虚拟电厂是一种智慧能源，将不同空间的可调负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等一种或多种资源聚合起来，实现自主协调和优化控制，参与电力系统运行和发电。市场交易。 电力系统是国家电力体制改革背景下孕育的新业态。 电力体制改革是能源结构转型的必然要求。
能源结构转型是世界各国共同面临的问题。 我国一次能源结构以煤炭为主，多种能源互补。 其中，石油对外依存度高达70%，70%的石油用量用于交通运输业。 能源安全，特别是稳定、可持续和廉价的能源供应面临风险。
供给侧寻找新能源替代，需求侧发展电气化，是能源转型的内在要求和必然趋势。 新能源快速发展给供需双方带来了巨大挑战。 供给侧，随着光伏、风电等新能源在电力系统中的比重不断提高，电力系统面临着如何消纳新能源不确定性高、随机性强、影响大等问题。 需求方面，我国新能源汽车保有量已突破1000万辆。 此类大功率用电设备的大规模接入，给电力系统的平稳运行带来了挑战。
虚拟电厂作为市场主体参与市场化电力交易是能源需求侧的发展方向。 《中共中央 国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》要求全面放开用户侧分布式电力市场，建立共享辅助服务新机制为用户侧建设虚拟电厂参与电力市场交易提供政策指导。 适应新发展阶段的电力市场政策体系和市场机制正在构建。 要求加强需求侧管理，开放用电市场，以政策为引导，以市场为牵引，形成发、输、配、售覆盖的体系。 覆盖电力消费、服务等全生命周期的新型电力体系。
通信基站建设虚拟电厂
具有天然优势
通过通信基站建设虚拟电厂是用户侧参与电力系统交互的理想场景。 2022年3月，十部委联合发布的《关于进一步推进电能替代的指导意见》明确提出，鼓励通信基站利用虚拟电厂参与电力系统联动。 通信基站在需求侧资源聚合方面具有良好的资源禀赋。 每个通信基站的电源接入、负载功耗、备用电池、可控空调等都是优质、灵活、可调的资源。 同时，各个通信基站的智能管理设备可以与国家监控平台进行通信，形成天然的分布式能源网络。 从聚合资源规模和覆盖范围来看，如果将全国1000万个通信基站的电力资源虚拟聚合起来，将成为全球最大的分布式虚拟电厂。
碳达峰、碳中和的本质是能源问题，“双碳”目标是推动能源结构转型和电力体制改革。 虚拟电厂的发展阶段可分为邀请制、市场化和自主调度三个阶段。 我国虚拟电厂正处于从邀请制向市场化转变的时期。 在此过程中，通信基站运营企业可以充分发挥资源优势，抓住市场机遇，唤醒休眠资产，利用现有资源挖掘增量价值，拓展共享经济，开辟新的业务运营路线。
通信基站建设虚拟电厂
系统化、专业化
通信基站运营企业将虚拟电厂打造为标准业务，主要涉及商业模式与营收、关键技术与平台、管理体系与流程、组织保障与团队四个方面。
从商业模式来看，目前虚拟电厂的盈利模式主要有三种：参与需求响应获取补贴、参与辅助服务市场获取收入、作为市场主体参与电力市场交易。 参与需求响应获取补贴和参与辅助服务市场获取收入两种商业模式利润水平较高，但都无法产生大规模收入，无法发挥虚拟电厂效益的最大化。 虚拟电厂作为市场主体参与电力市场交易，聚合分布式电源（如光伏、风电等），可以最大限度地发挥虚拟电厂的能力。 随着5G基站的持续建设，2026年我国通信基站年用电量将突破2000亿千瓦时。通信基站建设的虚拟电厂可形成千亿元营收规模的项目利润100亿元，达到上市公司水平。
