隨著儲能在負荷轉(zhuǎn)移、提高光伏自發(fā)自用水平、節(jié)省電費開支等方面應(yīng)用價值逐漸展現(xiàn)，近兩年全球用戶側(cè)儲能市場呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展之勢。因應(yīng)用場景的不同，用戶側(cè)儲能應(yīng)用具體包括工商業(yè)用戶側(cè)儲能應(yīng)用和居民戶用儲能應(yīng)用。美國是工商業(yè)用戶側(cè)儲能應(yīng)用的主要市場，德國、澳大利亞是戶用儲能發(fā)展較快的國家。

盡管儲能應(yīng)用價值日漸清晰，但是在目前儲能設(shè)備和安裝成本仍然相對較高的情況下，僅靠單一收益仍然無法保證項目實現(xiàn)良好的投資回報。特別對于用戶側(cè)儲能應(yīng)用，業(yè)主通常不具備公用事業(yè)公司或大型電力公司的強大財務(wù)實力，難以承擔(dān)項目成本。針對于此，全球領(lǐng)先的分布式儲能系統(tǒng)集成商都在積極地通過創(chuàng)新的技術(shù)手段和商業(yè)模式充分挖掘和開發(fā)用戶側(cè)儲能市場。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)對于全球儲能市場的長期追蹤，“虛擬電廠”模式是企業(yè)推廣應(yīng)用最多的商業(yè)模式之一。

“虛擬電廠”模式是分布式儲能系統(tǒng)集成商基于能源軟件管理平臺，集成分散在用戶側(cè)的分布式儲能系統(tǒng)，分析、控制并優(yōu)化儲能系統(tǒng)運行，參與電網(wǎng)服務(wù)獲取應(yīng)用收益。“虛擬電廠”模式體現(xiàn)的正是儲能在發(fā)電側(cè)、輸配側(cè)和用戶側(cè)的多重應(yīng)用價值。經(jīng)過統(tǒng)一調(diào)度和管理的分布式儲能系統(tǒng)不僅可以參與電力市場通過調(diào)頻、備用容量等應(yīng)用獲取收益，而且對于輸配電系統(tǒng)可以發(fā)揮電壓支持、延緩輸配電擴容升級、需求響應(yīng)等方面的應(yīng)用價值。

GTM Research一項基于美國用戶側(cè)儲能應(yīng)用收益的研究也表明，來自于電網(wǎng)服務(wù)的收益在用戶側(cè)儲能應(yīng)用總收益中占最大份額，如下圖所示。在此基礎(chǔ)上，盡管目前儲能系統(tǒng)成本仍然相對較高，但是用戶側(cè)儲能應(yīng)用仍然可以實現(xiàn)凈收益。對于項目開發(fā)商或投資人而言，相較于面向分散用戶的直接收益，來自于電力市場、輸配電運營商或公用事業(yè)公司的電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用收益還可以極大地增強項目投資回報的確定性。隨著電力市場規(guī)則日趨成熟，虛擬電廠模式有望成為分布式能源必不可少的集成解決方案。

根據(jù)CNESA研究部對于全球儲能市場的長期追蹤，目前Sunverge、Stem、Tesla、Green Charge Networks、Sonnen等全球主要的分布式儲能系統(tǒng)集成商都在積極探索“虛擬電廠”模式，并形成了許多代表性的應(yīng)用案例。

