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王丹丹
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摘要：2023年1月8日，微信公眾(zhong) 號魚眼看電改(作者俞慶)發表了文章《虛擬電廠與(yu) 負荷側(ce) 數字化》，原文如下：
從(cong) 電力的專(zhuan) 業(ye) 環節上，我們(men) 分為(wei) “發電、輸電、配電、用電"幾個(ge) 環節（還包括調度、市場等）。
這裏有個(ge) 概念是交叉的，即物理的配電網，和配電專(zhuan) 業(ye) ，並不一致。
對電網來說，配電專(zhuan) 業(ye) 管轄的是公共配電網，而公共配電網隻是物理配電網絡的一部分。
對物理配電網來說，用電環節包含對用戶配電網（微電網）、以及連接在電網*末端的各類資源（比如負荷、分布式發電、分布式儲(chu) 能）的管理。
從(cong) 電力數字化的水平來看，電網數字化的水平*高，國網從(cong) 2006年的SG186“智能電網"工程開始，每年在自動化、信息化領域百億(yi) 級別的投資，大幅度提升了數字化水平，南網也不遑多讓。
發電數字化水平其次，這些年各大發電集團在“智慧電廠"的趨勢下，也大幅提升了發電領域的數字化水平。
但是電力用戶的負荷側(ce) 數字化，一直處於(yu) 非常低的水平。管理的基礎是數字化，負荷側(ce) 低水平的數字化，已經成為(wei) 虛擬電廠發展的*大製約之一。虛擬電廠是對分散式電力資源管理，這些管理包括：匯聚、抽象、調控、交互。
虛擬電廠所管理的，絕大多數是負荷側(ce) 的資源，這些資源分布在配電網的*末端。當用戶配電（微）網的數字化和管理水平很低時，自然對末端資源的管理水平也很低。
大多數用戶配電網（在很多用戶意識裏，那都不是配電網）的管理和數字化水平，落後於(yu) 上一級（公共配電網）20年以上。
雖然都是配電網，差距就是這麽(me) 大。這種差距，對公共配電網的管理也帶來很多困擾，比如用戶內(nei) 部故障，繼電保護裝置越級跳（用戶配電保護裝置不動作，電網保護裝置動作）。
緊接著的問題就是，誰來提升用戶配電網的數字化水平，是不是靠虛擬電廠的這些第三方就可以？
但是這裏又帶來另一個(ge) 悖論：虛擬電廠目前是無法持續盈利的，甚至虛擬電廠目前的這些盈利，無法彌補負荷側(ce) 數字化的投入。
如果財務上單獨核算，目前絕大多數虛擬電廠項目是虧(kui) 損運行的。
這些項目之所以能成立，有的是因為(wei) 電網企業(ye) 作為(wei) 試點項目，不計成本的投入（當然，其實也計，一部分計入了輸配電價(jia) ，另一部分是電力交易中心的交易盈餘(yu) ）；有的是發電企業(ye) 在光伏、儲(chu) 能投資中，包含了負荷側(ce) 數字化部分投資；有的是售電業(ye) 務前期承擔了負荷側(ce) 數字化投入，然後把需求響應補貼作為(wei) 邊際收益等。
虛擬電廠大規模推廣之前，需要建立負荷側(ce) 數字化的商業(ye) 模式，而不是等著虛擬電廠這個(ge) 商業(ye) 邏輯成立，再去做負荷側(ce) 的數字化。
這就有點像：在美團、拚多多商業(ye) 模式成立以前，智能手機已經商業(ye) 自洽了，賣智能手機已經可以了。
否則讓拚多多去送智能手機，那拚多多的商業(ye) 模式肯定是不成立的。
經常有光伏投資方麵的朋友問：一個(ge) 用戶的能源數字化項目，ROI怎麽(me) 算？是不是可以用節能量去算投資回報？
在實際項目中，大量的分布式光伏項目（工商業(ye) ），以“目錄電價(jia) "為(wei) 基準，計算光伏售電價(jia) 格折扣，形成一種變相的效益分享型合同能源管理模式，與(yu) 用戶簽訂光伏售電合同。
所以他們(men) 自然認為(wei) 負荷側(ce) 能源數字化投資是不是也帶有這種屬性。
我的回答是：即使是工商業(ye) 分布式光伏，目前已經取消目錄電價(jia) ，現貨市場的出清價(jia) 格也呈現波動頻繁、峰穀價(jia) 差拉大的趨勢，未來不存在錨定價(jia) 格，怎麽(me) 計算固定收益率。
光伏尚且如此，麵對負荷隨生產(chan) 訂單變化，訂單跟隨行業(ye) 景氣度、客戶需求度不斷變動，負荷側(ce) 數字化的節能效益很難明確計算，怎麽(me) 算ROI？
甚至ROI這個(ge) 概念都不能用於(yu) 負荷側(ce) 數字化和虛擬電廠，因為(wei) ROI更多的是一種“固定資產(chan) 投資"的經濟價(jia) 值計算方式。
