电网数字化大势所趋虚拟电厂再成热点这5股为头号玩家

　　前言：最近虚拟电厂成为很多人的关注点，虽然虚拟电厂并非新概念，但是很多人对它还是比较陌生的，今天就来聊聊虚拟电厂以及其背后的机遇。

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　　近期有消息称太平洋燃气与电力公司与特斯拉推出虚拟电厂试点项目，实际上虚拟电厂并非新概念，此前我国就有相关的规划。6月份山西省也曾发布过《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，下面就来详细聊聊虚拟电厂。

　　虚拟电厂是一种将不同空间的可调负荷、储能、微电网、充电桩、分布式电源等可控资源聚合起来的智慧能源系统，并以此作为一个特殊电厂实现对电力资源的自主协调及优化控制。虚拟电厂的核心是集控平台，集控平台一方面可以对收集的充电桩、居民用电等数据进行分析，帮助电力市场削峰填谷；另一方面可以与大电网与电力市场互通。

　　发电系统将自身产生的电能输送到电网，虚拟电厂中典型的发电系统包括风电、光伏等新能源发电装置。

　　储能设备包括机械储能、电磁储能、电化学储能等，目前储能电池是虚拟电厂稳定可再生能源波动最有效的工具。由于电力需求及供给端的分时偏差，电力在日常各种应用场景的使用中可能存在供不应求或者供大于求的情况产生，故而储能设备成为电力能源行业中重要组成部分。储能设备按照存储形式的区别主要可以分为机械储能、化学储能、电磁储能、相变储能四部分。

　　虚拟电厂的数据分析功能包括采集并分析处理区域中各对象的运行数据，如发电机组的出力和运行效率、用电负荷随时间变化的规律等，并能对这些数据提供有效的检索和调用手段。

　　资源聚合商在虚拟电厂中属于中间环节也是关键环节， 其主要依靠互联网、大数据技术，整合、优化、调度来自各层面的数据信息，增强虚拟电厂的统一协调控制能力。

　　资源聚合商可以通过调节用户负荷来提供削峰填谷等辅助服务，为市场提供更多、更灵活的服务，在响应时刻通过负荷的柔性调节，为终端用户提供智能用电方案，优化生产方式，节能增效。

　　“负荷类”虚拟电厂指虚拟电厂运营商聚合具备负荷调节能力的电动汽车、充电桩等市场化电力用户，并作为一个整体对外提供负荷侧灵活响应调节服务；

　　“源网荷储一体化”虚拟电厂指聚合新能源、用户及配套储能项目，作为独立市场主体参与电力市场，不占用系统调峰能力，具备自主调峰调节能力，并可以为公共电网提供调节服务。

　　从我国风光资源分布图中可知，风光大基地基本集中在西部和北部，而电力负荷却集中在中部和东部，空间维度的错配一方面催生了特高压输电的需求，另一方面也促进了分布式能源的发展。我国提出到 2025 年公共机构新建建筑屋顶光伏覆盖率力争达到 50%，因此可以认为分布式能源进入快速发展时期。

　　在发展过程中，最亟需解决的问题就是 提升电网对新能源的消纳能力 ， 解决由于新能源不稳定特性导致并网时产生的一系列影响 ，在这样的背景下，虚拟电厂、智能微电网等模式应运而生。虚拟电厂一方面可以作为传统的可调度发电厂及时响应内部需求侧， 另一方面可充当分布式资源与电网运营商、电力交易市场之间的中介，实现能源交易。 因此虚拟电厂是促进能源转型，实现新能源大规模并网的关键。

　　技术方面，自 2001 年起，德、英、美等欧美国家就陆续开展虚拟电厂研究项目，目前发展较为成熟，已落地德国卡塞尔大学太阳能供应技术研究所、欧盟 WEB2ENERGY 等虚拟电厂项目。

　　从国内市场看，国内处于早期发展阶段，尚不具备成熟完善的建设体系，但在功能实现，近几年广东、河北、上海等地已有调峰调频，提升电网对新能源消纳能力的项目出现，例如上海黄浦区试点商业建筑 VPP 示范项目等。

　　收益方面，短期来看，我国虚拟电厂处于补贴状态，将在补贴下逐步完善项目功能； 但长期来看，随着国内储能、电力交易、碳交易等业态的技术和体系的发展，虚拟电厂也将通过其辅助功能获得交易收益，形成规模利润。

　　大规模新能源发电具有间歇性、随机性和波动性，给电力系统平衡调节和灵活运行带来重大挑战，高比例新能源、高比例电力电子装备广泛接入，电力系统的稳定特性、安全控制和生产模式都将发生根本性改变。风光等新能源具有波动性和不稳定性，由于其发电量与风力、光照等自然因素存在较大关系，因此新能源发电供给与居民用电需求之间存在错配问题。在这种情况下， 以智能微电网、虚拟电厂为代表的配电网智能化技术及输电侧特高压建设、储能等新业态乘势而进。

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