📢 转载信息
原文链接:https://www.tmtpost.com/7725469.html
原文作者:赶碳号科技
光伏与储能的机遇在哪里?最近“光伏反内卷”话题再次升温,但核心问题始终围绕着一个点:电力需求在何方?
一方面是电源装备供给侧的严重内卷,另一方面是电力需求激增导致的巨大缺口难以满足。哪里有痛点,哪里就有商机。谁能解决问题、创造价值,谁就拥有未来。
全球用电量创新高,美国催生“虚拟电厂”新业态
国家能源局数据显示,今年7月我国全社会用电量达到1.02万亿千瓦时,同比增长8.6%,单月首次突破万亿大关,创下全球纪录。与此同时,这个夏天美国在“电力大考”中屡屡出现停电情况,这催生了一种新的业态——虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)。
虚拟电厂听起来有些抽象,但对于饱受停电困扰的美国民众来说,已经并不陌生。去年5月,在美国马里兰州高地的一处社区,布莱恩·福尔曼在家中做晚饭时突然停电。他走进车库,将家中的电动皮卡车插上电源,很快家中的灯、冰箱和空气炸锅都恢复了供电。这次停电持续了六个小时,但福尔曼估计,即便是停电一周他也能应对。
现在,福尔曼的卡车不仅能在家中停电时供电,还能在电力短缺的威胁迫在眉睫时,将电池中储存的部分电能输送回电网,帮助社区避免大范围停电。福尔曼是巴尔的摩燃气电力公司(BGE)试点项目的三位签约客户之一。电力公司向客户支付了数百美元,以换取他们利用卡车电池的电力。
从专业角度看,福尔曼家就是一个“可调度的分布式电源”:在停电时为自家供电;在电力公司需要时,将车载电池电力反送电网,并为此获得报酬。
这意味着这辆车已经不再仅仅是“用电设备”,而是“可以双向调节的电源节点”。它具备了虚拟电厂“微单元”的特征:可监测、可调度、可聚合。
AI浪潮下的能源战略升级
虚拟电厂的核心特征是:“通过数字化平台聚合众多分布式能源资源(如光伏、储能、电动汽车、热泵等),统一调度、响应电网信号,实现与传统电厂相当的电力调节能力。”在上述案例中,BGE是聚合者与调度者,而福尔曼的电动卡车只是参与者之一。
近日,马斯克也在社交平台X上表示,需要大规模工业级电池来稳定美国电网。这反映了市场对能源危机的担忧。在AI算力需求呈指数级增长的背景下,电力供应正从传统的“保障要素”升级为影响产业发展的战略性资源。“缺电”已是全球数字经济浪潮下必须直面的系统性挑战。
应对之道在于“开源”与“节流”的组合拳:既要依托风电、光伏等清洁能源大规模扩充装机容量,也需通过智能电网、精准能效管理实现电力资源的优化配置与高效利用,以此支撑AI时代持续涌动的能源需求。
中美科技对决的关键在于AI,而AI的基座是电力。这个巨大的需求,为虚拟电厂打开了一扇窗。
“AI的尽头是能源,能源的尽头就是AI。”全国政协常委钱智民认为,未来的AI是靠能源成就的,未来的能源同样也离不开AI。AI和能源,是未来发展的两大共识,前者是赋能所有行业的灵魂,后者则是一切经济的基石。
中国信通院总工程师黄伟曾表示,大模型每生成约5000个词就需要消耗1度电,1分钟的4K高清视频输出,耗电可达3至5度。这意味着随着AI普及和迭代,会产生庞大的用电需求,能否有一个稳定的电力系统是争夺“科技战制高点”的关键。我国行业前辈曾用“发展经济,电力先行”来总结电力行业的使命,更直白的说法是“宁可让电等发展,不能让发展等电”。
截至2024年底,中国发电装机容量达33.5亿千瓦,稳居全球首位,是美国的2.7倍。但在装机容量中,光伏占26.5%,风电占15.5%,两者“靠天吃饭”带有波动性。如果能在供给端波动的同时,需求侧能及时响应,就能完成电力系统的自平衡。正因如此,虚拟电厂备受瞩目。
它通过信息技术和软件系统,实现分布式电源、储能、可调负荷等多种资源的聚合和协同优化。作为一个特殊的电厂,它既可以作为“正电厂”向系统供电调峰,又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷。
其最大特点是对整个电力系统中已有的分布式资源进行二次利用,无需新建或增加大的固定资产投资。真正的虚拟电厂是通过软件平台,对社会零散的分布式资源进行“聚沙成塔”。
今年4月,国家发改委、能源局发布了我国首个虚拟电厂国家级专项政策,目标是到2027年,全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上;到2030年,提升至5000万千瓦以上。
简单来说,虚拟电厂就是要通过技术手段,打通电力系统的供需两端。钱智民表示:“理想情况下是社会资源得到了充分的利用,整个社会都受益……电网更受益。电网如果不受益的话,这件事情(虚拟电厂)就推不动。”
商业模式:如何从初生走向成熟?
