管理中心。在这个平台上，他们应该能够实时监控电气设备的用电数据，以便在管理中心发布指令时，平台能够准确控制相应电气设备的耗电量。作为一家能源互联网企业，科中云是出席管理中心揭牌仪式的15家生态链企业之一，也是深圳唯一一家做平台、监控终端、智能网关的本土企业。据饶轶然介绍，科众云的职责是帮助负载聚合商搭建平台，并通过连接科众云平台与虚拟发电厂连接。根据客户提供的在线监控设备的数量，费用从数万元到数十万元不等。他举了一个例子，说明柯钟云之前是如何帮助一家房地产公司建立能源管理系统的。该公司在我们的平台上有7栋建筑的能源数据，现在他想参与虚拟发电厂交易。我们将帮助他将7栋建筑的用电数据实时上传到管理中心，以便在管理中心发布指令时，因为我们已经在这7栋建筑中部署了控制系统和EMS系统，这7栋建筑物可以参与虚拟发电厂的响应需求。“以参与调峰的具体响应过程为例，饶轶然介绍，平台会根据这7栋楼的使用情况，直接控制空调或部分水泵等电气设施，比如提高空调温度或暂停部分水泵的使用。经过这些操作，平台将以每分钟一次的频率向管理中心报告7栋建筑的总体减少的电力消耗或调整的电力。因为我们的平台和终端是经过认证的，管理中心会直接认可我们报告的结果，并在稍后进行结算。然后我们将与客户分享结算费用， Rao还表示。一些负载聚合器也有能力自己搭建平台，可以直接与管理中心连接。在一次特别的电话访问中，记者了解到，其所有充电站都配有远程监控终端，无需进一步修改即可实时收集所有数据进入专用呼叫充电网络，记者看到，该平台收集了全国所有充电站的数据，包括终端数量、实时充电容量、用户流量和服务车辆数量。选择任何一个城市，你都可以看到相应的实时数据。于德祥向记者介绍，从平台来看，目前有294746台充电设备在运营，累计充电容量148亿千瓦时，用户流量981万人，服务车辆828万辆。有限公司也是深圳虚拟电厂首批14家负荷聚合商之一，并基于现有平台与管理中心连接。前海能源技术总监王朝晖告诉《每日经济新闻》记者：“与北方集中供暖的原理相同，我们主要在前海地区做集中供冷，通过管网连接各个用户，将各个建筑分散的空调负荷聚合到我的供冷站，从而形成一个大的空调负荷。“王朝晖表示，连接虚拟电厂的过程并不复杂，主要是通过添加一些硬件设备，并符合南方电网的要求，可以在数据格式、信号等方面与电网达成一致，从而进入虚拟电厂云平台进行交互。石军表示，目前，深圳虚拟电力电厂建设了一个拥有最高数据中心的虚拟电厂示范项目……

在南方电网范围内，区段密度、连接负荷类型最全、规模最大、控制资源最直接，并组织了多次业务全流程测试。对电网有什么要求？答：预测不准确可能会导致罚款。石军表示，只要具有一定规模、上下调节能力、持续一段时间的可调节资源，都可以申请接入虚拟电厂平台，但接入平台必须符合相关技术规范。饶轶然介绍，目前深圳虚拟电厂对接入的聚合商没有具体的资质要求，一般参考《广州虚拟电厂实施细则》。根据这项规定，符合条件的电力用户和负荷聚合商可以申请加入虚拟发电厂。大型工业用电用户响应能力不低于500千瓦，一般工商业用电用户不低于200千瓦。负荷聚合器的响应能力是其所代表的电力用户的响应能力之和，总响应能力不低于2000千瓦。此外，参与实时响应的电力用户必须具有全面的电力在线监测和运行管理系统，以及分钟级负荷监测能力。监控数据必须发送到虚拟电厂管理平台，并将响应性能结果提交给供电局。

除了资格要求外，负载聚合商为了参与虚拟发电厂还面临一些技术障碍。特电是中国领先的新能源汽车充电设备制造商和充电网络运营商之一，也是深圳虚拟电厂首批14家负载聚合商之一。特来电市场支持中心主任卢文刚告诉《每日经济新闻》记者，负载聚合商参与虚拟电厂有两个关键点：一是“准确预测”；

