|
1997年,， Shimon Awerbuch博士使用了'虛擬公共事業(yè)'（virtual utility）的術(shù)語引入了虛擬電廠的概念。 全球虛擬電廠的發(fā)展始于 21 世紀初,。德國,、荷蘭、西班牙等 5 國的 VFCPP 項目開啟了虛擬電廠的探索之旅,。此后,，相關(guān)支持政策密集出臺，推動了虛擬電廠的發(fā)展,。例如,，美國在 2010 年將需求側(cè)響應(yīng)上升到國家層面,，通過《需求響應(yīng)國家行動計劃》為虛擬電廠的發(fā)展提供了政策支持。
虛擬電廠在全球各國聚合資源各有側(cè)重,。歐洲各國側(cè)重分布式電源 + 儲能（歐洲發(fā)電資源較為分散,，虛擬電廠起步于電力供給側(cè)，聚合分布式發(fā)電資源,，從而幫助可再生能源穩(wěn)定并網(wǎng),，并協(xié)調(diào)發(fā)電功率，以降低棄風(fēng)棄電,、負電價損失為主要目標,。）北美側(cè)重可控負荷、澳大利亞以用戶側(cè)儲能為主,、日本以用戶側(cè)儲能 + 分布式電源為主,。 
德國德國虛擬電廠已完全商業(yè)化。由于《可再生能源法》規(guī)定了可再生能源發(fā)電直接銷售的要求,，德國的虛擬電廠運營商可以在批發(fā)市場銷售,，目前，德國虛擬電廠主要有三類運營商：1）獨立虛擬電廠運營商,。這類運營商不隸屬于傳統(tǒng)客戶的電力供應(yīng)商,。它們也可以作為電力供應(yīng)商（目前主要是裝機在100kW以上的大客戶）成為平衡責(zé)任方。2）大型電力公司（跨國,、地區(qū)和市級企業(yè)）將自己的發(fā)電資源以及可能的負荷用戶和發(fā)電機組聚合到虛擬電廠當中,。作為電力公司，也是平衡責(zé)任方,。3）新型市場參與者,，特別是小規(guī)模分布式能源資源的制造商，它們主要將其用戶的資源聚合到虛擬電廠當中,。Next Kraftwerke 公司 2021年,，作為歐洲最大的虛擬電廠運營商之一的Next Kraftwerke被石油巨頭殼牌海外投資公司 (Shell Overseas Investments BV)從風(fēng)險投資投資者手中全資收購。其業(yè)務(wù)涵蓋數(shù)據(jù)采集,、電力交易,、電力銷售、用戶結(jié)算等全鏈條,，還能為其他能源運營商提供虛擬電廠的運營服務(wù)。Next Kraftwerke 成立于2009年,，前身是德國清潔技術(shù)公司Next Kraftwerke GmbH,。其虛擬電廠聚合的資源包括沼氣電廠、熱電聯(lián)產(chǎn)廠,、水電,、光伏,、電池儲能,、電動汽車,、工業(yè)負荷等。截至2022年底,，Next Kraftwerke 共聚合15346臺機組,，聯(lián)網(wǎng)容量12294MW。 其業(yè)務(wù)更為關(guān)注發(fā)電側(cè),，主要分為三塊：一是幫助新能源發(fā)電企業(yè)降低成本或減少負電價損失,；二是為電網(wǎng)提供短期柔性儲能服務(wù)并賺取收益；三是根據(jù)電網(wǎng)狀況調(diào)整用電側(cè)需求,，將電網(wǎng)需求分配到現(xiàn)貨市場低價時段,。 例如，接入該公司的生物質(zhì)電廠,，通過 NEXT Box 系統(tǒng)實現(xiàn)無線雙向遠程傳輸,，對發(fā)電量按照 15 分鐘的間隔進行調(diào)控，根據(jù)電力批發(fā)市場的價格波動每天上下調(diào)整 20 次,，以優(yōu)化發(fā)電收入,。同時，還為工商業(yè)客戶提供不同類型的電價信息,，客戶可根據(jù)價格信號自行決定執(zhí)行計劃，也可由公司進行遠程自動調(diào)控,。 Next Kraftwerke 虛擬電廠優(yōu)化用戶用能行為
