電力供需失衡，正是大好商機(jī)！虛擬電廠如何成為下一個(gè)大風(fēng)口？

前言

光伏與儲(chǔ)能的機(jī)會(huì)在哪里？最近光伏反內(nèi)卷話題再次升溫，但核心都繞不過一個(gè)問題，需求在哪里？

一方面，在電源裝備的供給側(cè)，光伏儲(chǔ)能內(nèi)卷嚴(yán)重，一方面電力需求激增，導(dǎo)致的巨大電力需求難以被有效滿足。哪里有痛點(diǎn)，哪里就有商機(jī)。誰解決了問題，創(chuàng)造了價(jià)值，誰就擁有未來。

國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，今年7月份我國(guó)全社會(huì)用電量達(dá)1.02萬億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)8.6%，單月用電量首次突破萬億千瓦時(shí)，創(chuàng)全球紀(jì)錄。同樣在這個(gè)夏天，美國(guó)在“電力大考”中屢屢出現(xiàn)停電情況，這也催生了新的業(yè)態(tài)——虛擬電廠。

虛擬電廠這個(gè)詞看上去很抽象，但理解起來并不復(fù)雜，被停電問題困擾的美國(guó)老百姓對(duì)此印象深刻。

去年5月，在美國(guó)馬里蘭州高地一處社區(qū)內(nèi)，布萊恩·福爾曼和他的妻子克里斯蒂正在家中做晚飯，這時(shí)突然停電了。這時(shí)，福爾曼走進(jìn)他的車庫(kù)，把他們的電動(dòng)皮卡車插上了電源。片刻之后，燈、冰箱和他們用來做雞柳的空氣炸鍋都恢復(fù)了供電。這次停電雖然只持續(xù)了六個(gè)小時(shí)，但福爾曼估計(jì)，即使停電一個(gè)星期，對(duì)他來說也能應(yīng)付得過去。

現(xiàn)在，福爾曼的卡車不僅能保護(hù)他的家免遭停電，還能在停電威脅迫在眉睫時(shí)，將其巨大電池中儲(chǔ)存的部分電能輸送回電網(wǎng)，幫助他所在社區(qū)避免停電。福爾曼是巴爾的摩燃?xì)怆娏?BGE)今年簽約參與試點(diǎn)項(xiàng)目的三位客戶之一，旨在測(cè)試這一想法。電力公司向客戶支付了數(shù)百美元，以換取他們利用卡車電池的電力。

從專業(yè)角度看，福爾曼家就是一個(gè)“可調(diào)度的分布式電源”，他的電動(dòng)皮卡承擔(dān)了以下功能：在停電時(shí)，為自家供電；在電力公司需要時(shí)，把車載電池電力反送電網(wǎng)，電力公司為此支付報(bào)酬。

這說明這輛車已經(jīng)不只是“用電設(shè)備”，而是“可以雙向調(diào)節(jié)的電源節(jié)點(diǎn)”。它已經(jīng)具備了虛擬電廠的“微單元”特征：可監(jiān)測(cè)、可調(diào)度、可聚合。

虛擬電廠的核心特征就是：“通過數(shù)字化平臺(tái)聚合眾多分布式能源資源（如光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、熱泵等），統(tǒng)一調(diào)度、響應(yīng)電網(wǎng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)電廠相當(dāng)?shù)碾娏φ{(diào)節(jié)能力。”在上面這個(gè)案例中，BGE（巴爾的摩燃?xì)怆娏荆┦蔷酆险吲c調(diào)度者；福爾曼的電動(dòng)卡車只是參與者之一。

01虛擬電廠為何迎來“黃金周期”？

近日，馬斯克在社交平臺(tái)X上表示，需要大規(guī)模工業(yè)級(jí)電池來穩(wěn)定美國(guó)電網(wǎng)。這也是市場(chǎng)對(duì)能源危機(jī)的擔(dān)憂，在AI算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的背景下，電力供應(yīng)正從傳統(tǒng)“保障要素”升級(jí)為影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源。“缺電”已是全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮下必須直面的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)。

應(yīng)對(duì)之道在于“開源”與“節(jié)流”的組合拳：既要依托風(fēng)電、光伏等清潔能源大規(guī)模擴(kuò)充裝機(jī)容量，也需通過智能電網(wǎng)、精準(zhǔn)能效管理實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置與高效利用，以此支撐AI時(shí)代持續(xù)涌動(dòng)的能源需求。

