电力智能管家!虚拟电厂迎电力时代机遇!一文了解虚拟电厂!
摘要:虚拟电厂近日迎来消息驱动,板块出现异动。虚拟电厂是一种智慧能源系统,可以实现对电力资源的自主协调及优化控制。本文深度解析了虚拟电厂的定义、作用、发展现状以及相关的上市公司。
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电力智能管家,迎来消息驱动!
消息面上,日前,华北能源监管局针对今年华北预期电力存在的250万千瓦缺口,建议从5个方面加快推进华北区域虚拟电厂建设和需求侧管理工作。
虚拟电厂是一种智慧能源系统,在新能源快速发展背景下,能够灵活实现电力削峰填谷,解决电网负荷问题。
我们今天一起了解下虚拟电厂相关知识,虚拟电厂是什么?具体有什么作用?国内发展如何?有哪些公司涉及相关业务?
1、虚拟电厂—智慧能源系统,灵活削峰填谷
虚拟电厂,是一种智慧能源系统,将不同空间的分布式电源(发电)、可调负荷(用电)、储能、充电桩、分布式电源等可控资源聚合起来的虚拟集中式电厂,可以实现对电力资源的自主协调及优化控制。
虚拟电厂不是传统意义上的发电厂,可以理解为一个“电力智能管家”,利用物联网和先进通信技术,通过集控平台进行调节响应,可以灵活进行电力资源调度,协调、控制、管理等是核心技术。
当需求侧供电量不足时,可以作为“正电厂”向电力系统供电;当发电侧电量过大,需求侧难以负荷时,又可以作为“负电厂”加大负荷消纳电力系统电力,帮助电力市场削峰填谷。

资料来源:国网上海经研院,华安证券研究所
虚拟电厂主要分为三大类:负荷型虚拟电厂、电源侧虚拟电厂和源网荷储一体化虚拟电厂。
(1)负荷型虚拟电厂
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。
(2)电源侧虚拟电厂
指在分布式电源发电侧建立虚拟电厂。
(3)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。
当前我国虚拟电厂试点的多为负荷型虚拟电厂,冀北试点的虚拟电厂为国内鲜有的源网荷储一体化虚拟电厂试点。
虚拟电厂在电网侧、用户侧、发电侧发挥作用,主要作用是削峰填谷,减轻日增增加的电网负荷。
(1)电网侧:新能源发电具有波动性,虚拟电厂可以将需求侧分散资源集中起来,与电网进行灵活、精准、智能化的响应,有利于削峰填谷,提升电网安全保障水平。
(2)用户侧:参与虚拟电网的用户使用能源效率提升,能够降低电费,比如无锡试点项目提高园区整体综合能源利用率约3%,降低用能成本2%。
(3)发电侧:部分时段部分地区的弃风弃光现象仍比较严重,发展虚拟电厂,将大大提升系统调节能力,降低“三弃”电量。

数据来源:东吴证券研究所
2、双碳背景下,虚拟电厂乘势而起,国内地方试点推行中
在“碳中和”、“碳达峰”双碳背景下,风电、光伏等新能源快速发展,在整个新型电力系统建设中,新能源新型发电对电网造成了巨大冲击。

数据来源:华安证券研究所
电具有瞬时性,发电、供电、用电在同一时刻完成,而风电、光伏发电受自然因素的影响具有波动性和不稳定性,造成了新能源发电和用电的错配。
另外,我国风光大基地主要集中在西部和北部,而电力负荷却集中在中部和东部,空间存在错差,所以催生了特高压输电和分布式能源的发展,分布式能源中亟待解决的问题就是电网对新能源的消纳能力,因此虚拟电厂乘势而起。

资料来源:《200m 高分辨率年平均风速分省图谱》、华安证券研究所
虚拟电厂,解决电网负荷的成本相对较低,经济性明显。根据国家电网的测算,实现电力系统削峰填谷,满足5%的峰值负荷,火电厂需要投资4000亿元,虚拟电厂仅需要500-600亿元,是火电厂的1/8-1/7。

数据来源:东吴证券研究所
海外虚拟电厂发展较为成熟,从2001年期,德、英、美等欧美国家就陆续开展虚拟电厂项目,目前发展较为成熟。国内目前处于发展早期,商业模式尚不健全,与海外市场对比具有较大的提升空间,目前各地积极开展虚拟电厂试点,江苏、浙江、上海、冀北等地均出现了大型的虚拟电厂试点。

数据来源:东吴证券研究所
3、虚拟电厂上市公司梳理
万胜智能:国内电能表市场标杆企业。
恒实科技:公司参与建设了国网冀北虚拟电厂、国网湖南省电力有限公司智慧能源综合服务平台。
易事特:智慧能源系统解决方案卓越供应商。
国网信通:公司的虚拟电厂类应用主要在做需求响应相关的业务。
协鑫能科:公司下属的综合能源服务公司长期经营江苏、广东虚拟电厂业务。
东方电子:公司在虚拟电厂业务中可提供核心的软件和算法及装置设备。
特锐德:公司目前已与众多地市的电力调度中心打通,积极参与了广东、上海、浙江等地的需求侧响应。
北京科锐:公司的能量管理系统EMS适应大量分布式发电资源聚合的虚拟电厂调度方式和调度策略。
固德威:公司已研发并网及储能全线二十多个系列光伏逆变器产品,充分满足户用、扶贫、工商业及大型电站需求。
金智科技:公司掌握虚拟电厂相关核心技术,包括分布式新电源优化协调控制、区域快速通信技术等。
林洋能源:公司的区块链智能电表产品方案作为电力区块链基础平台后续可以应用到虚拟电厂。
南都电源:公司已在德国莱比锡建成了德国虚拟电厂分布式储能电站项。
纬德信息:公司的智慧电站业务基于风、光电站的单站需求,从发电侧帮助客户解决并网控制、监控运维、电站集中运行管理等系统服务及配套解决方案。
大连电瓷:公司在互动易平台表示公司今年成立的子公司超创数能目前仍处于运营准备阶段。
万里扬:公司控股子公司万里扬能源公司自2021年开始开展虚拟电厂相关业务。
鹏辉能源:公司是国内领先的规模化生产锂铁电池产品的企业;储能业务主要集中在光伏储能、家用储能产品等领域。
远光软件:在虚拟电厂方面,公司正在研发面向发电企业、电网企业以及第三方负荷聚合商的虚拟电厂运营管理平台,目前平台已经开始为部分客户提供相关服务。
东方国信:公司对虚拟电厂这种需要能源互联网支持、通过数据、模型、业务驱动,聚合灵活性电源和负荷资源的电力业务,已经具有相当的技术积累。
奥特迅:公司在虚拟电厂和需求侧响应方面,公司一方面积极布局电池储能业务,另一方面,也在积极开展虚拟电厂技术在电动汽车充电站的应用。
浙大网新:公司中标华云科技虚拟电厂项目,并与中国华电集团、某省能源集团等客户展开深入合作。