中國儲能網訊:
前言
虛擬電廠最近還是比較熱,比如山西的虛擬電廠參與市場化交易新聞。
可能電力行業絕大多數人是自然科學的背景,無論是特高壓、新能源大基地、儲能、乃至綜合能源,工程技術思維始終占據主導,虛擬電廠也是如此。
比如從驅動力上看,目前虛擬電廠更多是技術驅動的,把負荷側資源用5G+ 云平臺管理起來,然后參與電力交易。同時又是工程思維化的:怎么用最快的實施方法,占據3%-5%的可調負荷。
在《技術革命與金融資本》一書中,作者的觀點是:任何重大的技術創新,都是制度變遷、技術變遷、經濟變遷的復雜動力學產物(軟科學)。
所以當下更需要用軟科學思維,去審視虛擬電廠、新型電力系統的發展。
什么是軟科學?
軟科學是指社會科學和人文科學等非自然科學和工程技術領域的學科。它研究人類社會、思想、文化等方面問題,軟科學與自然科學相對應。
虛擬電廠,從自然科學到軟科學
從自然科學角度,虛擬電廠是負荷側各類資源的統一管理和控制。
正是這種思維,導致虛擬電廠在缺乏足夠的商業模式和用戶粘性,全球都是如此:
當輔助服務市場收益和補貼不足以支持虛擬電廠的持續投入,那么虛擬電廠很容易就淪為“成本性工程”。
對電網來說,用輸配電價成本去覆蓋負荷控制的投入;對發電企業來說,用新能源投資成本去覆蓋。
但即使不考慮盈利,虛擬電廠作為一項業務也很難持續:負荷的使用、管理和預測,是用戶生產運營環節的事情,而不是從發電企業或者電網企業立場出發的。
比如虛擬電廠里的V2G場景,用戶想要的“隨時隨地用車需求”,和電網希望的“車輛向電網倒送功率”的需求,很多時候是矛盾的。
這里就是一種軟科學思考了,因為虛擬電廠的技術,需要內嵌到“用戶的使用習慣”這種制度性,以及“用戶需要拿到多少補貼才能改變使用習慣”這種經濟性問題上了。
虛擬電廠處于導入期
《技術革命與金融資本》中,對新技術的應用分為兩個周期:導入期(包括爆發階段和狂熱階段)和展開期(包括協同階段和成熟階段)。
在導入期,新的技術被發明,并且被金融資本所追捧,被小規模的應用,看似前景一片美好。但是由于新技術和基于舊技術的經濟、制度之間無法自洽,導致金融泡沫破裂。
但是新技術的擴散,使得經濟、制度層面開始慢慢變革,接受新的技術,發展出新的框架去容納,并構成新的自洽,這時技術進入展開期,真正的黃金時代到來。
虛擬電廠目前只是在導入期。電力行業,以及整個社會生產部門,基于原有的經濟和制度模式,是無法適應以虛擬電廠為代表的,新能源和數字化相互融合的,技術上新型電力系統的,所以需要能源革命的體制革命。
這才是虛擬電廠面臨的根本困境。
沒什么新東西
昨天和某位學者聊天,他在參與一項新型電力系統的國家課題。
他說:新型電力系統的一次設備、自動化和通信,乃至調度、設備管理這些專業,沒什么新東西,電網公司都做得很好了。還有啥可以深入研究的?
作為自然科學的工程技術領域,新型電力系統絕大多數技術都是完備的。
恰恰作為軟科學的社會、經濟、制度、市場營銷、管理等方面,恰恰具備重大創新的可能,而且這種軟科學創新,反過來會帶動工程技術的更多創新可能。
蘋果是深諳此道的高手,蘋果手機的絕大多數技術,都并非工程原創,比如最早的觸摸屏,到iphone14的靈動島。
但是蘋果能把觸摸屏智能手機、IOS智能操作系統、音樂Store、APP內容分發機制、icloud云計算,甚至CarPlay車載交互,深度的融合與相互嵌入,構建了一個新的經濟模式(內容分發)和新的制度模式(蘋果技術生態)。
虛擬電廠,軟科學里的綜合創新
我把虛擬電廠,看成是新型電力系統最后一公里創新的高級應用。
1、虛擬電廠是新型電力系統的一部分
新型電力系統包括了新的電源、新的電網、新的負荷、新的體制(經濟模式和制度模式)。
新型電力系統的核心價值,是綠色電力的生產效率大幅度提升。新型電力系統要解決的矛盾是,原有的電力系統的經濟模式、體制,是為傳統電力的大規模、低成本傳輸而設計的,對于綠色電力來說,并非整體最優。
2、虛擬電廠是新型電力系統最后一公里的問題
要實現綠色電力全要素勞動生產率的提高,必然需要發用匹配,需要解決用電側最后一公里的管理和控制問題。
這不是虛擬電廠能解決的,而是需要構建虛擬電廠的基礎。
一個典型的高壓電力用戶,最后一公里的配電系統也是較為復雜的,一般要經過多級的配電線路,才能達到末端負荷。
這是某個商場的設備關系樹(部分):
而虛擬電廠想繞開最后一公里,一桿子捅到末端負荷(當然是主要負荷),這個邏輯也很難成立,關口的凈功率曲線,是每一個回路,每一路負荷的總加,這個總加既有線路拓撲的結構關系,也有相互疊加的時間關系。
3、最后一公里是一個綜合問題,虛擬電廠是上層應用
需要把最后一公里打穿,這不僅僅是技術上的,也是制度上的,更是技術-經濟-制度三要素的自洽的。
小的自洽,是最后一公里,如何推動客戶配電系統運行管理的制度變革和經濟變革,讓負荷側的資源更好的聚集和調度,以滿足電力市場和電網的需求。
大的自洽是用電端的虛擬電廠、綜合能源服務、分布式光儲充,與電網端的微電網-配電網-輸電網的新的平衡體制,以及發電端的大規模集中式風光儲+火電靈活性融合,如何在新型電力系統的條件下,構建新的體制、新的經濟模式。
所以,虛擬電廠不是一個具體的技術應用,或者某一個部門、某一個專業的業務問題,更像是解決多層次自洽協調下的,在展開期的協同階段才能真正落地的一個上層應用。
虛擬電廠目前沒有解決的軟科學問題
如果不解決自洽的問題,虛擬電廠是不可能真正獲得用戶私有負荷資源的調度權的。
只有在技術層面(新能源+數字化)、運營制度層面(從簡單設備運維到綜合能源服務管理)、經濟制度層面(建立各類實體和虛擬產權、各類資產價格、各類資產的多層級交易機制),形成正向閉環的自洽,而不是技術與制度、經濟的互鎖,虛擬電廠作為這個復雜系統的上層應用才會成為可能。
就像如果沒有蘋果、安卓之上的移動生態構建,乃至商品營銷、零售業開放、物流體系的徹底革命,是不可能出現“抖音直播帶貨"這個上層應用的,即使有也是一個電視購物衛視頻道而已。
所以在可能的,面向新型電力系統的新體制、新經濟出現之前,我認為:
虛擬電廠現在,可能存在導入期的投資泡沫
從廣義系統動力學的角度,泡沫破裂不是壞事:2000年前后互聯網”.com泡沫”的破裂,是互聯網技術深度耦合與改變社會體制、經濟關系,從沖突關系變為自洽關系的開始,也是后來以BAT為代表的優質互聯網企業發展的起點。
可能新能源、儲能、虛擬電廠投資泡沫的破裂,才是真正新型電力系統開始之時。
做好有長期價值的事,慢慢來。