中美科技對(duì)決關(guān)鍵在于AI，而AI的基座是電力。這個(gè)巨大的需求，為虛擬電廠打開了一扇窗。

“AI的盡頭是能源，能源的盡頭就是AI。”在近期的《對(duì)話》（電力的未來）節(jié)目中，全國(guó)政協(xié)常委、人口資源環(huán)境委員會(huì)副主任錢智民認(rèn)為，未來的AI是靠能源來成就的，未來的能源同樣也離不開AI。

短短一句話，涵蓋了全球市場(chǎng)上最熱的兩個(gè)概念。AI和能源，都是未來發(fā)展的共識(shí)，前者是賦能所有行業(yè)的靈魂，后者則是一切經(jīng)濟(jì)的基石。

中國(guó)信通院信息化與工業(yè)化融合研究所總工程師黃偉曾表示，現(xiàn)在大模型每生成約5000個(gè)詞，就需要消耗1度電，1分鐘的4K高清視頻輸出，耗電可達(dá)3至5度。

這也意味著，隨著AI的普及和迭代，會(huì)產(chǎn)生龐大的用電需求，而能否有一個(gè)穩(wěn)定的電力系統(tǒng)是爭(zhēng)奪“科技戰(zhàn)制高點(diǎn)”的關(guān)鍵。在我國(guó)電力發(fā)展中，一位行業(yè)前輩曾用“發(fā)展經(jīng)濟(jì)，電力先行”來總結(jié)電力行業(yè)的使命，更直白的說法是“寧可讓電等發(fā)展，不能讓發(fā)展等電”

截至2024年底，根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，中國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)33.5億千瓦，穩(wěn)居全球首位，約為美國(guó)同期12.5億千瓦（IEA估算）的2.7倍。看上去是碾壓，但在我們的裝機(jī)容量中，光伏占26.5%，風(fēng)電占15.5%。而兩者“靠天吃飯”自帶波動(dòng)性。如果能在供給端產(chǎn)生波動(dòng)的同時(shí)，需求側(cè)可以及時(shí)響應(yīng)，就能完成電力系統(tǒng)的自平衡。

正因如此，虛擬電廠備受矚目。它通過信息技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷等多種分布式資源的聚合和協(xié)同優(yōu)化。作為一個(gè)特殊的電廠，它既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷。

其最大的特點(diǎn)是對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)中已有的分布式資源進(jìn)行了二次利用，既不需要新建，也不增加大的固定資產(chǎn)投資。真正的虛擬電廠是通過軟件平臺(tái)，對(duì)于社會(huì)零散的分布式資源的聚沙成塔的過程。

今年4月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布了我國(guó)首個(gè)針對(duì)虛擬電廠的國(guó)家級(jí)專項(xiàng)政策，政策提出明確目標(biāo)：到2027年，虛擬電廠建設(shè)運(yùn)行管理機(jī)制成熟規(guī)范，全國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)能力達(dá)到2000萬千瓦以上；到2030年，這一數(shù)字將提升至5000萬千瓦以上。

簡(jiǎn)單來說，虛擬電廠就是要通過技術(shù)手段，更好地打通電力系統(tǒng)的供需兩端。深耕能源央企多年的錢智民對(duì)媒體表示，“理想的情況下是社會(huì)資源得到了充分的利用，整個(gè)社會(huì)都受益，既然全社會(huì)都受益，老百姓肯定受益了，風(fēng)光新能源也受益了，傳統(tǒng)火電站也受益。然后電網(wǎng)更受益。電網(wǎng)如果不受益的話，這件事情（虛擬電廠）就推不動(dòng)。”

02離商業(yè)模式成熟，還差什么？

政策的落地給了虛擬電廠參與電力市場(chǎng)的身份，其商業(yè)模式正在經(jīng)歷深刻變革。最初，虛擬電廠主要依靠參與需求響應(yīng)獲得政府補(bǔ)貼來維持運(yùn)營(yíng)。如今，隨著電力市場(chǎng)體系不斷完善，虛擬電廠開始通過多種渠道實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化收益。

虛擬電廠目前可參與的市場(chǎng)主要包括電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)以及綠電交易等。

在電能量市場(chǎng)，虛擬電廠可以參與現(xiàn)貨和中長(zhǎng)期交易；在輔助服務(wù)市場(chǎng)，則可提供調(diào)峰、調(diào)頻等服務(wù)。

但目前虛擬電廠的行業(yè)生態(tài)還未建立。杭州思度云電力科技有限公司創(chuàng)始人俞慶向趕碳號(hào)表示，“當(dāng)前我國(guó)虛擬電廠的盈利模式，80%不是靠虛擬電廠的需求響應(yīng)或者市場(chǎng)化交易，這是初生的虛擬電廠產(chǎn)業(yè)遇到相對(duì)早期階段的電力市場(chǎng)化，所必然帶來的狀態(tài)。”

