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从示范到商业,微电网与虚拟电厂如何在“新战场”杀出重围

时间: 2025-04-21 来源: EESIA 作者: 打印 字体

在我国加速建设新型电力系统的背景下,随着新能源发电全面进入电力市场政策落地,如何保障新能源的合理消纳利用、提升系统运行的灵活性,成为关键议题。微电网和虚拟电厂作为适应新型电力系统建设的新业态、新模式,通过聚合分布式能源资源,优化能源供需平衡,助力实现能源的高效利用与系统稳定运行,正逐渐成为破解新能源消纳、电力保供和灵活调节难题的战略抓手。


日前,“2025节能与综合能源服务产业年度峰会”的“微电网与虚拟电厂发展分论坛”顺利落幕。论坛上,华北电力大学副教授郑华表示,随着省级/省间现货市场的加速推进,集中式新能源已全面市场化,分布式新能源逐步进入市场交易体系,与此同时,南网等区域级现货市场正逐步形成,区域内市场交易协同机制不断完善,适合灵活性资源发挥价值与作用的市场机制正加速落地。在此背景下,微电网和虚拟电厂作为新兴市场主体,通过参与市场化交易获取收益已成为必然趋势。

“由于缺乏科学、及时的价格信号,导致资源配置错配,传统资源配置应对模式大规模新能源捉襟见肘。”中国人民大学副教授陈浩进一步强调,新能源入市后,电价体系正从单一电量价格向“电能量+容量+辅助服务+绿色价值+安全价值”的多元结构转变,这一变革为微电网、虚拟电厂等新模式创造了发展机遇。

微电网进阶:从技术示范到商业运营的跨越


微电网作为分布式能源的高效组织形式,在新型电力系统建设过程中扮演着重要角色。然而,其发展仍面临诸多挑战。


中国科学院电工研究所研究员唐西胜表示,尽管经过多年的发展,微电网已从技术研发和应用示范迈向商业化运营,但我国在工商业园区、居民区及新农村微电网建设方面仍显滞后,无法跟上分布式光伏迅猛发展的步伐。“工商业园区大光伏、小储能,如何界定微电网边界和作用?居民区微电网和乡村微电网商业模式还不够清晰,如何助力分布式光伏发展?这都是我们需要深入思考和解决的问题。”

针对能效提升,唐西胜建议大中型商业区可以使用天然气等冷热电联供机组替代传统能源形式,还可以采用地源热泵、空气源热泵,并结合建筑光伏和储能,形成单建筑或多建筑级微网,通过能量管理策略,控制建筑微网内整体的电、热和冷的消耗,利用建筑热惯性实现用电的灵活性调节,释放需求响应资源。此外,对于重要的商业和工业用户,还可以通过微网的无缝切换等功能进一步提高供电质量和可靠性。


虚拟电厂崛起:需求侧资源的战略价值重构


随着新型电力系统的加速构建,在供需高度协调、产消一体化发展需求下,需求侧资源正逐步提升至与供给侧同等地位,成为调节电力供需、支撑新能源消纳的关键力量。

“虚拟电厂是促进电力供需灵活互动的重要抓手。”中国宏观经济研究院能源研究所高级工程师赵晓东指出,虚拟电厂作为电力需求侧管理的重要实现形式,兼具发电与用电双重属性,正从研究示范阶段向规模化应用转变。但当前电力市场规则仍以经营主体身份界定权责,导致虚拟电厂这类新型经营主体依据什么角色确定权责,在实操中存在模糊地带。“从国内外经验来看,参与电力市场获取收益是虚拟电厂常态化运行的关键因素之一。”

“在配网层面为供电公司提供服务是美国虚拟电厂主要的盈利来源。”自然资源保护协会清洁电力项目官员陈艺昕详细介绍了美国地方政府为了确保虚拟电厂有稳定的盈利预期所采取的各种措施,其中包括:


