皇冠正网:干掉用电荒,还能补贴电费,虚拟电厂是何方神圣?

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本文来自微信公众号:差评 (ID:chaping321),撰文:江江,编辑:面线,题图来自:视觉中国


前不久川渝地区用电荒的问题,可以说是牵动了不少人的心。背后的原因,也被大伙们分析得足够透彻了。罪魁祸首,其实就是那该死的极端高温,让本该是丰水期的川渝地区缺了水,水力发电量暴跌。


而四川全省 80% 左右的发电量都来自水力。再加上天气热,用电量也激增,供给一少,需求又一多,限电调控,就这样成了不得已的操作。


去年的东北限电事件也类似,极端的天气导致了东北的风电输出暴跌,让电力出现了暂时短缺。


就连被称作是“世界头号发达国家”的美国,也不能幸免于难。得克萨斯州去年也因为遇到了极寒天气,风电发电量骤减 30% ,德州的电网直接被干崩溃了,让四百多万人无电可用。


“世界在燃烧,我们需要一场可再生能源革命!”在全球气候不断变暖下,那边联合国秘书长,火急火燎地呼吁大家麻溜去发展清洁能源。


但这边风电、水电、光伏这些新能源的不稳定,又让川渝、东北、德州等极端缺电事件频发。


绿色环保和供电系统稳定之间,就这么被对立了起来。


只能说做人,特别是做地球人,真的好难。


但最近呢,有一个名叫“虚拟电厂”的概念却被炒作了起来。号称能兼顾新能源和用电稳定,是一剂药到病除的良药。可以让咱们抬头挺胸,重整地球人的雄风。


有没效果差评君还不敢下定论啊,反正相关的股票,是先在资本市场炒作了起来。


所谓的“虚拟电厂指数”,在最近也是涨多跌少,妥妥一个新风口的模样。




而今天呢,差评君就准备和大伙们聊聊“虚拟电厂”这个新玩意儿,到底是何方神圣?


首先要给大家扫一个盲。虚拟电厂并不是真正的电厂,更不是什幺元宇宙里的发电厂数字藏品 NFT ,而是一个有“发电功能”的智能电网技术。


它的“发电功能”,就体现在能把各方协调统一起来。就像是一个调度员,通过合理的指挥,从而达到“发电”的功能。




只靠上面的几句话,大部分差友应该还是云里雾里的。这是因为在了解虚拟电厂如何调度之前,咱们还得先知道,被调度的都有谁。简单地说,它们分别是:发电的、存电的,还有用电的。


之所以需要调度,是因为它们之间的矛盾,可不小。甭说川渝、东北、德州这些极端情况了,光是平常的小日子,它们之间就互相不对付。


因为人类在储存电能方面做得真不好,所以绝大部分的电都是“即发即用”的


以往常用的火电发电的稳定可控,“即发即用”的模式其实相对靠谱,没电?发就是了。


但对新能源们来说,稳定确实一个难题,因为他们会在错的时间,遇上了错的人。像是晚上十点左右用电小高峰,光伏就使不上多少力。



中午的十二点左右的用电小高潮,风也不听人使唤,没办法准时在这个时候多发电。



我电由天不由人,你说难不难受?


所以,虽然新能源现在是大红人,但为了稳定电网,火电这位老朋友依旧是缺不得。不然,要是遇到无风、干旱的夜晚,风电、水电、光伏全都歇菜,你说咋办?


但这又很考验火电机组的调峰能力了。



也就是说,为了保证用户的需求,在新能源电力不足的时候,火电站要火力全开。为了环保,在来风、来水、来光之后,火电又要立马给新能源电力腾出位置。


说起来可能很容易,但是动不动就要火电厂进行上下 30% 的深度调峰,其实特别难。前脚要你踩死油门,后脚就要你赶紧刹车,发电机组安全性和使用寿命都会受到很大的考验。



以至于很多地方的火电站“开车”技术不足,为了保证用电,只好弃风又弃光。


像是青海省海南藏族自治州的清洁能源产业基地,就建成了 160 万千瓦的光伏项目。但就因为调峰能力不行,在去年被弃用了一年。


在相关问题最严重的 2016 年,有些地方 40% 的风电发出来之后,就直接被弃用了。



在今年的五月份,甘肃弃风率还有 18.3% ,青海省则是 16.3%。


这边的电被弃用,几个月后,那边的电又紧缺……只能说电力资源的时空和供需错配,真的太难了。


所以,加强火电厂的调峰能力,则是最直接的一个解法。而除了让火电站的加速和刹车能力加强之外,把电给存起来,则又是一个组合技。


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抽水储能这块儿其实相当成熟了,但目前的当红炸子鸡,还得是转化效率更高,而且已经进入商业化阶段的电化学储能。


