在能源轉(zhuǎn)型與電力系統(tǒng)變革的浪潮中，虛擬電廠正從概念走向大規(guī)模商業(yè)化落地，成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵力量。據(jù)預(yù)測(cè)，到 2030 年，虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占比將提升至 5%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模超千億元。在這個(gè)新興的千億級(jí)市場(chǎng)中，負(fù)荷聚合商作為產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠商業(yè)閉環(huán)的核心樞紐，正探索出一系列創(chuàng)新模式，逐步釋放其巨大的市場(chǎng)潛力。
虛擬電廠并非傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠，而是一種通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，將分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等分散的能源資源進(jìn)行聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化的新型電力運(yùn)行組織模式。其核心在于通過數(shù)字化手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類分布式能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)調(diào)度與協(xié)同控制，從而模擬出傳統(tǒng)電廠的發(fā)電和調(diào)節(jié)能力，參與電力市場(chǎng)交易與電網(wǎng)運(yùn)行輔助服務(wù)。
產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠的崛起，主要源于新能源大規(guī)模接入帶來(lái)的電網(wǎng)穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的占比不斷攀升，其固有的間歇性和波動(dòng)性給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大壓力。傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”模式已難以應(yīng)對(duì)新能源占比提升后的復(fù)雜電力供需形勢(shì)，亟需向“源荷互動(dòng)”的新型模式轉(zhuǎn)變。虛擬電廠通過整合用戶側(cè)的分布式能源與可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源，能夠有效平抑新能源發(fā)電波動(dòng)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性與韌性，成為解決新能源消納難題的重要途徑。
在虛擬電廠的產(chǎn)業(yè)鏈中，負(fù)荷聚合商處于中游關(guān)鍵位置，承擔(dān)著資源整合與市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的雙重職責(zé)。一方面，負(fù)荷聚合商通過技術(shù)手段，將分散在工業(yè)、商業(yè)、居民等不同領(lǐng)域的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源進(jìn)行聚合。例如，在工業(yè)領(lǐng)域，電解鋁、鋼鐵等非連續(xù)生產(chǎn)型負(fù)荷具備 10%-30% 的可調(diào)節(jié)潛力；商業(yè)場(chǎng)景中，中央空調(diào)、照明系統(tǒng)等可通過智能控制實(shí)現(xiàn) 5%-15% 的負(fù)荷轉(zhuǎn)移；交通電氣化浪潮下，若全國(guó) 600 萬(wàn)輛新能源汽車接入 V2G 網(wǎng)絡(luò)，可提供相當(dāng)于 3GW 的調(diào)節(jié)容量。負(fù)荷聚合商利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，對(duì)這些分散資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)控制，形成規(guī)?；目烧{(diào)節(jié)負(fù)荷資源池。
另一方面，負(fù)荷聚合商作為市場(chǎng)主體，參與電力市場(chǎng)的各類交易。隨著電力市場(chǎng)化改革的深化，2023 年全國(guó)市場(chǎng)化交易電量達(dá) 5.7 萬(wàn)億千瓦時(shí)，占比 61.4%，其中山東、廣東等現(xiàn)貨試點(diǎn)省份已出現(xiàn) - 90~617 元 / MWh 的極端電價(jià)波動(dòng)，為負(fù)荷調(diào)節(jié)提供了明確的價(jià)格信號(hào)。負(fù)荷聚合商根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)與電網(wǎng)調(diào)度指令，靈活調(diào)度所聚合的負(fù)荷資源，參與電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)以及需求響應(yīng)市場(chǎng)，通過優(yōu)化資源配置實(shí)現(xiàn)收益最大化。
目前，負(fù)荷聚合商已探索出多種成熟的商業(yè)模式。在需求響應(yīng)領(lǐng)域，負(fù)荷聚合商通過與用戶簽訂協(xié)議，在電網(wǎng)高峰時(shí)段或緊急情況下，引導(dǎo)用戶削減或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，從而獲得電網(wǎng)給予的需求響應(yīng)補(bǔ)貼。例如，深圳虛擬電廠項(xiàng)目中，負(fù)荷聚合商通過整合工商業(yè)用戶的可調(diào)節(jié)負(fù)荷，在高峰時(shí)段實(shí)現(xiàn)快速負(fù)荷響應(yīng)，有效緩解了電網(wǎng)供電壓力，同時(shí)獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。
在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，負(fù)荷聚合商利用所聚合的儲(chǔ)能設(shè)備與可調(diào)節(jié)負(fù)荷，為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)峰、備用等輔助服務(wù)，獲取相應(yīng)的服務(wù)費(fèi)用。部分負(fù)荷聚合商還嘗試參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，通過在電價(jià)低谷時(shí)儲(chǔ)存電能或增加用電負(fù)荷，在電價(jià)高峰時(shí)釋放電能或減少用電負(fù)荷，利用電價(jià)價(jià)差實(shí)現(xiàn)套利。
為了在千億級(jí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，負(fù)荷聚合商需要持續(xù)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。在技術(shù)層面，要不斷完善資源聚合與調(diào)度技術(shù)體系。通過開發(fā)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與邊緣計(jì)算設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量分布式能源與負(fù)荷的毫秒級(jí)響應(yīng)；運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析與人工智能算法，建立精準(zhǔn)的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型與優(yōu)化調(diào)度策略，提升資源利用效率與市場(chǎng)響應(yīng)速度。例如，某企業(yè)開發(fā)的異構(gòu)資源調(diào)度平臺(tái)，兼容 Modbus、IEC104 等 23 種工業(yè)協(xié)議，將資源接入效率提升 60%；基于 ARIMA-LSTM 混合模型實(shí)現(xiàn)日前市場(chǎng)電價(jià)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率 85%+，有效提升了市場(chǎng)交易決策的科學(xué)性。
在市場(chǎng)拓展方面，負(fù)荷聚合商應(yīng)積極與各類市場(chǎng)主體建立合作關(guān)系。與能源企業(yè)合作，獲取穩(wěn)定的分布式能源資源；與電網(wǎng)公司緊密協(xié)作，深入理解電網(wǎng)運(yùn)行需求，提升服務(wù)電網(wǎng)的能力；與金融機(jī)構(gòu)合作，創(chuàng)新金融產(chǎn)品，為用戶提供設(shè)備投資、能效改造等方面的融資服務(wù)，降低用戶參與門檻，擴(kuò)大資源聚合規(guī)模。
捷瑞數(shù)字依托自身在數(shù)字化、智能化技術(shù)方面的深厚積淀，搭建起先進(jìn)的負(fù)荷聚合平臺(tái)。通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)，該平臺(tái)能夠高效地聚合工業(yè)、商業(yè)及居民等多領(lǐng)域的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源，精確監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)調(diào)控這些資源的用電狀態(tài)。在市場(chǎng)交易層面，協(xié)助負(fù)荷聚合商深入分析電力市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，依據(jù)市場(chǎng)變化和電網(wǎng)調(diào)度指令，精準(zhǔn)地調(diào)度聚合資源，積極參與電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)以及需求響應(yīng)市場(chǎng)，極大地提升了資源配置效率，助力實(shí)現(xiàn)收益最大化，為產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠商業(yè)閉環(huán)的構(gòu)建貢獻(xiàn)了堅(jiān)實(shí)力量。
