儲(chǔ)能型虛擬電廠的建設(shè)與思考分析報(bào)告

1、2022年9月儲(chǔ)能型虛擬電廠的建設(shè)與思考個(gè)人簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介：電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，工學(xué)碩士，高級(jí)工程師，高級(jí)項(xiàng)目 經(jīng)理，任職于國(guó)網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司，上海交 通大學(xué)博士研究生，中電聯(lián)能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)委會(huì)虛擬電廠工作 組召集人兼秘書(shū)，主要從事虛擬電廠技術(shù)、需求響應(yīng)，電力 市場(chǎng)與電力經(jīng)濟(jì)，綜合能源系統(tǒng)等領(lǐng)域研究，參加完成國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)，公司標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng)， 授權(quán)2項(xiàng)，發(fā)表論文數(shù)十篇，主持和參與完成國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì) 劃項(xiàng)目3項(xiàng)，國(guó)網(wǎng)科技項(xiàng)目十余項(xiàng)。左娟zuojuan2目錄一、虛擬電廠介紹二、儲(chǔ)能資源在虛擬電廠中的應(yīng)用三、儲(chǔ)能型虛擬電廠運(yùn)營(yíng)模式與核心技

2、術(shù)四、上海院虛擬電廠建設(shè)實(shí)踐3虛擬電廠介紹虛擬電廠的定義：概念通過(guò)先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)、控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息通信技術(shù)，將分布式電源、儲(chǔ)能與可調(diào)負(fù)荷 等分布式資源進(jìn)行聚合管理與優(yōu)化控制，并參與電網(wǎng)運(yùn)行及電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)實(shí)體。概念的核心可以總結(jié)為“通信”和“聚合”關(guān)鍵技術(shù)主要包括協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能計(jì)量技術(shù)以及信息通信技術(shù)能夠聚合DER參與電力市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行，為配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)提供管理和輔助服務(wù)4虛擬電廠發(fā)展的現(xiàn)實(shí)意義：存在的問(wèn)題在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，分布式電源沒(méi)有足夠的能力、 靈活性和控制能力使得發(fā)電站運(yùn)作同時(shí)實(shí)現(xiàn) 成本合理與技術(shù)可行虛擬電廠存在的意義：幫助實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的提高新能源并網(wǎng) 比例的目標(biāo)聚

3、合分布式新能源發(fā)電資產(chǎn)；通過(guò)靈活性算法自動(dòng)控制發(fā)電資產(chǎn)；調(diào)節(jié)電力生產(chǎn)和消耗之間的偏差，平衡預(yù)測(cè)波動(dòng)；減少新能源注入電網(wǎng)帶來(lái)的沖擊整合各種具有不同發(fā)電方式的分布式能源，結(jié)合各類(lèi)分布式電源的功能特性，綜合空間的條 件將一系列分布式電源組合成一個(gè)整體虛擬電廠解決的問(wèn)題虛擬電廠介紹5虛擬電廠主要類(lèi)型：按主體資源類(lèi)型分按功能分需求響應(yīng)型虛擬電廠：由可調(diào)整負(fù)荷以及用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能、自用型分布式電源等資源為主構(gòu)成的虛擬電廠商業(yè)型虛擬電廠：從商業(yè)收益的角度出發(fā)，對(duì)用戶(hù)需求和發(fā)電潛力進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)分布式能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，是分布式能源投資組合的一種靈活表述虛擬電廠 分類(lèi)電源型虛擬電廠：以公用型DG、電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能 等資

