2023年中國虛擬電廠發(fā)展必要性分析 電源側(cè)新能源電力消納及負荷側(cè)削峰填谷需求提升【組圖】

虛擬電廠行業(yè)主要上市公司：國電南瑞(600406.SH);特銳德(300001.SZ);國網(wǎng)信通(600131.SH);東方電子(000682.SZ);朗新科技(300682.SZ);科陸電子(002121.SZ);南網(wǎng)科技(688248.SH);恒實科技(300513.SZ);科遠智慧(002380.SZ);國能日新(301162.SZ)等

新型電力系統(tǒng)背景下虛擬電廠發(fā)展具有必要性

“雙碳”政策下的新型電力系統(tǒng)以新能源為主體，新能源的隨機、間歇、波動等特性對電網(wǎng)安全產(chǎn)生威脅。在新的發(fā)電、輸電、配電、用電新勢態(tài)下，虛擬電廠應(yīng)運而生?！缎滦碗娏ο到y(tǒng)發(fā)展藍皮書》基于我國資源稟賦和區(qū)域特點，以2030年、2045年、2060年為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建戰(zhàn)略目標的重要時間節(jié)點，制定新型電力系統(tǒng)“三步走”發(fā)展路徑，即加速轉(zhuǎn)型期(當前至2030年)、總體形成期(2030年至2045年)、鞏固完善期(2045年至2060年)，有計劃、分步驟推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“進度條”。

隨著新型電力系統(tǒng)構(gòu)建全面進入落實階段，虛擬電廠在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、產(chǎn)業(yè)鏈等各層面存在發(fā)展的必要性。靈活資源虛擬電廠作為一種新興市場主體，可有效促進喚醒海量資源、源網(wǎng)荷儲全交互、電網(wǎng)安全效率雙提升，同時也加速電力系統(tǒng)互動模式的轉(zhuǎn)變。

——電源側(cè)新能源電力波動大，威脅電網(wǎng)安全

從本質(zhì)來看，新能源電力具有強不確定性和低保障性，超出社會與能源系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展節(jié)奏將會對能源安全帶來挑戰(zhàn)，推高能源成本。大范圍的新能源出力貢獻波動，疊加其出力“極熱無風(fēng)、晚峰無光”特性，將導(dǎo)致極端天氣下新能源出力的負相關(guān)性特征更為明顯，其長時間低出力將帶來保供應(yīng)挑戰(zhàn)。而在新能源高出力時段，系統(tǒng)消納、安全和儲能等技術(shù)亟待實現(xiàn)高速發(fā)展。

2017-2022年，全國新增分布式光伏裝機容量由424萬千瓦增至5111.4萬千瓦，分散式風(fēng)電新增裝機容量也呈爆發(fā)之勢，且未來仍將保持快速增長。新能源廣泛接入加速虛擬電廠發(fā)展，消納需求將進一步推動虛擬電廠項目落地。

——用戶側(cè)三產(chǎn)和居民用電負荷快速增長

近年來，第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電的占比不斷提升，多元、互動、靈活的用能設(shè)備大量接入，終端無序用電增長將會增加系統(tǒng)凈負荷峰谷差，功率波動問題更加突出。尖峰負荷增速高于用電量增速，頂峰裝機不及預(yù)期，頂峰容量裕度逐漸萎縮的情況下，電力系統(tǒng)缺電問題頻發(fā)。

用電負荷特性持續(xù)惡化，電網(wǎng)負荷尖峰短而高，如果單純依靠增加電源來滿足100%的負荷需求要付出極大的代價。研究表明，電力規(guī)劃不應(yīng)以100%最大負荷為負荷平衡條件，95%更為經(jīng)濟、科學(xué)，剩余的5%則可以由需求響應(yīng)、儲能和新型可調(diào)度新能源(風(fēng)電+儲能、光伏+儲能、光熱、可再生能源集成虛擬電廠)等資源來滿足，其中虛擬電廠的投資成本僅為煤電機組的1/10，經(jīng)濟價值凸顯。

——負荷側(cè)充電樁等新型負荷復(fù)雜度提升

充電樁保有量隨新能源汽車快速提升，截至2023年8月，我國公共充電柱保有量為227.16萬臺。2023年上半年，新能源汽車銷量同比上升44.13%，保持快速增長，可以預(yù)見未來隨新能源汽車銷量繼續(xù)快速提升充電樁保有量將持續(xù)增加。

充電樁的大量增加將對配電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，相比于常規(guī)交流充電樁，快充直流樁由于功率更大充電時間更短，產(chǎn)生沖擊更大。充電樁加劇居民生活用電負荷峰值提升，充電樁用電高峰同樣是居民原有用電高峰，會導(dǎo)致原有負荷峰值繼續(xù)提升，產(chǎn)生時間短、量級高的尖峰負荷;此外，按尖峰負荷配置變壓器容量，導(dǎo)致其余時間資源閑置;同時，充電負荷波動將帶來網(wǎng)絡(luò)損耗等。

因此，充電樁的發(fā)展導(dǎo)致了削峰填谷需求的增加，但同時充電樁和新能源汽車本身是良好的可調(diào)節(jié)負荷，如能通過虛擬電廠進行聚合和優(yōu)化，是降低充電成本和降低電網(wǎng)投資的雙贏之選。

綜上，新型電力系統(tǒng)背景下，虛擬電廠的發(fā)展具有必要性。電源側(cè)分布式光伏和分散式風(fēng)電的廣泛接入將加速虛擬電廠發(fā)展，虛擬電廠的新能源電力消納需求提升;用戶側(cè)第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電的占比不斷提升，加劇用電負荷波動，亟需虛擬電廠等滿足需求側(cè)響應(yīng)能力提升需求;負荷側(cè)充電樁的大量增加將提升用電負荷復(fù)雜度，增加虛擬電廠的削峰填谷需求。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國虛擬電廠（VPP）行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。

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