21世紀經濟報道記者 吳斌 上海報道 極端天氣、新能源“看天吃飯”、無序充電……解決能源安全問題刻不容緩。

盡管新能源發電是大勢所趨，但卻具有波動性和無序性，如何解決大規?？稍偕茉窗l電產生的棄風、棄光、棄水、消納，成為一個全球性難題。

特銳德＆特來電董事長于德翔對21世紀經濟報道記者表示，新能源汽車儲能的潛力極大，會是一個巨大的藍海市場，相信以電動汽車為核心的電池儲能和光、儲、充一體化的智慧能源系統很快就會在全國逐步展開。無序充電的時代即將結束，之后就會進入有序充電階段。

從更大范圍來看，虛擬電廠風口已然席卷全球。歐盟正在醞釀“能源系統數字化”計劃，預計9月底會正式發布，2030年前在基礎設施方面投資5650億歐元，并尋求從2024年開始推動共享電力使用數據，提高地區能源市場的靈活性，允許電動汽車將電力重新輸入電網。

在美國，特斯拉也在積極布局虛擬電廠。特斯拉與美國地產商正在得州奧斯汀安裝Solar Roof（屋頂光伏）和Powerwall，奧斯汀或將迎來世界上第一個特斯拉光伏社區，屋頂光伏項目產出的多余電力可能會被納入特斯拉的得州虛擬電廠。

此外，特斯拉已與南加州愛迪生公司（SCE）建立合作關系，將其位于北加州的虛擬電廠業務擴大至該州的南部地區。目前，位于加州西南部的洛杉磯和周邊地區的特斯拉Powerwall用戶已可以通過向電網提供電力獲得相應的報酬。

全球風口“撲面而來”

隨著極端天氣導致區域性電力短缺、高比例新能源帶來的發電隨機性、不確定性的問題加劇，虛擬電廠的重要性愈發凸顯。

虛擬電廠是一種通過先進信息通信和監測控制技術，實現對海量分布式新能源、儲能系統、可控負荷（電動汽車）等的聚合和協調優化，并將其整體作為一個特殊電廠參與電網運行和電力市場的電源協調管理系統，對外表現為一個可控能源。

其實早在1997年，Shimon Awerbuch博士在其著作《虛擬公共設施：新興產業的描述、技術及競爭力》中便提出了“虛擬電廠”相關概念，受市場驅動的獨立實體間靈活合作，且能夠為消費者提供所需的高效電能服務而不必擁有相應的資產。

對于中國而言，在邁向“3060”雙碳目標的過程中，光伏、風電、新能源汽車產業將發揮重要作用。中國的光伏和風電產業發展雖然已相當成熟，發電成本低，但無法確保全天候供電，光伏和風電的無序、波動及消納也是待解決的難題。

全世界電網的特點是發電和用電在同一時間必須相等、平衡，若不能做到實時平衡，電網就會崩潰瓦解，導致大停電。近十年中國打造了世界最堅強電網，對發電側的機組調峰也做了升級改造，但對新能源還是不能全額消納。

據國家電網測算，通過火電廠實現電力系統削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億；而通過虛擬電廠，在建設、運營、激勵等環節投資僅需500億-600億元。

中國“十四五”現代能源體系規劃明確提出，要加強電力需求側響應能力建設，整合分散需求響應資源，虛擬電廠正是實現這一目標的關鍵。

在廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強看來，我國電力供應量整體處于穩定區間，短期內不會有太大的變化，面對極端天氣下用電負荷驟然加大的情況，加強電力調度尤為關鍵，虛擬電廠的優勢在今年被凸顯出來。

從全球來看，虛擬電廠的浪潮早已掀起。從2000年起，德國、英國、法國、西班牙、丹麥等歐洲國家開始興起以發電側資源聚合為主要目標的虛擬電廠項目，并誕生出歐洲最大的虛擬電廠運營商德國Next-Kraftwerke公司。

而美國則聚焦用戶側資源，實行需求側響應，通過市場化激勵機制引導用戶錯峰用電，保障電網系統穩定性，如特斯拉布局家用儲能Powerwall。

去年，特斯拉在加州啟動了一個虛擬電廠試點項目，讓電網在壓力較大的時候可以從Powerwall用戶處調動電力。今年6月，特斯拉和覆蓋北加州地區的太平洋燃氣電力公司（PG&E）在特斯拉APP上推出了虛擬電廠正式版功能模塊，Powerwall用戶和特斯拉車主可以通過特斯拉應用程序加入項目并獲取收益。

當虛擬電廠需要調動Powerwall用戶的電力時，每調動1千瓦時（度）的電力將向用戶支付2美元的報酬激勵。據估計，Powerwall用戶能在每起電力緊急狀況期間總共獲得10至60美元。

