您的位置 首页 产业

虚拟电厂是时候了?

2022年的夏天是一个酷暑的夏天,长江的部分江段,还有洞庭湖、鄱阳湖的水位都降到了历史同期最低。长江在重庆巴南江段,有一个地区的水底下本来沉睡着3尊600年前的摩崖造像,也就是石雕佛像,这回,都重见天日了。总之,全国各地一方面空调用电需求激增,另一方面能够用来发电的水资源又比往年少。于是,四川作为全国第一大的水电大省,承担西电东送的,8月份的时候都紧急发了个通知,要求本地的工业企业们停产放假6天,让电于民。

这事随即影响了四川的硅料和光伏产品的生产。富士康在成都有一个园区,是组装苹果手表、平板、笔记本电脑和台式机的,这6天也得停工。

顺着这个事儿,有一个词我得跟你念叨念叨:虚拟电厂。要应对这种极端气候,企业放假只能是权宜之计,总得想办法系统性地解决它。而虚拟电厂恰恰就是人们在思考的一种解决方案。

2022年以来,中央和地方政府都在出台各项政策来支持发展各地的虚拟电厂项目。像河北、江苏、浙江、广东、上海这样的省市,已经有虚拟电厂试点项目建成,或者开始运转了。在山东和广东这样的能源用电大省,还在加速推动虚拟电厂参与电力现货市场交易。

而海外呢,总是走在时代潮头的特斯拉,最近也在官网披露说,自己跟美国的几个有名的公用电力公司要开始合作开展虚拟电厂项目。特斯拉说,如果这些电力公司的用户,家里有特斯拉那个储能设备叫“能量墙”的,就可以注册加入这个虚拟电厂。这些用户,每用储能设备向电网输送1度电,就能够获得2美元的补偿。你看,也就是个人用户发电挣钱。

我们在第一季讲过,特斯拉现在是全球最大的家用储能制造商,它已经卖出了5万个能量墙了,也就是说它拥有全球最大的分布式电池网络。

有一个名叫P&S的咨询机构预计说,到2023年,全球的虚拟电厂市场就会扩大到接近12亿美元的规模,从2016年推过来,年复合增长率高达30%。而在中国,东北证券预计说,虚拟电厂的市场规模有800亿。国海证券更乐观,它认为2025年虚拟电厂光是投资规模就要有815亿。

你听听,接近千亿的市场规模和30%的增速。在全球经济增长预期只有3.2%的今天,虚拟电厂的这些前景显得无比迷人。而且,它在未来,貌似还是一个家家都可参与的事业。我们是不是得讲讲。

 

 

什么是虚拟电厂呢?

它相当于一个通信软件平台,专门用来把分布式的发电方、可控的用电方和储能方都组织和管理起来,凑成一个虚拟联盟,让这个联盟像真实电厂一样有发电能力。这个电厂不但要在外部有需要的时候负责给电网发电,也得在外部供给过剩的时候帮电网把电能给消纳掉。所谓“消纳”就是消化和容纳,也是替电网减轻负担。

我们再翻译一下:

分布式发电方都有谁呢?比如山上的风电场、村口的小水电站、你屋顶上的光伏板。

那可控的用电方呢?比如家庭、工厂、写字楼、商场和电动汽车,都算。

储能方呢?比如能够充放电的电动汽车、能储能的充电桩、你手头的充电宝。

再简单一点说:虚拟电厂,是一种中心化、分布式的智能电网技术,它把很多小规模的玩家组织起来,用来缓和市场的电能供求冲突,替电网削峰填谷。比方说上海的黄浦区就有一个黄浦商业建筑虚拟电厂,2021年就开始运营了,它把黄浦区200多栋商业建筑组织起来,产出“柔性负荷调度能力”。怎么个柔性负荷调度能力呢?比如说宝龙大厦这个小时用电需求增多,那附近的创兴金融中心就把弹性用电的需求下调一些。参与了这种调度,写字楼里的业主们还可以收到“售电补偿”。

《商业参考》在第一季其实讲过不少的电能调配业务。比如说河北新奥集团的能源运营商战略,还有宁德时代的储能业务战略,还讲过特斯拉怎么默默地成为全球最大的家用储能系统制造商。

这些大项目跟我们普通人没有什么直接的关系,我们实在看好它们的业务,也只能去买它们的股票。

但要是我们的办公室,我们的电动车或者家里的太阳能发电板能够被一个虚拟电厂相中,那你就有机会成为虚拟电厂的一部分,在未来带着使命感帮大市场用电、发电,甚至参与电力市场交易。

 

 