負荷側(ce) 數字化和虛擬電廠，本質上是一種“企業(ye) 服務"，而非資產(chan) 投資。
而目前積極投入“虛擬電廠"業(ye) 務的，自認為(wei) 有先天優(you) 勢的發電企業(ye) 們(men) ，正是用“建電廠"的，大幹快上的投資邏輯，去理解“軟服務"的虛擬電廠。
當對一個(ge) 事物發展的底層邏輯，認知出現偏差，這個(ge) 事物的發展也一定會(hui) 一地雞毛。
負荷側(ce) 數字化水平為(wei) 什麽(me) 這麽(me) 低？個(ge) 人認為(wei) 是負荷側(ce) 的企業(ye) ，能源管理水平較低導致的。
在實際項目中，我們(men) 見過很多負荷側(ce) 數字化工具，隻是作為(wei) 建設項目的一部分，在驗收以後就沒有發揮作用。
為(wei) 什麽(me) 工商企業(ye) 的能源管理水平較低？這是因為(wei) 過去處於(yu) 高速增長階段，企業(ye) 更多的關(guan) 心主營業(ye) 務的發展，不會(hui) 關(guan) 注作為(wei) 輔助業(ye) 務的“企業(ye) 能源管理"，是否產(chan) 生管理價(jia) 值，說白了就是能保證企業(ye) 正常生產(chan) 就好。
用電企業(ye) 的能源管理意識水平，決(jue) 定了負荷側(ce) 數字化水平，*終決(jue) 定了虛擬電廠能否落地，並持續前進。
從(cong) 目前來看，需要進一步通過政策影響（比如需求響應、能源雙控、碳排放約束），市場價(jia) 格信號，以及專(zhuan) 業(ye) 的能源服務等 綜合手段，去推動企業(ye) 建立這種意識，並且通過數字化和管理，產(chan) 生可見價(jia) 值。
因此虛擬電廠的推動，不是靠簡單投入數字化項目，也不是靠單純的光伏、儲(chu) 能、售電、節能，而是一種企業(ye) 管理提升，更類似企業(ye) 財務優(you) 化或者ERP流程優(you) 化。
負荷側(ce) 數字化，其實隻是財務管理軟件或者ERP軟件，現在多數的企業(ye) 不會(hui) 問“投資一個(ge) ERP，ROI是多少"這樣的問題了。
國家為(wei) 了提升能源消費側(ce) 的綠色能效水平，無論是以前的節能服務、再到分布式光儲(chu) 建設、微電網與(yu) 多能互補等，一直在出 台相關(guan) 政策，但始終落入“項目投資"的模式，這是與(yu) 能源行業(ye) 長期以“基建思維"分不開的。
當一個(ge) 行業(ye) 進入中低速增長期，原有的建設思維轉換為(wei) 運營思維和管理思維，這時候才是數字化的*佳機會(hui) 。
房地產(chan) 行業(ye) 從(cong) “賣房子"變成“自持物業(ye) 運營"，將迎來房地產(chan) 管理數字化的高峰。
負荷側(ce) 也是一樣的邏輯，虛擬電廠的深刻意義(yi) ，也在於(yu) 此。"
看完文章受益頗豐(feng) ，本文主要是想結合文章探討電力用戶負荷側(ce) ，也就是企業(ye) 微電網數字化的實現方式及其意義(yi) 。
虛擬電廠本質上是運用能源互聯網技術，把數以千計的企業(ye) 微電網分散的可控負荷、充電樁、分布式光伏、分布式儲(chu) 能等整合起來，變成具有一定規模、可調節的負荷資源和發電容量，通過這個(ge) 看不見的“電廠"來配合大電網的需求響應，解決(jue) 電網峰穀差大、局部電力供應緊張等問題的同時從(cong) 中獲利，這對電網和用電企業(ye) 是雙贏的。今年以來，虛擬電廠頻獲政策支持，在行業(ye) 內(nei) 掀起發展熱潮，主要原因在於(yu) 我國電力峰穀差矛盾日益突出，未來在緩解供需矛盾，提高電網穩定性和靈活性上，虛擬電廠可以發揮出關(guan) 鍵作用。
虛擬電廠在國外已經有比較成熟的運行機製，但是現階段國內(nei) 虛擬電廠真正落地的項目很少，且大多為(wei) 試點項目，如俞慶先生所說一方麵是虛擬電廠目前無法持續盈利；另一方麵虛擬電廠的基礎設施，也就是數量眾(zhong) 多的企業(ye) 微電網數字化程度太低，前期需要投入較多的資源先實現企業(ye) 微電網的數字化。企業(ye) 微電網側(ce) 低水平的數字化，已經成為(wei) 虛擬電廠發展的*大製約之一。
企業(ye) 的能源管理意識決(jue) 定了企業(ye) 電網的數字化水平，接下來會(hui) 有進一步的政策（比如需求響應、能源雙控、碳排放約束）和價(jia) 格激勵機製去推動企業(ye) 建立微電網數字化，為(wei) 虛擬電廠的推廣和發展做好基礎設施的建設，同時也提高企業(ye) 的能源管理意識，並通過數字化的能源管理對企業(ye) 產(chan) 生價(jia) 值。那企業(ye) 怎麽(me) 建立適用於(yu) 自身的微電網數字化呢？