4、源為主，實(shí)現(xiàn)削峰填谷技術(shù)型虛擬電廠：從系統(tǒng)管理的角度出發(fā)，由分布式能源和可控負(fù)荷共同組成，考慮分布式能源聚合混合型虛擬電廠：由前兩者共同組成，通過(guò)能量管理系 統(tǒng)的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)能源利用和供用電整體效益最大化對(duì)本地網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)影響，具有與其他并網(wǎng)電廠相同 的參數(shù)虛擬電廠介紹66從示范項(xiàng)目到 商業(yè)應(yīng)用的過(guò) 渡期發(fā)展 階段電網(wǎng)和用戶(hù)之 外的第三方運(yùn) 營(yíng)商研發(fā) 主體資源聚合和優(yōu) 化策略、電力 市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)方案研究 熱點(diǎn)國(guó)外虛擬電廠研究現(xiàn)狀：國(guó)內(nèi)外虛擬電廠建設(shè)案例德國(guó)德國(guó)的虛擬電廠已經(jīng)完全 實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。其虛擬電廠 項(xiàng)目以分布式可再生能源 為主，在批發(fā)市場(chǎng)銷(xiāo)售100kW以上中型可再生能源 電廠生產(chǎn)的電量，還利于

5、 如生物質(zhì)發(fā)電和水電這些 靈活性較高的機(jī)組從日間 市場(chǎng)和平衡市場(chǎng)中獲利。歐盟歐洲虛擬電廠聚焦發(fā)電側(cè)， 聚合資源參與電力交易或 輔助服務(wù)實(shí)現(xiàn)降本增效。 歐洲在新能源發(fā)電和裝機(jī) 上領(lǐng)先全球，截至2020年， 歐盟可再生能源發(fā)電量占 比達(dá)到 38%，至2030年， 可再生能源在歐盟整體能 源結(jié)構(gòu)中占比將達(dá)40%美國(guó)美國(guó)虛擬電廠項(xiàng)目和電力 市場(chǎng)的融合發(fā)展走在世界 前列，其虛擬電廠項(xiàng)目以 需求側(cè)管理為主要特色， 通過(guò)在用戶(hù)端加裝智能控 制設(shè)備對(duì)負(fù)荷進(jìn)行協(xié)同控 制，進(jìn)而參與電力市場(chǎng)交 易。日本日本虛擬電廠項(xiàng)目重點(diǎn)集 中在住宅、辦公大樓、工 廠、商業(yè)設(shè)施、公共事業(yè) 和電動(dòng)汽車(chē)等六大領(lǐng)域， 以“光伏+儲(chǔ)能”為

6、主要形 式，到2030年日本VPP可利 用的分布式電源裝機(jī)容量 將達(dá)到3770萬(wàn)千瓦，相當(dāng) 于37座百萬(wàn)千瓦級(jí)大型火 電廠。77德國(guó)平衡基團(tuán)德國(guó)的現(xiàn)貨市場(chǎng)設(shè)計(jì)了一種平衡基團(tuán)機(jī)制， 配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商DSO全面負(fù)責(zé)了新能源電力 的優(yōu)先經(jīng)營(yíng)權(quán)；在此基礎(chǔ)上，剩余電力交 易由平衡基團(tuán)負(fù)責(zé)，這樣既保證了新能源 的電力消納，又給予非新能源電力的市場(chǎng) 調(diào)節(jié)。主要收益模式：通過(guò)統(tǒng)一的平衡市場(chǎng)進(jìn)行 平衡能力買(mǎi)賣(mài)市場(chǎng)組織形式：大區(qū)內(nèi)的調(diào)節(jié)資源聚合商 機(jī)制，通過(guò)虛擬電廠等聚集靈活資源池國(guó)外虛擬電廠研究現(xiàn)狀：虛擬電廠介紹88美國(guó)特斯拉戶(hù)用光儲(chǔ)擁有Powerwall的加州公用事業(yè)公司PG&E 客戶(hù)可以通過(guò)特斯拉應(yīng)用程序注冊(cè)加