與海外相對成熟的虛擬電廠業務相比，國內虛擬電廠建設尚未形成成熟的成套解決方案，處于概念驗證和試點階段，但未來發展前景廣闊。

電動汽車能否化身“超級電池”？

針對風電光伏的無序性和波動性，需要建立大規模儲能才能消納，目前國家要求風電企業要按照裝機容量配置10%的儲能，以對沖和平衡風電光伏的波動性和無序性。

如何低成本儲能成了關鍵問題。充電網鏈接電動汽車形成的儲能網，對電網起到巨大平衡調節作用，同時利用起電動汽車的兼職和共享屬性，成本很低，可以促進風電、光伏的規?；l展。

根據發改委發布的數據，截至2022年8月，中國新能源汽車保有量為1099萬輛。目前電動汽車規模還不夠大，但不斷增長的市場意味著未來電動汽車或有望成為“超級電池”。

多數電動汽車80%的時間都處于停泊狀態，在電網的低谷期把棄風、棄光、棄水的低成本電充到電動汽車里，在高峰期可以把車上富余的電賣出來，實現對電網的削峰填谷。

據特來電計算，目前每臺電動汽車上平均裝了50度鋰電池，平均續航400千米，每天平均行駛里程50-60千米，每天消耗10-15度電，至少還有20度電可以參與電網儲能調峰服務。目前中國的發電總裝機20億kW，若2030年中國電動汽車達到1億輛，通過充電網鏈接到電網的電動汽車的總電池量將達到50億kWh，若有1/3的車參與調峰，每輛車調峰20kWh，每天的調峰電量將達到6.6億度，等于電網裝了一個巨大的儲能調節池。

從能源屬性上看，電動汽車就是一個移動儲能終端。隨著電動汽車的規?；l展，鋰電池儲能的價格已經從幾年前的4元/W下降到今天0.5元/W，儲能的成本也從2元/W降到0.4元/W，循環次數可以到3000次，循環1萬次的電池也指日可待。電動汽車的電池成為所有儲能中成本最低的、響應電網需求最快的儲能模式。

這也意味著，隨著電動汽車的大規模發展，充電網或將成為未來最大的儲能網，成為實現“3060”雙碳目標的有利載體。

整體而言，當前虛擬電廠發展的技術障礙已基本破除，但如何更好地實現商業化則是更為復雜的命題。

V2G（車輛到電網）參與虛擬電廠運行仍面臨一系列挑戰。深創投研究院研究員林瑋對21世紀經濟報道記者表示，一二線負荷中心是否有容量報裝？布線多長？自建樁多的農村或低線城市是否有調峰需求？雙向充電樁是否是一個趨勢？電池折壽問題如何破解？高度隨機的電動車充電如何統一控制與管理？回輸電流如何確保穩定而不沖擊電網？一系列問題都需要得到解決。

特銳德擬將特來電分拆至科創板上市

布局“超級電池”的特來電是“創業板第一股”特銳德控股子公司，股東包括國家產業調整基金、國新基金、國家電投、三峽基金等。特銳德有關人士向21世紀經濟報道記者透露，特銳德擬將特來電分拆至科創板上市。

特來電虛擬電廠是一種通過信息技術和軟件系統，實現分布式電源、儲能、可調負荷等多種分布式資源的聚合和協同優化，作為一個特殊的電廠，參與電力市場和電網運行的協調管理系統。

于德翔向記者介紹，特來電以先進的調度控制技術和信息通信技術為手段，以電動汽車充放電、分布式新能源、儲能系統、可調負荷等資源為載體，“充電網+微電網+儲能網”正成為虛擬電廠的新主體，是實現碳中和的最佳路徑之一。

記者了解到，目前特來電已完成與國內多家電網調度中心的對接，具備條件的可調度資源容量超過1300MW，不同場景下已調度容量超過300MW，總調度電量超過30000MWh。

8月26日，深圳虛擬電廠管理中心舉行揭牌儀式，這是國內首家虛擬電廠管理中心。特來電等14家負荷聚合商首批接入了深圳虛擬電廠，接入容量達87萬千瓦，接近一座大型煤電廠的裝機容量。

虛擬電廠走紅背后，能源系統數字化轉型浪潮已然來襲。林瑋對記者表示，虛擬電廠是能源數字化轉型中的“滴滴出行”，能源服務正成為新的投資熱點，電力碳中和仍為核心。他認為，目前我國的虛擬電廠技術壁壘在于軟硬結合和數據算法，面臨多數用戶側負荷可調控性差、收費模式不清晰、網絡與數據安全存疑等挑戰，正處于從邀約型向市場型轉型階段，需要重視用戶側響應。