中國儲能網訊：2023年10月31日，上海市經信委副主任湯文侃在SNEC第八屆（2023）國際儲能技術和裝備及應用大會上表示，目前上海市共建立虛擬電廠22家，接入負荷總量達到170萬千瓦，實際負荷調節(jié)能力超過了30萬千瓦，這在全國城市中位于首位。
虛擬電廠的彈力電能對現階段的電網調控而言，是解決電網負荷最具經濟性的選項之一。據國家電網測算，通過火電廠實現電力系統削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億元，而通過虛擬電廠僅需投資500億至600億元，虛擬電廠的成本僅為火電廠的八分之一至七分之一。
國內不少城市和企業(yè)，已經開始關注和發(fā)展“虛擬電廠+車網互動（V2G）”。中電聯預計，2025年我國全社會用電量將達9.5萬億千瓦時，而最大負荷將達到16億千瓦，按5%可調節(jié)能力、投資成本1000元/千瓦計算，預計到2025年，虛擬電廠投資規(guī)模有望達到800億元。
虛擬電廠備受市場關注
A股有多家公司參與了虛擬電廠產業(yè)鏈建設，多只股票價格出現過波動。如：東方電子、國能日新、朗新科技、遠光軟件、南網科技、國網信通、恒實科技、智光電氣等。
其中，東方電子已有多個虛擬電廠項目實施案例?；浤芡短摂M電廠管理項目是南網首個基于市場交易規(guī)則設計的虛擬電廠。國能日新自2020年起開展虛擬電廠業(yè)務，同時結合發(fā)電功率預測產品及電力交易策略產品，形成了發(fā)電側與負荷側數據的打通與互動。
10月30日，東吳證券日前發(fā)布的研報稱，關注2023年三季報超預期的虛擬電廠板塊，虛擬電廠板塊三季報業(yè)績超預期。
東吳證券表示，隨著新能源加快進入現貨市場+用戶側負荷的拉大，關注新能源功率預測國能日新和負荷側管理安科瑞。其中，2023 年前三季度，安科瑞實現營業(yè)收入8.75 億元，同比增長13.3%，實現歸母凈利潤1.74 億元，同比增長25.5%。2023 年前三季度，國能日新實現營業(yè)收入3.09 億元，同比增長40.5%，實現歸母凈利潤0.52 億元，同比增長41.9%。
虛擬電廠首先是一個虛擬的電力發(fā)電站，它集成了多種分布式能源資源，如太陽能、風能、儲能設備以及電動汽車電池。這個概念源于對電力系統更大程度的智能化和可控性的渴望，尤其是在新能源占比增加、電動汽車普及的情況下。虛擬電廠的目標是將這些分散的能源和儲能設備整合起來，形成一個統一的能源管理體系，以實現更高效的電力利用和供需平衡。
睿電綠能副總經理趙璞建表示，作為能量時移的方式之一，虛擬電廠可以整合零散資源，統一調配，平復光伏發(fā)電以及整個消納之間的時差。
談到虛擬電廠，長興太湖能谷科技有限公司研發(fā)中心副總裁周群，在此次SNEC儲能大會上表示，新能源、儲能主要是為了解決碳排放的問題而產生的，新能源帶來的波動性、不穩(wěn)定性是電網面臨的一大問題。我國能源分布不均，集中用能的地方，能源相對來說較為緊缺，儲能、虛擬電廠最終就是為了面對這些問題而產生的方案。
周群表示，通過分布式能源+儲能+可調負荷，構建的虛擬電廠，本質上就是一個發(fā)電企業(yè)，能夠輸出電能，給用戶提供電力，對電網產生貢獻。電力系統中加入儲能環(huán)節(jié)，新能源問題的嚴重性大幅降低。儲能本身既可以看作電源，又可以看作負荷，可以在源和負荷之間起橋梁作用。如果在一個虛擬電廠系統里有足夠的儲能設施存在，整個運行及電能的調節(jié)靈活度將大幅提高，造成的技術負擔也明顯減輕。
虛擬電廠+車網互動發(fā)展存障礙
虛擬電廠火爆的同時，車網互動（V2G）技術也得到了政府的重視。
上海市經信委副主任湯文侃在SNEC儲能大會上介紹說，到2022年，上海全市虛擬電廠的調節(jié)能力達到100萬千瓦，在車網互動（V2G）業(yè)務探索方面，強化車、樁、網支撐，加快未來能源、上海電科所等8個V2G項目示范場景建設，推動新能源汽車儲能潛力釋放。
河南交通運輸戰(zhàn)略發(fā)展研究院院長龍志剛此前表示，電動汽車大規(guī)模接入電網帶來負面影響的同時，也給未來能源互聯網發(fā)展帶來了重要機遇。