7、入虛擬 電廠，利用其戶(hù)用光儲(chǔ)系統(tǒng)，統(tǒng)一參與CAISO的需求響應(yīng)-緊急減載計(jì)劃；主要收益模式：分布式資源通過(guò)聚合商實(shí)現(xiàn) 優(yōu)先就地消納及平衡潛力調(diào)用管理，需求響 應(yīng)與電價(jià)套利；市場(chǎng)組織形式：跨區(qū)域分布式資源聚合商為 主體，參與統(tǒng)一電力市場(chǎng)，以資源聚合商的 方式進(jìn)行跨區(qū)域聚合與電網(wǎng)計(jì)量；源荷儲(chǔ)聚 合，不強(qiáng)調(diào)自平衡，主要挖掘響應(yīng)潛力國(guó)外虛擬電廠研究現(xiàn)狀：虛擬電廠介紹99國(guó)內(nèi)虛擬電廠研究現(xiàn)狀：邀約型階段市場(chǎng)型階段跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠依據(jù)外圍條 件的不同， 把虛擬電廠 的發(fā)展分為 三個(gè)階段。在沒(méi)有電力市場(chǎng)的情況下，由政府部門(mén)或調(diào)度機(jī)構(gòu)牽頭組織，各個(gè)需求響 應(yīng)服務(wù)商參與，共同完成邀約、響應(yīng)和激勵(lì)流程。在

8、電能量現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)和容量市場(chǎng)建成后，虛擬電廠以負(fù)荷聚 合商或?qū)嶓w電廠的模式，參與市場(chǎng)獲得收益。隨著虛擬電廠聚合的資源種類(lèi)越來(lái)越多，數(shù)量越來(lái)越大，空間越來(lái)越廣， 其中既包含可調(diào)負(fù)荷、儲(chǔ)能和分布式電源等基礎(chǔ)資源，也包含由這些基礎(chǔ) 資源整合而成的微網(wǎng)、局域能源互聯(lián)網(wǎng)。虛擬電廠介紹1010國(guó)內(nèi)虛擬電廠研究現(xiàn)狀：2015年江蘇省率先出臺(tái)了江蘇省電力需求 響應(yīng)實(shí)施細(xì)則。2016年江蘇省開(kāi)展了全球 單次規(guī)模最大的需 求響應(yīng)，削減負(fù)荷352萬(wàn)千瓦。2019年江蘇省再次刷新紀(jì) 錄達(dá)到402萬(wàn)千瓦， 削峰能力基本達(dá)到最高負(fù)荷的3%5%。2020年國(guó)家電網(wǎng)冀北公司 高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)需求響 應(yīng)支撐平臺(tái)，優(yōu)化 創(chuàng)新

9、虛擬電廠運(yùn)營(yíng) 模式。2020年廣東深圳自動(dòng)化虛 擬電廠試運(yùn)行，發(fā) 揮儲(chǔ)與大型電廠等 效的調(diào)峰、電壓控 制等功能。“十三五”“十四五”期間，我國(guó)江蘇、上海、浙江、廣東等地開(kāi)展了電力需求響應(yīng)和虛擬電廠的試點(diǎn)。虛擬電廠介紹2020年華北國(guó)網(wǎng)綜能虛擬 電廠按接入水平計(jì) 算每天可創(chuàng)造23萬(wàn) 千瓦時(shí)新能源電量 消納空間。2021年上海虛擬電廠實(shí)現(xiàn) 國(guó)內(nèi)首次基于虛擬 電廠實(shí)施智慧減碳2021年安徽合肥虛擬電廠 接入光伏120MW， 預(yù)計(jì)三年內(nèi)總?cè)萘?占比夏季降溫負(fù)荷400萬(wàn)千瓦近兩成。2021年浙江麗水綠色能源 虛擬電廠由全市境 內(nèi)800多座水電站組 成，可參與輔助電 網(wǎng)調(diào)峰工作。2021年浙江平湖虛擬電廠

10、 接入的10個(gè)用戶(hù)精 準(zhǔn)提供調(diào)峰、調(diào)頻、 調(diào)壓等輔助服務(wù)， 合計(jì)容量15.7MW。第一階段 邀約型階段第二階段 市場(chǎng)化階段1111國(guó)內(nèi)虛擬電廠研究現(xiàn)狀：冀北虛擬電廠冀北虛擬電廠項(xiàng)目建設(shè)的示范工程 涵蓋北方清潔供暖、分布式光伏等 場(chǎng)景，示范資源類(lèi)型包含分布式光 伏、蓄熱式電采暖、造雪負(fù)荷等資 源冀北虛擬電廠示范工程主要包括兩 部分：一是連接起生態(tài)系統(tǒng)中的用 戶(hù)、運(yùn)營(yíng)商和電力系統(tǒng)，并進(jìn)行價(jià) 值創(chuàng)造的管控平臺(tái)；二是管控平臺(tái) 的核心產(chǎn)品虛擬電廠。上海虛擬電廠上海黃浦區(qū)虛擬電廠入駐參與樓宇130幢，包括辦公建筑、賓館酒店、 購(gòu)物商場(chǎng)及綜合樓體等，發(fā)電資源 潛力主要于建筑內(nèi)的中央空調(diào) 系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、生活