纽约州公共事业监管委员会设计了一套机制,明确虚拟电厂的价值类型和成本回收方式,允许补偿金额根据不同区域进行区分,高负载区域的补偿会更高;马萨诸塞州公共事业监管要求州内的供电公司必须满足能效目标,并鼓励利用虚拟电厂方式超额完成能效目标,若超额完成,供电公司的核定利润可以放宽至125%;华盛顿州在2024年3月通过了一项法案,要求供电公司提交综合系统规划方案,包括考虑虚拟电厂,以与该州清洁能源计划和减排目标保持一致;科罗拉多州公共服务委员会在2023年10月批准了一项绩效激励机制,降低分布式资源并网的门槛,例如供电公司每超过并网限期一天退还客户4%的并网费用;佛蒙特州公共服务委员会允许州内供电公司根据需要投资分布式储能等资源,并核定了固定的收益等。


“监管对供电公司的规划与运营提出明确要求或激励机制对促进虚拟电厂发展十分关键。”陈艺昕说。


终端电力系统的革新与挑战


供需协同是构建新型电力系统的基本原则之一,也是最具活力的方向。需求侧各领域新兴的、多样化的海量终端用户为电力转型提供了资源和潜力,成为建设新型电力系统的关键支撑。在“终端电力系统发展模式革新”圆桌对话环节,六位嘉宾就共同关心的问题深入交换看法,畅谈终端电力系统发展模式革新,探讨终端用户侧电力系统支撑新型电力系统建设的制约挑战与市场机遇。

新能源入市政策出台后,在带来机遇的同时,也给综合能源服务企业带来了不小的挑战。金风零碳解决方案总监刘雪松表示,新能源入市政策实施后,公司面临的最大挑战是原有财务模型的失效,“无论我们投资项目还是我们给客户提供服务,现在没有办法计算未来项目收益。等到下半年,各个省市都出台了自己的政策,有一个哪怕收益低但相对稳定的模型,才好继续开展业务。”

而面对取消高低电价之分后,光伏资产如何保值的问题,港华数智能源助理副总裁刘强给出了自己的答案:“我们的一个做法就是给原来投资的项目配置一些储能,通过光储协同和一些算法,在合适的时间利用余电在市场获利。”

鸿合电子高级顾问陆少聪发表了自己对工商业储能的商业模式的独特看法,“我觉得未来行业核心竞争力不在于技术设备多先进,而在于运维和运营能力的提高。很多市面上的工商业储能项目最后收益不如预期的普遍原因,就是因为项目的所有方运维、运营能力极差。”

安悦节能副总经理杨勇表示,服务方开展微电网业务,和业主建立起充分的信任关系至关重要。“业主要把生产的数据提前给到我,而我在数字化和硬件等方面的前期投入也特别大,培育用户可能需要一段时间,主要是建立信任。”

东方电子综合能源事业部总经理董文杰认为,虚拟电厂业务是节能与综合能源服务产业里技术含量最高、商业模式最超前的业务。“虚拟电厂首先要了解电网的需求,因为虚拟电厂是为电网调度服务的;其次是要懂能源,能源有成本特性、运营特性,只有深入了解能源,才能利用能源的特点从电力市场赚钱;第三是虚拟电厂不只是一个平台,而是全链条的生态,从资源改造到平台建设到和电网互联互通,需求侧资源的开发占据了虚拟电厂项目工作量和投资的70%左右。”

联欣科技副总经理韩家祥表示,在技术和市场不断变革的背景下,虚拟电厂运维应向更智能化、绿色化和高效化的方向转型,通过数字化平台提升运营效率。


微电网与虚拟电厂作为跨领域跨行业融合的代表性业态,其蓬勃发展为海量小规模、无法独立参与电力市场的分布式电源、可调节负荷、储能等提供参与市场竞争的机会,为产业链上下游企业带来商业机遇。未来,随着政策体系的完善、市场机制的优化以及技术的持续突破,二者将在助力电力安全保供、促进新能源消纳、培育新质生产力方面持续发挥更重要的作用。


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