在美國加州，Stem公司于2017年6月，利用分布式儲能系統(tǒng)集成的虛擬電廠(VPPs)進一步發(fā)揮了其在需求響應(yīng)方面的應(yīng)用價值，在夏季最熱時段為加州的CAISO和三大公用事業(yè)公司提供緊急需求響應(yīng)服務(wù)，以此降低空調(diào)負荷激增對于電網(wǎng)的沖擊。此次需求響應(yīng)之前，6月19日在加州日前批發(fā)市場就創(chuàng)造了一個較高的服務(wù)價格。Stem在日前市場首先承諾在6月20日下午五點幫助PG&E和SCE降低負荷，并于6月20日的響應(yīng)時段，為PG&E和SCE的4個區(qū)域提供了需求響應(yīng)服務(wù)。在6月20日響應(yīng)開始之后，Stem還收到SDG&E的響應(yīng)指令，在5分鐘內(nèi)集成儲能容量提供了臨時性的需求響應(yīng)服務(wù)。此次需求響應(yīng)，Stem共調(diào)用了1.6MW的用戶側(cè)儲能容量，為加州電網(wǎng)中的7個負荷緊張地區(qū)提供服務(wù)、釋放電能。由于儲能系統(tǒng)具有快速響應(yīng)的特點，Stem的儲能網(wǎng)絡(luò)在該周其他時段也為三大公用事業(yè)公司提供了十多次需求響應(yīng)服務(wù)。

在澳大利亞阿德萊德，Sunverge與能源服務(wù)商AGL Energy合作，使用Sunverge的云互聯(lián)能量管理系統(tǒng)，構(gòu)建虛擬電廠，實現(xiàn)用戶側(cè)儲能電池的直接接入。用戶可以在大多數(shù)時間內(nèi)控制儲能系統(tǒng)并儲存利用光伏電力，VPP也會根據(jù)電力市場價格和指令狀況，統(tǒng)一調(diào)度儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)穩(wěn)定性服務(wù)獲取收益。目前該項目已經(jīng)實現(xiàn)了超過60套戶用儲能系統(tǒng)接入，達到了項目網(wǎng)絡(luò)化運行的關(guān)鍵指標(biāo)，未來計劃總計接入1000套戶用儲能系統(tǒng)。

在美國佛蒙特州，特斯拉與佛蒙特州公共事業(yè)公司(Green Mountain Power，GMP)合作，將數(shù)百個居民側(cè)和商業(yè)側(cè)的儲能系統(tǒng)集成，為電網(wǎng)提供多種服務(wù)，保障電網(wǎng)穩(wěn)定，此外，特斯拉還將與GMP合作調(diào)度這些集成后的資源，參與新英格蘭的批發(fā)電力市場，獲取額外收益。GMP是美國第一個向客戶提供Powerwall的公共事業(yè)公司，安裝了大約2000多套Powerwall和Powerpack。這個虛擬電廠計劃，預(yù)計可以最多削減10MW的高峰負荷，如果用戶搭配光伏系統(tǒng)，還可以存儲光伏發(fā)電，在斷電時自發(fā)自用。特斯拉計劃集成成千上萬的電池，形成能源網(wǎng)絡(luò)，挖掘它們受公共事業(yè)公司支配，為電力系統(tǒng)提供即時服務(wù)的潛力，同時尋求與其他公共事業(yè)公司或能源零售商、電網(wǎng)運營商、集成商等相關(guān)企業(yè)合作虛擬電廠計劃。

“虛擬電廠”模式充分體現(xiàn)了分布式儲能系統(tǒng)在發(fā)電側(cè)、輸配側(cè)和用戶側(cè)的多重應(yīng)用價值，即使在當(dāng)前成本相對較高的情況下，仍然確保用戶側(cè)儲能項目實現(xiàn)良好的投資回報。明確的電力市場付費機制、分布式資源集成參與電力市場的準(zhǔn)入機制、分布式儲能安裝應(yīng)用的激勵措施、公用事業(yè)公司與分布式儲能系統(tǒng)集成商的合作等都是確保該模式順利推廣應(yīng)用的外部條件。與之相比，國內(nèi)工商業(yè)儲能項目的收益仍然聚焦于峰谷價差套利，不僅收益直接受電價結(jié)構(gòu)影響、具有較強的不確定性，而且儲能在靈活性等方面的價值無法充分發(fā)揮，未來仍然需要通過電力市場化改革的進一步深入，降低儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)服務(wù)的準(zhǔn)入門檻，充分發(fā)揮儲能系統(tǒng)對于電網(wǎng)的應(yīng)用價值并通過市場化方式獲取回報。

原標(biāo)題:【CNESA原創(chuàng)】從“虛擬電廠”模式看儲能多重應(yīng)用價值實現(xiàn)