今夏迎峰,行业“电量焦虑症”再起。
8月,因遭遇历史同期最极端高温、最少降雨量、最高电力负荷,“水电大省”四川电力供需形势由高峰时期电力“紧缺”,转变为全天电力电量“双缺”。自2020年底湖南启动紧急有序用电至今,不时有局部地区拉闸限电,原因大同小异——吃力的供给难以满足旺盛的需求。近几年,纾困煤电企业、释放煤炭产能、解扣“煤电顶牛”多管齐下,合力治愈困扰行业近三年的“顽疾”。
不同的是,虚拟电厂成了今年镜头前“对症药”的主角。虚拟电厂并不是一个物理意义上的电厂,它不烧煤,没有厂房,而是通过软件系统和信息通信等搭建起一套能源管理系统,用来整合分散、可调的分布式能源。国内首家虚拟电厂管理中心落地、首个省级虚拟电厂实施方案印发、虚拟电厂可作为独立市场主体参与现货市场交易……近年来,虚拟电厂在我国获得实质进展。国际方面已有成功实践,亮点在于美国科技巨头特斯拉重磅入局,与美国加州最大的电网公司共同成立了虚拟电厂。
科技和限电两大现象级IP撞出了火花,投资者们争相涌入,希望在新能源资本赛道中压中风口分一杯羹。Wind数据显示,自年内4月份低点以来,“虚拟电厂”指数累计涨幅高达84.21%,跑赢同期沪深300指数76.02个百分点,实现了成分股的全面上涨。一时间,“虚拟电厂拯救电荒”“虚拟电厂是电网的‘定海神针’”“虚拟电厂下一个‘千亿黄金赛道’”等声音异常活跃。
事实上,虚拟电厂业务在我国尚未形成规模,多数企业相关业务尚未落地,电力行业诸多从业人士不免惊讶,十几年前就出现的概念缘何突然名声鹊起?就连嗅觉敏锐的电力行业证券分析师也多数懵圈,一边惊叹资本强大的“钞能力”,一边临时补课追赶落了下风的步伐。虚实之间,虚拟电厂的意外走红像一面多棱镜,一面照出了资本市场的狂热,一面照出了能源转型的艰巨和复杂。
虚火一:虚拟电厂拯救电荒?
实际调节性资源难扛保供大旗
在电力无法大规模储存的前提下,要想做到用多少发多少,即便迈入信息化时代,依然是无法完成的任务。
2021年2月,美国得州遭遇数十年来最冷天气,电力需求超预期增长;另一方面,寒潮导致天然气供给短缺,加上风机受冻无法发电,得州电力供给三分之一缺位。今年我国西南地区堪称“夏天版”的美国得州,四川、云南等水电大省,水电装机比重超过75%,煤电装机比重不足15%。极端高温干旱、汛期来水偏枯,水电顶不上出力且煤电装机不足,电源结构性问题导致上述地区电力供应趋紧。
国内外能源转型从根源上面临“鱼和熊掌不可兼得”的两难抉择:风与光低碳但“看天吃饭”,瞬息间千变万化难以控制;煤油气化石能源可控可靠但高碳高能耗,基础保障不可或缺又要逐步退出历史舞台。在破与立的不断检验之下,科技成为人类对抗不确定性的有效凭证。
传统电力系统中,集中式大电源,发输配用单向电力传输。在新型电力系统中,电网的潮流流向无论在时间上还是空间上,都打破了传统输配电逻辑。新型电力系统中,颗粒度之细、地区跨度之大、分布数量之多前所未有,依靠人工难以准确把控错综复杂的运行局面,虚拟电厂有了用武之地。
具体而言,虚拟电厂既可作为“正电厂”向系统供电,又可作为“负电厂”加大消纳;既可快速响应指令保障系统稳定,也可如同真实的电厂一样参与各类电力市场获得经济收益。简而言之,虚拟电厂不生产电,只是电的搬运工。
目前虚拟电厂在发达国家已有成熟实践。以欧洲为例,2005~2009年,来自欧盟8个国家的20个研究机构和组织合作实施和开展了FENIX项目,旨在将大量的分布式电源聚合成虚拟电厂。此后,虚拟电厂项目不断升级,用以聚合管理需求侧资源和分布式能源。美国则通过虚拟电厂降低用电负荷来保证电网系统稳定性,特斯拉虚拟电厂智能平台Autobidder是典例。
我国沿着国外虚拟电厂的先行路径开始逐步探索。自2016年起,上海市开展国家级需求侧管理示范项目“上海黄浦区商业建筑VPP项目”建设;2019年,国网冀北电力的虚拟电厂示范工程投运;今年,深圳虚拟电厂管理中心正式揭牌,山西省发布国内首份省级虚拟电厂运营管理,山东省虚拟电厂可作为独立市场主体参与电力交易。
促进新能源消纳、优化调度运行、服务电网安全稳定运行,是虚拟电厂的确定性价值。今年以来有关保供的举措中,虚拟电厂赚足了眼球。“虚拟电厂解决用电供需失衡难题”“干掉电荒”类似云云观点听起来酷炫,但不免有资本方‘炒作画饼’之嫌。”业内某长期从事电力行业供需研究的人士戏称。
削峰填谷、优化配置不代表可以解决供需矛盾,更不代表其具备超能力。“‘解决’这个说法是不现实的。”华能浙江公司吴科俊告诉记者,“准确表述是,可以缓解供需矛盾,让其直接发电顶负荷是不可能的,虚拟电厂本身不是真正的电厂。”
天津华大亿电科技有限公司首席技术官王澍表示赞同。“虚拟电厂不是万能的,其只能在电力系统的特定细分领域发挥功能。解决电荒需要能够长时间,持续发电72小时或以上、10万千瓦以上大功率的发电设备,注意是发电设备,而不是调节设备。虚拟电厂可以实现短时间的负荷用电特性调整,比如10小时以内,负荷改变用电行为的时间越长,所付出的代价越高。试问哪个虚拟电厂能够让负荷持续很长时间不用电?或者说给多少钱才能实现这个效果?”
电荒通常是十几个小时、数周甚至月度层面的紧缺。解决供需失衡问题,本质上要解决时间空间上供应能力与用电需求不匹配的问题。在电力需求增长态势与电力供给托底能力减弱的双重夹击下,以及全球应对气候变化面临的共同迷局中,虚拟电厂这类调节性资源显然不是唯一“解药”,也难以扛起保供“主力军”的大旗。
山东电力行业一位一线工作人员证实了这一事实:“去年大规模限电时,虚拟电厂压根没啥动静。以储能为例,在限电的情况下,电池放空后再充电都存在难度,长时间亏电对储能寿命伤害不小。”
虚火二:虚拟电厂是黑科技?
实际是行政指令下的需求响应
有关虚拟电厂的流行故事里,火力最猛的标签还有“黑科技”。虚拟电厂似乎具有无穷的魅力,其能“打造数字化能源世界”。在充满未来感的话术加持下,物理电流和通信电波打破结界翻腾挪跃,虚拟电厂似乎成为“云、大、物、移、智”的代名词。
掀开虚拟电厂所谓科技感的“面纱”,窥探到资本市场和实体行业的脱节一角。“当前活跃台前的虚拟电厂业务,本质上还是‘电力需求响应’。对电力行业而言,挺寻常的一个事物。”上述电力行业的研究人员告诉记者。