政策的落地赋予了虚拟电厂参与电力市场的身份,其商业模式正在经历深刻变革。初期,虚拟电厂主要依靠参与需求响应获得政府补贴维持运营。如今,随着电力市场体系完善,虚拟电厂开始通过多种渠道实现市场化收益,主要包括电能量市场、辅助服务市场以及绿电交易等。
然而,目前虚拟电厂的行业生态尚未完全建立。杭州思度云电力科技有限公司创始人俞庆指出,当前我国虚拟电厂的盈利模式中,80%并非来自需求响应或市场化交易,这是产业发展初期的必然状态。
俞庆曾计算,在细则环境下进行需求响应,一家运营商聚合3.46万kWh响应电量,获得2.7万元收入,平均每度电0.78元。如果运营商完全依赖动员客户资源,仅客户营销工作(对接30多家客户、实时监测、分润等),假设按1:9分成,其实际收益可能仅为2700元,可能不足以支付相关人员奖金。
盈利模式面临多重制约
1. 标准层面:设备厂商众多,数据格式千差万别。即便测量同一物理量,不同设备的精度、采样频率、数据格式都不同。当系统包含上千个设备时,设备间的相互作用关系呈指数级增长。
2. 技术层面:虚拟电厂涉及大量数据采集、传输和处理,需要完善的信息技术和网络安全体系,同时解决负荷预测、能源规划、运营管理等技术难题。
3. 博弈层面:电力改革涉及各方利益博弈,包括电网层面的调度与营销博弈,省级、地市级的协调,地方政府与电网的协商,以及国家层面供能大省与用电大省之间的平衡。
问题盘根错节,因为电力改革本身极具挑战性:既要开放市场化,又要实现绿色转型,更要兜住“保供”的安全红线。电力改革必须先行一步,为后续经济发展铺好道路。
正如最高层所言,“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。”其广泛在于概念的有效普及,深刻则在于利益的重新分配。
实践出真知:人才与生态构建是关键
任何行业改革或生态建立都离不开专业人才的涌入。虚拟电厂最关键的是事无巨细地掌握负荷侧情况,需要更多“懂电”的人才深入一线。
例如,一家商场的日常用电曲线、淡旺季变化、可调控负荷设备有多少?设备故障时由谁维修,周期多长?这些看似微小的细节都直接影响着虚拟电厂的盈利模型。
近期,算力科创概念火爆,虚拟电厂概念在二级市场也受到追捧。目前已形成由电网背景企业(如国电南瑞、东方电子)主导平台建设、互联网科技企业(如阿里云、朗新科技)提供数字化能力、能源企业(如国家能源集团)聚合实体资源、设备企业(如迦南智能、特锐德)提供硬件支撑的多元化竞争格局。
国网能源研究院原副院长蒋莉萍认为,在真正高比例可再生能源的系统中,大电网将不再是简单的“送电管道”,而是一个按小时甚至分钟在供需之间、地区之间基于各种发用技术特点进行资源优化配置的平台。
同样出身国网的俞庆表示:“传统电力经济体无法适应高比例分布式,因为这是在电网的毛细血管里加了无数小心脏。大量分布式电源以就近消纳+自发自用的方式,产生和消纳了20%的电量,涉及到80%的小型电力设备、小型电力负荷。他们聚合起来就是负荷侧的虚拟电厂。”
当Agent网络、分布式电源、虚拟电厂和微电网结合时,俞庆认为最值得讨论的是一种新的电力经济模式。但他认为行业不会出现类似互联网的“赢家通吃”,因为每个企业的负荷情况都不同,必须深入了解才能建立信任并开展业务。“当‘虚火’过去,时间会奖励那些做实事、真正为客户创造价值的人。”
(图源:鱼眼看电改)
坦率地说,能源行业讲究合理回报、可持续发展,并不适合“暴富”。在以前,中小企业和居民与电网的接触多为接收账单并支付,但虚拟电厂的健康发展离不开对每一个负荷单元的理解及用户的响应,这对习惯于传统电网工作的人才提出了挑战。
资深电力人士蒋莉萍提到,许多年轻人希望进入国家电网,这可以理解,因为电网是连接发电和用户的关键环节,在电网企业可以获得更全面的电力系统了解,有利于个人成长。
“但是,除了国家电网,行业内还有很多其他富有活力的路径。比如现在也有很多年轻人投身于综合能源服务企业,他们能站在用户的视角出发,思考如何打通行业与用户之间的链条,如何创新商业模式。他们非常有想法、有执行力,也展示出这个行业的另一种活力和可能性。”
结语:能源饭碗,必须端在自己手里
电力作为全要素规划的行业,战略定位一直很高。面对复杂的内外部因素,能源的饭碗,一定要端在自己手里。
提出“发展经济,电力先行”的那位前辈(李鹏)在2005年汇编的书中就提到:发展电网是电力工业生产特点决定的,全国联网是大势所趋;要加强用电负荷侧(需求侧)的管理;要正确处理水火电比例、当地和外来电源比例、发供用电之间的比例关系等诸多前瞻性观点。
在序言的最后,他写道:“电力工业的发展关键在于人才,要重视各类电力科技人才、技能人才、管理人才和建设人才的培养,使他们成为新一代有理想、有技能、有敬业和奉献精神的电力工作者,使我们电力事业开拓进取、后继有人。”
“综观建国以来我国电力工业50多年的发展历史……电力工业的适度超前和科学健康发展是国民经济发展的重要保障,故本书定名为——《电力要先行·李鹏电力日记》。”
🚀 想要体验更好更全面的AI调用?
欢迎使用青云聚合API,约为官网价格的十分之一,支持300+全球最新模型,以及全球各种生图生视频模型,无需翻墙高速稳定,文档丰富,小白也可以简单操作。
评论区