V2G的英文全稱為Vehicle-to-Grid，這一技術的核心思想是利用電動汽車中的動力電池等儲能源作為電網和可再生能源的緩沖。截至2023年6月底，全國新能源汽車1620萬輛，其中純電動汽車保有量1259.4萬輛。
2023年4月，深圳供電局調度臺向一座V2G充電站發(fā)送“削減20千瓦電力負荷”指令，后者在1分鐘內將充電功率降為零，進一步將車載電能返送回電網，也實現了電動汽車與電網互動的迅速調節(jié)。
國家能源局規(guī)劃司副司長宋雯此前表示，加大新型電力基礎設施建設力度，其中包括：優(yōu)化充電基礎設施布局，推動新能源汽車與電力系統融合發(fā)展，鼓勵開展有序充電、電動汽車向電網送電（V2G）等技術應用示范。
要實現虛擬電廠的概念，車網互動技術是關鍵。車網互動技術允許電動汽車不僅僅是能源的消耗者，還可以成為電力系統的一部分，通過與電網互動，將儲存在電動汽車電池中的電能釋放回電網，以滿足電網的需求。
就像將電動汽車變成一個移動電池，可以把電能分享給電網，或者從電網獲取電能，幫助平衡電力供需，使電動汽車成為能源互助的一部分。這項技術有助于更高效地使用電能，減少浪費，同時還可以賺取一些額外的收益。
這種雙向交互可以有效提高電力系統的靈活性，減少尖峰負荷時期的電力短缺，以及電網的負擔。虛擬電廠與車網互動技術的聯合應用，能夠助力電力實現高效管理，但實現這一目標需要克服眾多的技術、商業(yè)和政策挑戰(zhàn)。
長興太湖能谷科技有限公司研發(fā)中心副總裁周群認為，新能源汽車的普及越來越多，本身可做靈活調節(jié)，但V2G這方面的實踐現在相對比較少，初步實踐也面臨一些問題，包括用戶配合程度以及整個系統的復雜性問題，都需要解決。
車網互動技術的應用需要解決電動汽車與電網之間的互操作性問題，以及電動汽車的充電和放電管理。一輛電動汽車在電價低的時候充完電后，得知電網需要額外電力，就可以以更高的價格，將其部分電能釋放到電網，以滿足高峰負荷需求。這對電網來說是一種有益的支持，同時還會因此而獲得一些經濟回報或其他激勵。但如何準確獲知電網高峰負荷下的需求信息是應用這項技術的關鍵一環(huán)。
今年7月，中國電力科學研究院陳宋宋在第二屆中國新型儲能產業(yè)高質量發(fā)展大會上說，國內虛擬電廠發(fā)展仍然面臨著種種挑戰(zhàn)，具體表現為感知監(jiān)測復雜性、用戶生產約束、不成熟的市場機制和標準化困難上。
陳宋宋認為，目前的標準相對來說存在推廣難度比較大的問題，難以支撐高質量、大規(guī)模秩序化發(fā)展。可見，在虛擬電廠和車網互動技術的實施中，政府要推動建立技術標準，以確保不同廠商和設備之間的互操作性，消除技術障礙，使虛擬電廠和車網互動技術更容易被采納和使用。
其次，虛擬電廠的規(guī)模建設本身存在困難。要使虛擬電廠高效運轉，需要整合多種能源和設備，要求配備高度先進的智能控制和通信技術，確保各種組件之間的協調和協同工作。
10月29日，由中國電力科學研究院有限公司主導制定的國際標準——《IEC TS 63189-1：2023虛擬電廠-第一部分：架構與功能要求》由國際電工委員會（IEC）正式發(fā)布。據悉，該標準是IEC發(fā)布的首個虛擬電廠國際標準，填補了該領域國際標準的空白，充分彰顯了我國在能源電力前沿領域的技術實力和國際影響力。
雖然在國內仍未大范圍應用，但“虛擬電廠+車網互動”的概念在國內外都在逐漸嶄露頭角。例如，澳大利亞的虛擬電廠項目成功運營，通過光伏和儲能設備的整合，為電力系統提供了彈性和備用電力。在美國，車網互動技術已經開始應用，一些電動汽車制造商與電力公司合作，允許電動汽車的電池進行充放電，以平衡電力需求。
虛擬電廠與車網互動技術相結合，將電力系統的管理推向了一個新的高度，但這一路徑充滿挑戰(zhàn)。只有通過技術創(chuàng)新、政策支持和產業(yè)合作，才能夠實現電力的高效管理，提高電力系統的可持續(xù)性，以及推動清潔能源的發(fā)展。虛擬電廠與車網互動技術的結合，或將成為電力行業(yè)未來發(fā)展趨勢，為電力系統的管理和電能的有效利用提供更大空間。