資料來源：Next Kraftwerke 官網(wǎng),，民生證券研究院 規(guī)模3.26MW；獨立虛擬電廠,，資源管理優(yōu)化,、平衡服務(wù)、直接銷售,、電力公司白標解決方案,、需求響應(yīng)。BAYWA.RE 規(guī)模3.3MW,；電力公司虛擬電廠,，資源管理優(yōu)化,、平衡服務(wù)、直接銷售,、向消費者供電,。ENTELIOS 資源管理優(yōu)化、平衡服務(wù),、直接銷售,、電力公司白標解決方案、需求響應(yīng),。GETECENER-GIE 規(guī)模3000MW+,；獨立虛擬電廠，資源管理優(yōu)化,、平衡服務(wù),、直接銷售、需求響應(yīng),。SONNEN 資源管理優(yōu)化,、平衡服務(wù)、需求響應(yīng),、向消費者供電,。MVV ENERGIE 規(guī)模500MW；電力公司,，虛擬電廠資源管理優(yōu)化,、平衡服務(wù)，直接銷售,、向消費者供電,。
美國的虛擬電廠以聚焦可控負荷的需求響應(yīng)為主，其原因主要有兩點：1）美國擁有眾多直接連接到用電側(cè)的分布式太陽能資源,。隨著《降低通貨膨脹法案(IRA)》的發(fā)布,，美國政府為風(fēng)能、太陽能和其他化石燃料替代品提供了超過3000億美元的資金,，給美國的可再生能源行業(yè)帶來極大的鼓勵和支持,。根據(jù)Statista的數(shù)據(jù)，2022年美國新增住宅光伏裝機容量達到5.9GW,。同比增長40%,。2）美國存在眾多競爭性電力市場。公共事業(yè)企業(yè)對發(fā)電-輸配電環(huán)節(jié)的壟斷被ISO打破后,，電力批發(fā)與零售市場相較于歐洲更為活躍,，與C端用戶聯(lián)系緊密。
特斯拉其實是一家能源公司,，在它的官網(wǎng)可以看到它的虛擬電廠、微電網(wǎng)等項目,，致力于形成 “車 + 樁 + 光 + 儲 + 荷 + 智” 的新能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)閉環(huán),，其 Autobidder 不僅僅是電力交易的數(shù)字化軟件，還是分布式能源交易管理系統(tǒng),、虛擬電廠交易和控制平臺,，以及開源復(fù)雜算法庫。Autobidder 可以在車輛,、電池,、光伏設(shè)備等特斯拉生態(tài)系統(tǒng)、甚至電網(wǎng)中自動調(diào)度能源電力,，以實現(xiàn)高效的資源分配和最大的商業(yè)效益,。管理著數(shù)百兆瓦的電力資產(chǎn)，在全球范圍內(nèi)提供了千兆瓦時的電網(wǎng)服務(wù),，在澳大利亞,、美國等多地區(qū)落地成熟的市場型虛擬電廠項目，并在美國德州積極探索自主型虛擬電廠模式,。特斯拉為美國 VPP 龍頭,，深耕加州市場，利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)整合優(yōu)化家庭電池和工業(yè)發(fā)電兩類 VPP,。例如,，特斯拉宣布和美國加州最大的電網(wǎng)公司共同成立虛擬電廠，通過舉辦緊急響應(yīng)活動,，將散布在加州各地的 2300 多名特斯拉用戶將家用儲能設(shè)備 PowerWall 中存儲的電能輸送到本地電網(wǎng),，輸出功率高達16MW。
Sunverge Sunverge頻率調(diào)節(jié)業(yè)務(wù) 
資料來源：Sunverge官網(wǎng),，民生證券研究院 |
