虚拟电厂与能效电厂的区别
发布日期：2020-04-29 来源：电力市场那些事儿 作者：郎木晨烟 浏览次数：143
一、能效电厂简介
能效电厂（Energy Efficiency Plant，EPP）最早出现在上世纪70年代，源自第一次石油危机引发的电力需求侧管理（DSM）。EPP的定义为：一定区域内，通过不同类型的节能措施，降低用户在此地区的电力消耗，与建设或扩建发电厂的意义相当，将减少的电能消耗视为能效电厂提供的电能，因此，能效电厂也被成为"虚拟电厂"。包括高效电动机EPP、节能变压器EPP、绿色照明EPP、变频器EPP等，通过高耗能设备实现节约用电目的[1]。
能效工厂欧美日等国开展的较为成功，政府从运营模式、融资机制、激励机制等方面君出台了支持政策[1]。
1.运营模式：美国的加利福尼亚等15个州采取电力公司管理模式，纽约等8个州采取政府管理模式，还有3~5个州是由第三方管理。日本、法国、德国、加拿大均是政府主导。
2.融资机制：即钱从哪儿来，有政府财政拨款、节能公益（专项）基金、能源税（德国）等形式。其中节能公益（专项）基金取自终端电费，美国的比例为2%~3%，法国还向发电商收取。
3.奖励机制：即钱向哪儿去，有电力公司、能源服务公司、电力用户三个流向，包括财政补贴、税收减免、低息贷款、效益分成、投资资助、电价优惠、技术培训等多种形式。
通过节能措施，减少用电成本，看似是企业的内部行为，为什么还要创造出“能效电厂”概念并出台相关的产业扶持政策呢，主要原因在于：
1.对用户来说，EPP投资大，收益率不高、风险较大；对电力公司来说，EPP意味着售电量下降，收入下降。常规模式下，两大实施主体动力不足。
2.能效电厂与能源消费总量和消费强度密切相关，涉及一个国家或地区的能源自给率、安全稳定供应、环境保护、低碳排放等问题，社会意义远大于经济意义，且这部分收益难以计量。
我国的能效支持政策早于电改5号文，在江苏、广东、河北、四川等省也进行了尝试。2012年，《中国能源政策白皮书》提出了双控指标，对能源消费总量和消费强度提出了约束性要求。国网能源研究院《能效电厂建设途径和方法研究》对前景进行了展望，提出2020年EPP在中国总装机的比重将达到8%，结构如下图：
但是，受到经济、制度、规划等多重因素的影响，中国的EPP发展非常的不理想。
二、EPP vs VPP
从概念外延角度来看，能效电厂也是虚拟电厂，没有问题。
前面公众号写过5篇关于虚拟电厂的文章，更多是从电力系统运行和电力市场运营角度定义的，可以理解为狭义的虚拟电厂（VPP）。我个人给出的定义是：虚拟电厂通过传感、通信、预测、能量管理、市场交易等手段，聚合规模偏小、地理分散的分布式发电、储能、可控负荷、电动汽车等资源，与大电网友好互动，参与电网运行和电力市场交易。在提升电网安全运行水平的前提下，实现资源的优化配置，为参与各方带来收益。
本文从以下6个方面简单介绍下二者的不同。
1、目标导向
顾名思义，能效工厂的目的是：通过采用高效设备、优化用电方式，以节约用电。相对单纯。
虚拟电厂则是多目标导向，降低用能成本、提高利用效率、保证电网安全可靠运行、提高可再生能效消纳比例等均可以单独或组合成为某VPP的目的，相应的也可以从资源投入力度、碳排放考核指标、环境污染限值等多角度进行约束。
EPP能节省用电，VPP则不一定。例如，考虑到高峰段实时电价较高，某用户将高耗电工序转移到低谷段，虽然可以取得运营成本的降低，但并不能带来用电量的减少。
2、参与主体
显而易见，EPP针对用户负荷。
VPP的市场主体则包含了分布式发电、储能、可控负荷、电动汽车等多种资源形式。
3、需求管理
能效电厂侧重于提高电能利用效率，更多是从设备改造入手，负荷管理或需求响应不是其重点。
虚拟电厂则相反，基于负荷资源的VPP就是需求响应DR。
4、市场互动
VPP与电力市场强耦合，可以参与能量、辅助服务等多重市场。可以讲：没有机制完备的电力市场及其价格信号，VPP就是水中月、镜中花，无从谈起。
EPP和电力现货市场弱耦合。在PJM，能效资源可以参与容量市场，参加提前三年基本容量拍卖投标（BRA），可以获得连续4年的容量信用。
实施能效项目是减少碳排放的最直接、最有效的技术手段，下图为国际能源署给出的地球温升在2~6度之间时，各种技术手段对碳减排效果的贡献情况，横轴为时间坐标。红色部分就是能效资源。评估周期内，能效资源一直非常重要，尤其是在2030年之前处于绝对优势地位。即使到了2050年，与大发展之后的可再生能源也是不相上下的。
因此，相比电力市场，EPP在碳交易权市场或许更有用武之地。
5、博弈行为
VPP的博弈包括两部分，一是VPP运营商参与电力市场，与其他市场主体的博弈行为；二是VPP内部，各种资源之间的博弈行为。可以看作是两级市场中，各主体之间的博弈。
EPP的博弈为三部分，分别是政府与企业、企业之间、企业与消费者[1]。这里的消费者不是电能的消费者，而是用电企业的产品的消费者。
6、实施要点
EPP重在前期投资，需要政府产业政策、政策性市场的支持；
VPP重在后期运营，需要规则完善、品种多样、监管有力的电力市场支持。
[1].朱益平，电力需求侧能效资源项目决策模型及支持系统研究
原标题:虚拟电厂-6：与能效电厂的区别