2021-08-09碳中和早餐会第5期摘要 | 碳中和背景下电力体制改革新机遇

碳中和背景下电力体制改革新机遇

2021年7月15日 | 第5期

 

2021年7月15日,碳中和早餐会第5期邀请到清华大学刘沅坤分享碳中和背景下电力体制改革新机遇,主要概述了新型电力系统和虚拟电厂,分析了电力能源行业发展方向。共有10家PEVC机构的投资人出席了本次闭门会议。

 

本期嘉宾介绍

刘沅坤

清华大学博士后研究员

 

1 电力系统概述

 

电力系统的低碳转型

电力基本路径是构建以新能源为主体的新型电力系统,可再生能源发电比例将从2019年的30%到2060年的90%。


新型电力系统

新型电力系统有显著特征,即“数字赋能,柔性开放和绿色高效”,是两大电网公司转型方向:做一个平台型企业和电力平台商。面临的主要问题是统筹好新能源与电力保障、电力安全以及电力供应的关系。

 

2 虚拟电厂概述

 

虚拟电厂简介

虚拟电厂的概念可以理解为将分散在各地的各类型灵活性资源,依赖于信息通信和软件架构,通过虚拟电厂技术进行优化调度和精准控制,呈现出“实体电厂”的物理特性,发挥“实体电厂”的相似功能。

解决的问题:为新型电力系统开发和组织更多的用户侧的灵活性资源,聚沙成塔,协调优化,发掘碳中和进程中用户端潜在的广域、聚合、共性价值。


虚拟电厂发展

我国所处的阶段是发展初期。目前以试点应用为主,以政府积极引导、电网主推,同时也在积极培养第三方主体,包括民营企业,希望整个社会进入到这个生态中。目前处于实现用能的初步监测,但是虚拟电厂的优化调度、分布式能源的闭环控制都有待推进。


虚拟电厂技术

1)第一代邀约型虚拟电厂,跟需求侧响应实现的功能很接近,市场化程度相对比较低,控制手段也比较初级。

2)第二代市场型虚拟电厂,可以参与到各类型的市场交易,基本实现了优化调度,是有闭环的。

3)第三代自主调控型虚拟电厂,需要运用大量算法,包括云计算、边缘计算这些先进的技术,真正实现敏捷、灵活和智能的虚拟电厂。


虚拟电厂难点

1)构建:分布式资源面对的不确定性非常大,所以要做分层分区的动态聚合,并且要对掌握资源的响应能力做量化的评估。

2)通信:对信息安全的要求非常高,因为要跟电力系统或者电力交易中心交互,需要达到电力系统或者电力交易中心对信息安全的标准。

3)交易:虚拟电厂面临着复杂的市场环境。面对现货以及更复杂的需要竞价的交易场景,需要更复杂的交易策略。

4)调控:需要实现复杂场景的、多主体的、运行中的控制。


虚拟电厂作用

1)减少电网的固定投资。

2)增加电网系统的灵活性。

3)促进节能减排和新能源的消纳。

4)缓解局部性电力供应紧张。

5)协调分布式风光能源的管理。

 

3 电力能源行业思考

 

能源电力行业创新需要具有系统思维

        1)点状业务。比如光伏是一种点状业务,被称为“电源点”。点状业务的复杂度相对较低,业务边界清晰。

        2)线性业务。充电桩接近是一个线状业务,因为要考虑和配电线路变压器的联接,或者配电线路规划运行和充电协调运行等。

        3)系统性业务。电网在技术上是“源网荷储”,在业务上是“发输配用调”,是双重复杂网络的集合。


能源电力改革红利在哪里

        1)市场容量:10万亿的客户侧存量能源资产,每年6万亿度以上的工商业用电量。

        2)电改实际上把依附于电网自然垄断的电流,以及脱离于物理电网之上的能源价值流,从电网侧进行了分离;像淘宝或地摊经济一样是对电力流量价值红利的重新分配,并且同样形成了价值红利的再创造。

        3)现在的综合能源,大部分都是投资行为:光伏、配网、多能互补网络、储能。说白了还是一种“房租思维”,一种“躺赚思维”。


从创业时机来说,碳中和政策和能源电力改革实现了正向耦合,目前是难得的契机和较长赛道。能源电力行业有足够大的空间,也有很多优秀的人才,可以投出优质的企业。以虚拟电厂为代表的数字化新技术,是能源电力领域轻资产投资,可以考虑的方向之一。

 

4 问答部分

 

虚拟电厂的市场规模

各省在需求侧响应具有资金池,电网主要是夏季高峰和冬季高峰。夏季高峰可能持续3-4个月,冬季高峰2-3个月这样,加起来半年。但是,如果把容量补偿和灵活性在现货套利都用上的话,资金池会更大。


辅助服务市场进展

现在如果按照用户侧来讲,直接可以做调峰和调频。已经有交易品种,只能做调峰,削峰填谷,调频的交易品种还在制定当中。用户侧虚拟电厂参与调频目前渠道比较少,但是这个交易品种会有的,目前还没有收益。


虚拟电厂未来发展优势

第一,要对行业生态有所了解。第二,有一些从能源之外看能源的角度和思维。


是否对负荷侧的获客能力有要求

一定是。如果有很强的负荷侧调控能力,能比较早地形成规模优势,肯定在市场演进里是很有优势的。


目前可调配的负荷

工商业为主,先去找适合去做调控的设备。目前比较显性的,比如说蓄热锅炉。这些灵活性、可调性都是非常好的。


国外明星的、可对标的公司

严格来说,主做虚拟电厂的公司还不是很多。更多的明星企业是以项目的形式来呈现的。但是,能源软件类公司也会做这一部分内容。硅谷有几家上市公司,都涉及到虚拟电厂类似的业务。

 


由北京绿色金融与可持续发展研究院“金融支持绿色科技平台”和“能源跳动社区”共同主办