11、水以及新風(fēng) 系統(tǒng)負(fù)荷。平臺(tái)總體架構(gòu)分為兩層：下層為虛 擬發(fā)電機(jī)層（即樓宇用戶(hù)層），通 過(guò)智能終端與虛擬電廠平臺(tái)進(jìn)行數(shù) 據(jù)采集上傳和接受削峰指令，實(shí)現(xiàn) 交互和樓宇系統(tǒng)控制；上層為虛擬 電廠層，采集、分析數(shù)據(jù)并完成虛 擬發(fā)電任務(wù)執(zhí)行、監(jiān)視、結(jié)算等任 務(wù)，實(shí)現(xiàn)電廠整體運(yùn)營(yíng)管理。深圳虛擬電廠深圳虛擬電廠平臺(tái)利用網(wǎng)地一體虛 擬電廠精準(zhǔn)削峰，是我國(guó)首個(gè)虛擬 電廠調(diào)度用戶(hù)負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市 場(chǎng)盈利的案例，2022年5月平均度 電收益0.274元。目前，該平臺(tái)接入負(fù)荷資源超過(guò)500兆瓦，相當(dāng)于約9萬(wàn)戶(hù)家庭的 用電報(bào)裝容量，并接入分布式光伏 容量300兆瓦。國(guó)內(nèi)外虛擬電廠建設(shè)案例1212虛擬電廠相關(guān)政策：科技部

12、、國(guó)家等 九部門(mén)科技支撐碳達(dá)峰碳中 和實(shí)施方案建立一批適用于分布式能源的“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)- 數(shù)”綜合虛擬電廠678“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃 大力提升電力負(fù)荷彈性。開(kāi)展工業(yè)可 調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷等各類(lèi)資源 聚合的虛擬電廠示范。開(kāi)展新能源發(fā)電并網(wǎng)及主動(dòng)支撐、大容量遠(yuǎn) 海風(fēng)電友好送出、V2G、虛擬電廠、微電網(wǎng)等技術(shù)研發(fā)及示范應(yīng)用。豐富輔助服務(wù)交易品種，推動(dòng)儲(chǔ)能設(shè) 施、虛擬電廠、用戶(hù)可中斷負(fù)荷等靈國(guó)家國(guó)家能源局關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體通過(guò)虛擬電廠等一體化聚合模 式，參與電力中長(zhǎng)期、輔助服 務(wù)、現(xiàn)貨等市場(chǎng)交易，為系統(tǒng) 提供調(diào)節(jié)支撐能力。國(guó)務(wù)院2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案進(jìn)一步加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多向互動(dòng)，

13、加快靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)，引導(dǎo)自備電廠、傳統(tǒng)高載能工業(yè)負(fù)荷、 工商業(yè)可中斷負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)充 電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等參與系統(tǒng)調(diào) 節(jié)，建設(shè)堅(jiān) 強(qiáng)智能電網(wǎng)，提升 電網(wǎng)安全保障水平。34567891011 122021 | 20221廣東省廣州市國(guó)家國(guó)家能源局廣州市虛擬電廠實(shí)施 細(xì)則將虛擬電廠作為全社會(huì) 用電管理的重要手段， 引導(dǎo)用戶(hù)參與電網(wǎng)運(yùn)行 調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)削峰填谷， 逐步形成約占 廣州市 統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷3%左右關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市 場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)引導(dǎo)各地區(qū)根據(jù)實(shí)際情況，建立 市場(chǎng)化的發(fā)電容量成本回收機(jī)制， 探索容量補(bǔ)償機(jī)制、容量市場(chǎng)、 稀缺電價(jià)等多種方式，保障電源 固定成本回收和長(zhǎng)期電力供應(yīng)安 全。鼓