虚拟电厂技术主要是电力资源的虚拟聚合，本质上由通信、测量和控制三个方面组成。 通信是虚拟电厂资源聚合的关键。 聚合资源可以通过通信网络实现数据通信和控制指令的传输和反馈。 通信基站运营商已建设的运维监控网络可复用能力，需要在通信可靠性、低时延等方面进行加强。 需要对运维监控网络进行系统评估，这将涉及智能监控设备的升级改造以及新设备的增加。 服务器等问题。 计量是指虚拟电厂与电力部门之间进行电量计量，是双方对账结算的依据。 目前，电网低压用户侧普遍存在智能电表覆盖率低的问题。 通信基站运营商、电力公司、政府可以以项目合作的形式共同出资计量改造。 控制主要针对基站等聚合资源的数字化、筛选、建模、集群管理、报价策略等。 需要走出通信行业，与电力行业专业性强的研究机构联手，共同研发。 通信、测量、控制都需要部署在业务平台上，实现自动化管理和运行控制。
虚拟电厂作为市场主体参与电力市场交易时，该业务的金融属性较强。 通信行业现有的管理体系和流程无法支持虚拟电厂开展相关业务。 根据虚拟电厂的业务状况，重新设计符合业务要求的法人治理结构、管理制度和责权界面。 我们可以参考其他大型电力公司开展市场化电力交易业务的经验，在各地注册独立的法人实体，将责任与主营业务分离。
通信公司虚拟电厂的运营涉及公司内部多个部门。 营销部门需要与电力交易中心、电网调度机构等外部实体建立新的客户关系。 同时，要明确基站用电、电费缴纳的责任主体，明确电池、空调等聚合资源的经营权； 维护部门必须从事主要的通信业务。 根据业务保障需求，确定可调度资源的能力； 虚拟电厂运营部门需要协调相关部门，制定业务发展计划，研究调度策略，管理日常运营； 技术部门和信息部门需要提供技术支持和平台建设； 战略与改革部门需要设计与业务发展相适应的公司治理结构。
通信基站建设虚拟电厂
需要经历4个阶段
第一阶段，聚合企业内部电力资源，虚拟电厂参与需求响应。 内部需求是建立可聚合资源库，对可聚合资源进行建模，建立电量邀请调度算法，保证资源调度的可靠性和及时性； 外部要求是与电力系统开放平台接口，与电力部门对接，建立客户爱心关系。
第二阶段，企业内部电力资源聚合，虚拟电厂参与辅助服务市场。 内部要求是提高可聚合资源的精确测量水平、精确控制水平、通信鲁棒性水平、建模精度等。 外部要求是与电力交易中心建立业务关系，取得售电资质，培养电力交易业务能力。
第三阶段，企业内部电力资源聚合，虚拟电厂参与电力市场交易。 内部需求要求聚合分布式电源（如基站光伏、风电等），同时优化核心控制算法，根据中长期电力交易的价格波动形成相应的报价策略。现货交易。 考虑到市场需求，主营业务在通信业务电量需求、运维需求等全部工况约束的情况下，全自动参与电力现货市场； 外部要求提高电力市场交易业务能力，扩大行业影响力，参与政策和标准制定，从市场参与者转变为市场挑战者。
第四阶段聚合社会电力资源，与虚拟电厂和电力系统充分互动。 内部需求是开发聚合产品，提升平台扩展能力； 外部要求是扩大社会聚合资源，向电力用户提供聚合服务和收益分享，向新能源发电企业提供发电权转让，参与电力调峰填谷、需求响应、辅助服务、电力交易等业务形成能源综合治理能力，提升社会影响力，向电力用户侧市场引领者转型。
2022年是中国共产党第二十次全国代表大会召开之年。 今年是实施“十四五”规划、全面建设社会主义现代化国家的重要一年。 受COVID-19疫情影响，全社会用电量增速放缓，通信业发展总体平稳。 展望未来，新能源进程长期基本面和内在上升趋势没有改变。 深化电力市场改革将为虚拟电厂的发展带来动力。 通过聚合通信基站电力资源、参与电力市场改革、推进虚拟电厂系统建设，进一步提高社会整体能源效率，助力稳步实现碳峰碳中和目标。
（作者供职于中国铁塔股份有限公司）