企業(ye) 微電網的數字化係統(EMS)包含安裝於(yu) 現場的傳(chuan) 感器、智能網關(guan) 和微電網數字化軟件。傳(chuan) 感器用於(yu) 監測和控製企業(ye) 內(nei) 部的負荷設備和分布式發電設備(係統)，現場傳(chuan) 感器的數據接入邊緣計算智能網關(guan) ，每個(ge) 智能網關(guan) 可以看做是一個(ge) 區域指揮部，采集所接傳(chuan) 感器數據進行協議轉換後上傳(chuan) EMS和轉發第三方係統，網關(guan) 可以根據預設閾值或自動學習(xi) 來執行邏輯計算，並執行EMS的指令。EMS可以看做是企業(ye) 微電網的指揮部，根據智能網關(guan) 上傳(chuan) 的數據生成各類圖表、控製策略和分析結論，並按照設置的權限響應虛擬電廠的調度指令，這樣數量眾(zhong) 多的EMS就構成了虛擬電廠的基礎，係統架構圖如圖1所示。
AcrelEMS企業(ye) 微電網數字化係統融合企業(ye) 負荷側(ce) 的電力監控、能耗統計、電能質量分析及治理、智能照明控製、主要用能設備監控、充電樁運營管理、分布式光伏監控、儲(chu) 能管理等功能，用戶通過一個(ge) 平台即可全局、整體(ti) 的對企業(ye) 微電網進行進行集中監控、統一調度、統一運維，同時滿足企業(ye) 用電可靠、安全、節約、高效、有序用電要求。
對企業(ye) 35kV變電站至0.4kV配電涉及的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補償(chang) 櫃及電纜等配電相關(guan) 設備的電氣參數、運行狀態、接點溫度進行實時監測和控製，監測企業(ye) 微電網主要回路的電能質量並進行治理，對故障及時處理並發出告警信息，提高企業(ye) 供電可靠性。
采集企業(ye) 電、水、燃氣等能源消耗，進行分類分項能耗統計，計算單位麵積或單位產(chan) 品的能耗數據以及趨勢，對標主要用能設備能效進行能效診斷，計算企業(ye) 碳排放，為(wei) 企業(ye) 製定碳達峰、碳中和路線提供數據支持。
智能照明控製功能可以根據企業(ye) 情況實現定時控製、光照感應控製、場景控製、集中控製、調光控製等，並結合紅外傳(chuan) 感器、超聲波傳(chuan) 感器，實現人來燈亮、人走燈滅，為(wei) 企業(ye) 節約照明用電。
監測企業(ye) 分布式光伏電站運行情況，包括逆變器運行數據、光伏發電效率分析、發電量及收益統計以及光伏發電功率控製。
監測儲(chu) 能係統、電池管理係統(BMS)和儲(chu) 能變流器(PCS)運行，包括運行模式、功率控製模式，功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲(chu) 能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度，根據企業(ye) 峰穀特點和電價(jia) 波動設置儲(chu) 能係統的充放電策略，控製儲(chu) 能係統充放電模式，實現削峰填穀，降低企業(ye) 用電成本，見圖6。
監測企業(ye) 微電網充電樁的運行狀態，提供充電樁收費管理和狀態監測功能，並根據企業(ye) 負荷率變化和虛擬電廠的調度指令調節充電樁的充電功率，使企業(ye) 微電網穩定安全運行。
根據企業(ye) 負荷波動數據，再結合虛擬電廠的調度指令，決(jue) 定以何種方式參與(yu) 電網需求響應，平台可通過給儲(chu) 能係統下發控製策略，調整充發電時間。平台在需求響應時間段調整可控負荷功率，停止給可中斷負荷供電。並且可以根據企業(ye) 可控負荷數據製定需求響應控製策略，實現一鍵響應。
如文章所說“負荷側(ce) 數字化，本質是管理意識提升"，企業(ye) 微電網數字化建設是大勢所趨，是虛擬電廠發展的必要條件，也是企業(ye) 自身提高能源管理水平的必要手段。隨著雙碳政策和電改政策的推進，要提高能源利用效率，解決(jue) 電網峰穀差大的問題，必然會(hui) 有越來越多的政策工具走上台麵，包括加大電價(jia) 浮動、拉大峰穀電價(jia) 差、能耗雙控等等，在這種情況下僅(jin) 依賴人工的管理是無法適應政策和電價(jia) 變化的。而提前建立和適應了能源數字化管理的企業(ye) 將會(hui) 更快獲得用電成本的優(you) 勢，切實享受電改政策紅利。
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