虚拟电厂：未来已来
1、虚拟电厂是什么？
虚拟电厂本质是一个聚合商，聚合工业、楼宇等电力用户、电动汽车充电桩，也包括储能、分布式光伏。虚拟电厂将这些能源单位聚合起来，聚沙成塔，一起响应电网调度指令或后面一起参与电力市场交易。
虚拟电厂怎么做聚合的协同、响应？需要相应的软件和物联网技术调节电力用户的柔性负荷，所谓柔性负荷就是空调、电梯、充电桩等一些偏生产辅助类的设备。虚拟电厂通过对这些设备做调节，比如在不影响人体舒适度的情况下调节空气温度、调节电梯的运行方式、楼宇内的储能设备，比如调节电动车的充电时间，把充电桩充电放到凌晨1、2点去错峰等方式，改变某个时段整体的用电量。
虚拟电厂通过对负荷侧/用电侧进行调节，省下的电量，可以参与电力现货市场交易，即：省的电量类似于发了这么多电量。通过计量的方式确定省的电量。
虽然发电量没有变化，但是由于调节了负荷，效果类似于电厂。
举例：
如果电力需求不旺盛，电价低，可以通过储能充电等，把电量先存起来，同时提升可调负荷的整体负荷。
如果电力紧张，可以把储能，分布式新能源电作为交易的电源，同时把汇聚上来的可调负荷的负荷降低。
大部分收益给用能企业，约占收益90%。营运方收服务费和一部分差价，约占收益10%。
2、为什么要发展虚拟电厂？
目前我国政策上对虚拟电厂是支持与放开的趋势，因为虚拟电厂能够充分调动负荷端的资源，而过去电网对整个电力系统做调节主要用的是发电侧电厂的资源。负荷侧资源的好处是便宜而且灵活，负荷侧的灵活性资源不需要在扩建本身已经具备，对它们做略微的调节，在聚沙成塔的情况下影响可能是较为可观的。从发电侧来看，如果一味通过扩建电厂来满足电力尖峰时段的用电需求，那么在用电低谷期就会产生巨大浪费。虚拟电厂聚合储能和分布式，也更加符合未来新型电力系统的运行方式。
未来随着电能在能源消耗中的比例不断增大，用电量上升，峰谷差会不断加大。今年夏天用电非常紧张，比如四川8月15日发文让电于民，给工商业停产，放五天高温假。在这种趋势下，后续如何解决越来越高的尖峰时段的用电需求，虚拟电厂是一种非常好的方式。
3、虚拟电厂的商业模式？
1）目前主要模式
国内在2019年有真正意义上的落地，首先由华北电网公司以削峰填谷，辅助服务市场的参与方式，做了虚拟电厂试点。
截至目前，虚拟电厂主要参与的是：电网公司/电网调度提出的电力辅助服务市场，削峰填谷业务
现在模式：建立一个平台，把各类可调负荷资源汇聚，根据电网削峰填谷的需求，进行线上填报，计划下发，执行反馈，类似于线上工单派单系统。电网给调度指令计划，需求响应调控计划，提前几天/几周把计划发下来。负荷集成商，虚拟电厂运营商，会把计划告诉客户，哪些时段把负荷停掉，把用电负荷降下来。
2）模式的转变
现货交易市场开放，虚拟电厂可调能力比火电厂调节能力更强，更快，更精准，虚拟电厂的优势凸显。在该背景下，虚拟电厂运营商的商业模式不只是参与辅助市场，还可以通过现货，市场化交易机制去盈利。
虚拟电厂运营商会和客户签约，客户授权，哪些设备可以作为可调负荷，在尖峰负荷时刻，可以对负荷进行多大程度的调节和控制，这样就可以通过开关对设备进行远程调节。或者通过平台给客户下发指令，让客户自己去现场控制。
3）近期动态
- 电力市场化开放程度提速，电力现货交易要全面实施。
- 7月初，山西省发布首个虚拟电厂规则和实施方案，提到：分布式，电源，储能，可调负荷资源构成的虚拟电厂，可以直接参与山西电力现货市场。
- 南网5省实现省间电力现货和全面市场化。南网最高电价可以到1.5元，最低电价可以0元。
- 国网电力现货市场，2019年启动试点，最初8个省进行现货试点，今年新增5个省进行试点。今年下半年开始，估计第三批试点全面放开。
4、虚拟电厂业务开展的核心
1）客户规模
对于售电，电力现货市场交易规则的理解。负荷侧的客户资源，客户有一定规模，所做交易对市场的影响会更大，预测更准。
现货市场交易规则是确定的，都是按照交易规则做的模型。
模型的精准度，预测/报价策略的精准度，负荷预测技术，来自于数据的支撑，要做数据训练。客户规模越大，训练出来的模型更精准。
2）技术
负荷预测，交易策略制定，模型算法，人工智能，模型的训练等技术。
基于发电量，用电量，通过模型算法，比较准确的预测到下一阶段，全省范围内整体的负荷情况，这样交易才能更精准。
3）电力现货市场开放程度
5、储能在虚拟电厂中的角色
储能会作为虚拟电厂中重要的灵活性资源。用户负荷还是存在自身负荷特性和可调节性的一些限制，单独的虚拟电厂运营主体在电力直接交易及辅助服务市场中容易出现偏差，可能导致经济损失。而储能能够比较灵活地应对这种偏差。另外储能可以更好的让虚拟电厂参与峰谷电价差的套利，增强虚拟电厂的盈利能力。
6、参与虚拟电厂的企业
1）第一类：国网，南网，能源集团
该类企业此前参与辅助服务市场的虚拟电厂，现逐步向电力现货交易的模式去转变。
2）第二类：软件服务，技术服务企业
- 能源结合互联网/数字化的企业。和电网公司，发电集团合作，合作过程中锻炼能力，打磨平台算法和模型，也会有客户资源的导入。这类企业未来也可通过虚拟电厂方式，参与到电力现货市场。
- 纯粹的互联网公司，阿里，腾讯，华为等都在布局虚拟电厂，做相应的技术能力提升，以及产品。
这类企业在软件开发，模型算法等方面，技术能力强，可以提供技术服务，或者直接参与交易。
3）第三类，最大的一类：售电公司
售电公司一方面可以进行中长期电力的批发零售，另一方面可以成为负荷集成商，构建自己的虚拟电厂，参与电力现货交易市场。