第二是“可控”。准确的预测“是指负载聚合器需要对其聚合用电量进行清晰准确的预测。电网如何知道电力是否充足实际上是基于对未来的预测。聚合器需要将其未来用电量计划通知电网。如果预测不准确，将导致电网运行不准确破坏电网并对电网的平衡构成威胁。如果预测不准确，并且你报告了10000千瓦时的电力，而实际使用了9000千瓦时，电网需要进行额外的平衡调度。因此，对于您的预测偏差，将对电网进行评估，并扣除您的费用。至于“能够控制”，它指的是负载聚合器承诺使用更多/更少的负载，并实现承诺的结果。如何控制它？我们依靠运营策略来引导用户， ”卢文刚解释道。例如，15:00至16:00是用电高峰期，电网无法供电。用户原计划使用这段时间充电，公司将通过灵活定价调整15:00前和16:00后的定价，引导用户尽可能便宜地充电。如果只少用500度或少用1500度，你无法控制，”卢文刚说。如果偏差太大，电网仍会进行处罚。因此，‘准确预测’和‘控制’对于参与虚拟电厂的负载聚合商来说至关重要。如果这两件事做得不好，不仅赚不到钱，还可能打折扣。”卢文钢直言不讳地说，因此，这需要参与响应的公司积累高水平的历史数据，这就是为什么很少有新公司参与需求侧响应的原因。实践案例：《每日经济新闻》记者在采访中了解到，深圳虚拟电厂的前期平台建设工作已初步完成，目前正处于试点阶段，尚未实现商业化。然而，广东省此前已经进行了相关实践。唐萌介绍了负载聚合器参与虚拟电厂的具体流程。他说，目前，虚拟发电厂仍然是基于邀请的，通常是提前计划，在过程中执行，然后进行分析。例如，明天某个时间段，如果电网需要帮助调峰，电网公司会提前向聚合器发送需求侧响应邀请。然后，聚合器将通过沟通和分析历史数据，根据客户自身和聚合的客户情况，评估哪些客户可以参与，以及可以调整多少负载。然后，它将被报告给电网。第二天，在响应期内，将根据计划曲线进行在线监管。在监管的同时，我们将对其进行监测，因为目前它仍由人类手动调整。如果调节过程与计划曲线之间存在偏差，则需要通过人为干预进行调整。最后，这个问题将在稍后解决， “唐萌说。事实上，早在“十三五”期间，中国就已经开展了虚拟电厂试点工作，部署了多个虚拟电厂项目，并获得了大量的经验和数据。国内许多电力公司都在积极推动虚拟电厂项目的应用。根据特鲁德2022年半年报s建立了虚拟电厂运营平台，并已接入多个城市的电力调度中心，积极参与广东、上海、浙江等地的需求侧响应；在电网辅助服务方面，积极参与华北和湖南的调峰工作。报告期内，公司虚拟电厂平台可调度资源容量超过1300MW，不同场景可调度容量超过300MW，总可调度电量超过30000MWh。于德祥表示，电动汽车是一种高质量的可调负载，相当于一个电池。对于电动汽车用户来说，最理想的充电时间肯定是在低谷时期；

对于电网来说，“填谷”也是能够释放电动汽车价值的重要场景。他列举了特电参与华北电网“填谷”的案例。华北电网最典型的特点是，冬季张家口的风电出力很高，供热机组启动频繁，出力难以调整。在后半夜，由于电力消耗低，可能会出现弃风问题。例如，从今天凌晨4点到7点，华北电网表示将放弃5万千瓦时的电力。此时，电网表示将在这段时间内鼓励更多用电，电价为每千瓦时0.07元。这段时间你能用更多的电吗？如果是，您还应该申报多少？”于德祥用这样一个案例向记者解释。他解释说，在这种情况下，该公司将立即从京津冀地区数百个充电站检索历史数据。例如，在核实电动汽车的充电容量通常在晚上10点后达到4万千瓦时后，可以使用站点调度暂停所有汽车充电晚上10点充电，等到第二天凌晨4点再充电，这样下午4点到7点之间可以消耗40000千瓦时的电力。这响应了电网在需求侧的调度，消耗了本应放弃的风电，并总体降低了社会用电成本。由于夜间正常充电为0.3元/千瓦时，对于多用途电力，可以获得0.07元/千瓦小时的奖励。“于德祥解释说，通过电网的需求侧调度和站点的响应，你可以将整个电动汽车变成一个可调节的移动储能工具。整体有限收入的商业模式面临一些挑战，随着实际案例的出现，它不可避免地涉及到商业模式。与传统发电厂不同，负载聚合器的参与虚拟发电厂并不是他们的主要业务。因此，从市场化的角度来看，参与必须建立在“低投入、高产出”的基础上。对于充电网络运营商来说，参与虚拟发电厂是有利可图的，但对于其他类型的负载聚合商来说呢？例如，对于一些工业企业来说，关键在于他们能否对这部分收入进行估值。例如，如果我少用1千瓦时的电，你可能会给我3-4元，但如果今天的表现特别好，我多用1千瓦小时的电，创造10.8元的产值，我为什么不生产？“事实上，唐萌在与客户讨论虚拟电厂合作意向时也遇到了类似的情况。一些商业建筑不太愿意参与，认为参与虚拟电厂每年可以赚10万元以上，但会影响自己客户的体验。”王朝晖告诉《每日经济新闻》记者区域冷却系统的特点是它有一个冷藏环节。他所在的前海能源主要通过调整制冷机的使用时间，帮助电网实现调峰填谷。例如，在夜间低用电期间，通过打开制冷机构来冷却和储存产生的冷量，可以在白天的高峰用电期间释放。这样，冰箱可以在白天少开一点，并且可以减少电力消耗。事实上，从目前的角度来看，我们参与的收益不会很高，因为这与响应频率、响应电量等有关。如果我们的总调度次数较少，收益不会很大。王朝晖承认，企业更关心参与虚拟电厂是否能带来一些减碳效益，因为前海是零碳示范区，现在建设虚拟电厂的重要原因之一是为更多地使用可再生能源做准备。如果有这样的盈利模式，可能会更好。唐萌表示，深圳虚拟电厂已经完成前期工作，掌握了负荷聚合商选择的终端用户的用电数据，初始投资相对较低。未来，有必要探索哪些客户负载可以调整，并具备在不影响客户正常生产的情况下协助客户进行在线监管的技术条件，这仍然需要大量投资。这里存在输入输出问题，参与用户也需要……