大伙们的电动车,在未来说不定就能在电多时存电,缺电时放电,成为一个遍布各地的储电网络。



说了这么多,无论是协调风电、水电、光伏、火电的发电量,还是电池们要存多少电,总需要一个系统统一来协调吧。是的,这个协调这一切的系统,其实就是 “ 虚拟电厂 ” 。


像是运用了 AI 算法的虚拟电厂,就可以预测天气,提前告诉火电站应该是该冲刺还是刹车。也能告诉哪边的需要存电,哪边需要放电。


更重要的是,“虚拟电厂”还会把咱们这些用电的人也纳入这张网。


老百姓说不定还能靠虚拟电厂赚钱。



上面讲到的用自家的电动汽车、或者是其他设备存电,就是赚钱的路子之一。背后的逻辑其实就是在电多时存电,在电不够用时,再把存好的电高价卖给虚拟电厂。


像是马斯克推出的 PowerWall 就是类似的储电产品。当然,马斯克并没真正建了个电厂,只是让大伙们屋顶上光伏和电池连上了网,从而参与电网的调度。



另外一个赚钱的方式呢,其实就是参与虚拟电厂的调度。毕竟无论是火电站的调峰,还是储能,都是在开源方面下功夫。


而有了虚拟电厂之后,节流其实也能更加便利。



举个简单的例子,虚拟电厂已经预测到了下周可能会有个用电高峰,电力供应可能会很吃紧。那么虚拟电厂和可能会提前一星期给你发通知,“恳求”你下一周少用一点电。


要是你成功响应了“恳求”,确实少用了电,电厂便会给你发每度电几块钱的补贴。


“恳求”得越急(比如说今晚就要你省电),你拿到的补贴也就越高。


某些用户,可能光靠响应“恳求”少用电,一个月就能拿到几十万的补贴收入。


还有商场这类用电老虎,也能受到虚拟电厂的“微操”。


比如说 16 度的空调开了三小时之后,偷偷把温度提高到 20 度以上一个小时,体感上没差多少。但数万个商场都这样操作的话,就能在不知不觉中省出不少电。


宏观上统领大局、细节上疯狂微操,就这样,虚拟电厂疯狂“发电”。



而正是虚拟电厂的这些操作,让电力系统的“削峰填谷”任务轻松了不少。


国家电网就做过计算,要是交给火电厂来做的话,提高或降低 5% 的峰值负荷,最起码要投资个 4000 亿,但同样的效果,虚拟电厂的成本只要 500 亿。


便宜,效果又好,也难怪虚拟电厂被看好。



在国内,其实也有不少虚拟电厂方面的尝试。像是上海虚拟电厂,已经覆盖了 200 多幢大型商业建筑,累计调度量近 30 万亿度电。深圳虚拟电厂,也成了咱们国内首个调度用户负荷,参与电力现货市场盈利的案例。


但在另一方面,虚拟电厂的问题也是明眼人都能看得到。


一个是当前虚拟电厂的调度量很低,目前比较大的虚拟电厂,也就是 10 家公司或机构接入。


和全国那么大盘子一比,也就相当于搞定了九只火锅上的一根毛吧,距离真正的解决一个地区的电力难题,差的不是一步两步。



而且电价也很可能出现每天、甚至每时都不一样的情况,老百姓可不喜欢这种波动。


再加上所谓的新能源车储电入网,不断充充放放,给电池寿命带来的损伤应该挺大的,有多少人愿意为了卖电的收益这么做呢?是不是还得购买其他的家庭储能设备,才能入网卖电赚钱呢。


所以总的来说,虚拟电厂这玩意儿愿景不错、商业模式也说得通,但目前距离真正成熟,还有不少的路要走。


当然,无论虚拟电厂是不最后的解题答案,相信大部分差友都和差评君一样,由衷地希望未来每一度电都能物尽其用。


就让缺电、限电的那些事,成为历史吧。


图片、参考资料来源:

华创证券,新能源运营商工具书之消纳篇

国海证券,虚拟电厂:云程发轫,拥抱蓝海

开源证券,虚拟电厂风起,蓝海市场开启

甲子光年,大限电之下, “ 虚拟电厂 ” 加速向前


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