他在微信公眾號(hào)《魚眼看電改》上算過一筆賬：7月8日，在細(xì)則環(huán)境下，浙江開展了第一次需求響應(yīng)，從實(shí)際收益來看，以某運(yùn)營(yíng)商為例，聚合了3.46萬kWh實(shí)際響應(yīng)電量，獲得了2.7萬的收入，平均為0.78元/kWh。

“如果這家運(yùn)營(yíng)商沒有自有資產(chǎn)和資源，完全靠動(dòng)員客戶資源進(jìn)行響應(yīng)，拋開別的投入（比如分路計(jì)量、負(fù)荷監(jiān)控、負(fù)荷分析、部分自動(dòng)化手段），僅僅是客戶營(yíng)銷的工作，和30多家客戶逐一對(duì)接，確認(rèn)本次響應(yīng)情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整響應(yīng)容量，直到最后結(jié)果確認(rèn)，和客戶進(jìn)行分潤(rùn)。做了這么多事，假設(shè)按照1:9分成比例，該運(yùn)營(yíng)商本次真實(shí)收益僅為2700元，估計(jì)甚至不足以支付相關(guān)人員的獎(jiǎng)金。”

目前虛擬電廠的盈利模式面臨多重制約。

標(biāo)準(zhǔn)層面：設(shè)備廠商眾多，數(shù)據(jù)格式千差萬別。即便是測(cè)量同一個(gè)物理量，不同設(shè)備的精度、采樣頻率、數(shù)據(jù)格式都可能不同。當(dāng)系統(tǒng)包含上千個(gè)分布式設(shè)備時(shí)，設(shè)備間的相互作用關(guān)系呈指數(shù)級(jí)增。

技術(shù)層面：虛擬電廠涉及大量數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理，需要建立完善的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全體系。同時(shí)，虛擬電廠還需要解決負(fù)荷預(yù)測(cè)、能源規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)管理等技術(shù)問題。

當(dāng)然，電力則和經(jīng)濟(jì)高度掛鉤，虛擬電廠作為電力改革的一部分，也需要面臨各種博弈。比如在電網(wǎng)層面需要面臨（調(diào)度/營(yíng)銷）的博弈，省一級(jí)需要面臨（省級(jí)/地市級(jí)），當(dāng)?shù)卣€需要和當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)進(jìn)行協(xié)商，在國(guó)家層面，供能大省與用電大省的平衡也至關(guān)重要。

問題之所以盤根錯(cuò)節(jié)，是因?yàn)殡娏Ω母锉旧斫^非易事。既要開放市場(chǎng)化，又要綠色轉(zhuǎn)型，還要兜住“保供”的安全紅線。電力改革必須先行一步，為后續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展鋪好道路。

回想最高層的表述，“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。”其廣泛在于概念的有效普及，深刻則在于利益的重新分配。

03最稀缺的是人才

任何一項(xiàng)行業(yè)改革或者生態(tài)的建立都離不開專業(yè)人才的涌入，而虛擬電廠最重要的是將負(fù)荷側(cè)的情況事無巨細(xì)，這需要更多“懂電”的人才深入一線。

打個(gè)比方，一家商場(chǎng)的日常用電曲線是什么樣的，在淡旺季的時(shí)候有多少程度的變化，其中有多少可以調(diào)控的負(fù)荷設(shè)備？一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，是由業(yè)主還是物業(yè)或是設(shè)備商來維修，維修的周期又有多久？這些看似微小的細(xì)節(jié)都影響著虛擬電廠的盈利模型。

最近，算力科創(chuàng)概念火爆，虛擬電廠概念在二級(jí)市場(chǎng)也受到追捧，目前已形成了由電網(wǎng)背景企業(yè)（如國(guó)電南瑞、東方電子）主導(dǎo)平臺(tái)建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)（如阿里云、朗新科技）提供數(shù)字化能力、能源企業(yè)（如國(guó)家能源集團(tuán)）聚合實(shí)體資源、設(shè)備企業(yè)（如迦南智能、特銳德）提供硬件支撐的多元化競(jìng)爭(zhēng)格局。

