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