计算它们的响应成本和响应收益是否能够匹配， “唐萌说。以前海能源为例，王朝晖介绍，目前的投资只有几十万元，主要是通过编程与管理中心对接。目前，我们只是在现有系统的基础上做出一些回应，这相当于基于现状挖掘潜力，而不是为vir设计我的系统实际发电厂和未来目标。“王朝晖说，前海能源目前参与的响应规模相对较小。如果我们想做出大规模响应，比如与可再生能源互动，我们需要从技术角度提高区域冷却系统的灵活性。”他说，这需要在设备和系统上进行一些优化调整，例如将慢响应设备转换为快响应设备。因此，需要进行大量不同于现有系统的研究和创新转型，而且投资巨大。除了技术条件尚不成熟外，目前市场还处于培育期。传统发电厂如何竞争是有规则的，但虚拟发电厂还不适用。广东省去年才有原型，深圳的试点还在探索中，所以在计算投入产出模型时不是很清楚， ”唐萌表示。但石军表示，虚拟电厂可以通过参与容量、用电量和辅助服务等各种电力市场来获得经济效益。目前，虚拟电厂主要参与辅助电力服务的需求响应市场和调峰市场。随着自动电力应用的深入控制技术在虚拟电厂中，虚拟电厂也将具备参与辅助调频服务市场的技术条件。尽管在“双碳”目标下，虚拟电厂的未来仍面临一些挑战，但多位受访者对虚拟电厂的市场前景持乐观态度。王朝晖表示，如果公司的系统被灵活修改，它可以更大规模地参与虚拟发电厂。“我们其中一个冷站的用电量为5万千瓦，10个冷站为50万千瓦。目前，深圳虚拟电厂的总容量为87万千瓦，我们可以挖掘的潜力仍然很大。”他说，事实上，公司目前正在与大学合作做相关的研究工作，希望通过与可再生能源的互动，提高区域供冷系统的灵活性，实现未来区域供冷的碳中和。石军认为，在“双碳”目标的确定性愿景下，虚拟电厂具有多样性、协同性、灵活性等技术特征，能够满足未来新型电力系统在“绿色、灵活、多元互动、高度市场化”方面的运营需求。预计虚拟发电厂将不可避免地在中国迎来良好的发展。为了推动虚拟电厂的大规模应用，张琳提出了四点建议：一是提高行业标准，明确各方责任；其次，将虚拟电厂等新兴市场主体纳入国家和地方电力规划和市场规则制定，出台相关激励和保障政策；再次，积极引导虚拟电厂参与调峰辅助服务，随着市场机制的不断完善，逐步引入有针对性的交易品种；四是深化试点示范，培育适合中国国情的虚拟电厂商业模式。深圳虚拟电厂管理中心作为中国的先行者，为行业树立了标杆，必将在后续全国范围内实施虚拟电厂中发挥示范作用。谈到管理中心未来的发展趋势，石军表示，第一步是完善虚拟电厂的标准规范体系，制定可调资源整体调整、终端控制和聚合协调的标准规范；

提高现有设备设施智能化改造的技术要求，发挥标准引领作用。其次，有必要建立一个虚拟电厂弹性资源库。全面识别具有较强调节能力的用户、负荷聚合器等各类可调节资源和市场主体，形成虚拟电厂动态响应资源库。同时，我们需要加大宣传力度，鼓励各种资源优先接入虚拟电厂管理平台。“此外，我们还需要扩大市场交易类别。”他说，为此，管理中心与上级单位共同制定了南方区域辅助服务市场、广东省市场化需求响应和电能市场的细则，并继续扩大虚拟电厂交易类别。积极研究虚拟电厂参与绿色电力交易、分布式发电交易、碳普惠市场的价格机制和交易规则。

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