國(guó)網(wǎng)能源研究院原副院長(zhǎng)、教授級(jí)高級(jí)工程師蔣莉萍認(rèn)為，在真正高比例可再生能源的系統(tǒng)中，大電網(wǎng)將不再只是傳統(tǒng)意義上的“送電管道/通道”，而是一個(gè)按小時(shí)甚至按分鐘在供需之間、地區(qū)之間基于各種發(fā)用技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行資源優(yōu)化配置的平臺(tái)。

同樣國(guó)網(wǎng)出身的俞慶也表示：“傳統(tǒng)電力經(jīng)濟(jì)體，無法適應(yīng)高比例分布式，因?yàn)檫@是在電網(wǎng)的毛細(xì)血管里加了無數(shù)小心臟。大量分布式電源，以就近消納+自發(fā)自用的方式，產(chǎn)生和消納了20%的電量，涉及到80%的小型電力設(shè)備、小型電力負(fù)荷。他們聚合起來就是負(fù)荷側(cè)的虛擬電廠。”

當(dāng)Agent網(wǎng)絡(luò)、分布式電源、虛擬電廠和微電網(wǎng)結(jié)合的時(shí)候，俞慶認(rèn)為最值得討論的，是一種新的電力經(jīng)濟(jì)模式。但他認(rèn)為行業(yè)并不會(huì)出現(xiàn)類似互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的“贏家通吃”，因?yàn)槊總€(gè)企業(yè)的負(fù)荷情況都不一樣，必須深入了解才能與客戶產(chǎn)生信任，然后開展業(yè)務(wù)。“當(dāng)‘虛火’過去，時(shí)間會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)那些做實(shí)事、真正為客戶創(chuàng)造價(jià)值的人”，他進(jìn)一步補(bǔ)充。

（圖源：魚眼看電改）

坦率說，能源行業(yè)講究合理回報(bào)、可持續(xù)發(fā)展，但并不適合“暴富”。

在以前，很多中小企業(yè)與居民與電網(wǎng)的接觸大多是接受賬單然后付清，但虛擬電廠的健康發(fā)展離不開對(duì)于每一個(gè)負(fù)荷單元的理解以及用戶的響應(yīng)，這對(duì)于習(xí)慣了在電網(wǎng)工作的電力人才來說也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

作為資深電力人士，蔣莉萍在播客節(jié)目中表示：“比如很多年輕人希望進(jìn)入國(guó)家電網(wǎng)，這是非常可以理解的。因?yàn)殡娋W(wǎng)是連接發(fā)電、用戶的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在電網(wǎng)企業(yè)，可以對(duì)電力系統(tǒng)有更加全面的了解，是有助于個(gè)人成長(zhǎng)的一個(gè)很好的平臺(tái)。”

“但是，除了國(guó)家電網(wǎng)，行業(yè)內(nèi)還有很多其他富有活力的路徑。比如現(xiàn)在也有很多年輕人投身于綜合能源服務(wù)企業(yè)，他們能站在用戶的視角出發(fā)，思考如何打通行業(yè)與用戶之間的鏈條，如何創(chuàng)新商業(yè)模式。他們非常有想法、有執(zhí)行力，也展示出這個(gè)行業(yè)的另一種活力和可能性。

后記

事實(shí)上，電力作為全要素規(guī)劃的行業(yè)，戰(zhàn)略定位一直很高。特別是當(dāng)下，面對(duì)復(fù)雜的內(nèi)外部因素，能源的飯碗，一定要端在自己手里。

上文提出“發(fā)展經(jīng)濟(jì)，電力先行”的那位前輩，在2005年把自己五十年的電力工作經(jīng)歷匯編成一套書。在前言部分他就提到：發(fā)展電網(wǎng)是電力工業(yè)本身生產(chǎn)特點(diǎn)所決定的，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)是大勢(shì)所趨；加強(qiáng)用電負(fù)荷側(cè)（需求側(cè)）的管理；正確處理水火電比例、當(dāng)?shù)睾屯鈦黼娫幢壤l(fā)供用電之間的比例關(guān)系等諸多前瞻性的觀點(diǎn)。

在序言的最后，他這樣寫道：“電力工業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵在于人才，要重視各類電力科技人才、技能人才、管理人才和建設(shè)人才的培養(yǎng)，使他們成為新一代有理想、有技能、有敬業(yè)和奉獻(xiàn)精神的電力工作者，使我們電力事業(yè)開拓進(jìn)取、后繼有人。”

“綜觀建國(guó)以來我國(guó)電力工業(yè)50多年的發(fā)展歷史，特別是改革開放26年來的歷史，電力工業(yè)的適度超前和科學(xué)健康發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障，故本書定名為——《電力要先行·李鵬電力日記》。”
END