虚拟电厂要解决的是什么问题呢?就是前面说的,电网的峰谷负荷问题。

我们在第一季解释过,所谓的能源革命、能源结构转换,就是用水电、风电、光电这类清洁能源去替代燃煤、燃气的火电。

主流的清洁能源们确实比火电环保,也不排放二氧化碳,但它们的缺点是得看天发电,没那么稳定。没了风,或者夜晚,或者旱季,清洁能源可能也得歇。而在用电侧这边,也有用电低谷和用电高峰,所以整个电力市场,需要一个“做市商”在中间帮着给电网调峰调频。帮着缓和供需关系。

这件事情在清洁替代的早期是用火电来操作的。火电站们基本都配置在城市和工业园区的边上,清洁电能要是不够用了,那每小时差多少,火电站就看着烧,把电能缺口给补上就行。

到了前两年,行业里开始改用储能项目来操作。电能供大于求的时候,这些大号的充电宝们就先把风电、光电、水电给存起来,等到了用电高峰,再帮着补位,把存储的电能释放出去,这样的操作比火电站补位要环保。

那到了虚拟电厂又不一样在哪呢?

虚拟电厂是把前面说的发电方、用电方和储能方,都给统筹起来、组织起来了。简单来说,虚拟电厂走的是群众路线,不用动用火电站,也不用专门去新建储能项目,而是让市场上现成的发电和储能资源来兼职,用老资源把新事情给办了。

用老资源做新事的最大好处,就是降低成本。国家电网做过测算,同样一个削峰填谷的任务,比如说要满足5%的峰值负荷,要是用火电站去干,得投资4000亿;而要是借助虚拟电厂,主体资源都是现成的,只需要补充投资五六百亿,把建设、运营、激励等中间环节给补上就行了。

这是为什么,2021年以来,从国家发改委到北京发改委,再到山西能源局,都在出台指导意见,推动市场加快建设虚拟电厂。北京的指示还很具体,说,大型商务楼宇、电动汽车和储能设施,都要动员起来。

 

 

这个大方向当然是没错的。实际上,在德国、英国、美国、澳大利亚等成熟市场上,虚拟电厂已经有很成熟的应用了。

那它为什么在这会儿才在中国成了一个热门话题呢?

我近期看到几个原因,不一定全面,但都还挺有趣:

极端高温天气引发了用电危机的话题,这个我们开头解释过了。

第二,5G技术和智能算力越发成熟了。虚拟电厂所需要的通信和决策的基础设施有了。

第三,新能源汽车的普及,也让虚拟电厂到时候了。

为什么这么说,这跟新能源汽车有什么关系呢?这是清华大学车辆与运载学院的院士欧阳明高的观点。

你肯定知道,中国新能源汽车市场的发育已经超预期了,本来按照《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,到2025年国内新能源汽车新车的销售渗透率达到20%就算成功了,结果这个目标2022年就达成了。在2022年7月份,新能源汽车的国内零售渗透率已经接近了27%,中国的乘联会已经预计,2022年新能源车的销量能够冲到600万辆。

新能源车的加速渗透会带来什么样的衍生影响呢?欧阳明高认为,到2040年,中国能有3亿辆电动车,那如果每辆车65度电,车上可以装载的电能总量就是200亿度,这个储能规模,就足以成为虚拟电厂体系里的关键储能环节,让虚拟电厂在千家万户当中运营起来。

我本来是一个新能源车的保守消费者,我总觉得在自动驾驶技术成熟之前没必要非买一辆。但看到了欧阳院士的这个视角后,我有点焦虑了。因为他还预计说,未来十年电动汽车就会形成智慧能源的生态,分布式光伏+储能电池+电动汽车+物联网+区块链,这是一个黄金组合,会形成光储充放一体化的智慧能源系统。

这事要是真普及了,那可就是一场深入群众的发电革命。从这个角度说,不早点开上电动车会不会让我错过它?我看着我的燃油车陷入了沉思。

 

 

好,这是我想请你留意的,虚拟电厂这个新玩家,刚要开始在中国的能源革命里扮演的重要角色。咱们可以互相提醒着点儿,看看中国的虚拟电厂什么时候开始能有民用级别的参与机会,抓紧进去感受感受。

如果你正好是虚拟电厂的从业者,你经手或者见识过一个相对完整的项目,请你联系我,我们可以试试合作,在《商业参考》里给大家讲一个案例。

我还要请你再留意一个有趣的关联。

资本市场最近已经开始把虚拟电厂和人形机器人放在一起,去讨论它俩能不能成为下一个新能源汽车级别的风口。

你看这两个新风口摆在一起挺妙的:人形机器人走的是智能之路,它追问的是产业能把“信息”优化到什么程度;而虚拟电厂走的是电能之路,它追问的是产业能把“能量”优化到什么程度。

把它俩放在一起,就又回到了历史学家大卫·克里斯蒂安的大历史理论:人类社会的发展,永远是要靠能量和信息这两个核心元素推动着进行的。

热门文章

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。