14、勵(lì)抽水蓄能、儲(chǔ)能、虛擬國(guó)家國(guó)家能源局關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn) 大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)拓寬電力需求響應(yīng)實(shí)施范圍，支 持用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè) 施、分布式發(fā)電等用戶(hù)側(cè)可調(diào)節(jié) 資源，以及負(fù)荷聚合商、虛擬電 廠運(yùn)營(yíng)商、綜合能源服務(wù)商等參 與電力市場(chǎng)交易和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。國(guó)內(nèi)外虛擬電廠建設(shè)案例電廠等調(diào)節(jié)電源的投資建設(shè)。的響應(yīng)能力。活性資源參與輔助服務(wù)。132345山西省能源局虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng) 管理實(shí)施方案虛擬電廠可基于省級(jí)智 慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)建 設(shè)技術(shù)支持系統(tǒng)，也可 以獨(dú)立建設(shè)技術(shù)支持系 統(tǒng)，但應(yīng)接入省級(jí)智慧 能源綜合服務(wù)平臺(tái)。新型電力系統(tǒng)

15、發(fā)展促進(jìn)虛擬電廠應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)源荷儲(chǔ)優(yōu)化匹配，最大 化本地消納；虛擬電廠 作為單一、穩(wěn)定的 電源或負(fù)荷接受調(diào)度新型電力系統(tǒng)虛擬電廠運(yùn)行層面緩沖市場(chǎng)層面緩沖新型電力系統(tǒng)中，綠色-安全-經(jīng)濟(jì)的不可能三角無(wú)處不在為實(shí)現(xiàn)新能源高效消納、降低用電成本、助力大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行， 第三方運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)，如虛擬電廠作為“緩沖層”是必須的。14虛擬電廠介紹碳中和、碳達(dá) 峰目標(biāo)新能源為主體實(shí)現(xiàn)聚合分布式資源參與外 部電力市場(chǎng)，獲取最大化服 務(wù)收益；進(jìn)行成員互信的收益分配14大幅降低可再生 能源并網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)大幅提升能源生產(chǎn)和消費(fèi)效益源網(wǎng)荷技術(shù)需求發(fā)展形態(tài)效益保證高比例清潔能源友好 接入、全額消納新能源-儲(chǔ)能 聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)保證系統(tǒng)

16、頂峰能力，實(shí)現(xiàn) 電力電子化電力系統(tǒng)安全 穩(wěn)定調(diào)控智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能、 電動(dòng)汽車(chē)、可控負(fù)荷等多 種需求側(cè)資源的協(xié)調(diào)運(yùn)行虛擬電廠虛擬電廠介紹15虛擬電廠在新型電力系統(tǒng)中的角色：目錄一、虛擬電廠介紹二、儲(chǔ)能資源在虛擬電廠中的應(yīng)用三、儲(chǔ)能型虛擬電廠運(yùn)營(yíng)模式與核心技術(shù)四、上海院虛擬電廠建設(shè)實(shí)踐16儲(chǔ)能技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)類(lèi)型：儲(chǔ)能技術(shù) 分類(lèi)按應(yīng)用場(chǎng)景類(lèi)型分按儲(chǔ)能形式分能量型儲(chǔ)能：以抽水蓄能、壓縮空氣、儲(chǔ)氫儲(chǔ)熱、液流 電池、鋰離子電池、鉛炭電池等資源為主，實(shí)現(xiàn)削峰填 谷、調(diào)峰調(diào)頻、離網(wǎng)儲(chǔ)能等功能機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能：主要包括抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪 儲(chǔ)能電化學(xué)儲(chǔ)能：主要包括液流電池、鋰離子電池、

17、鉛 炭電池功率型儲(chǔ)能：以超導(dǎo)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容器等資 源為主，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻等功能電磁儲(chǔ)能：主要包括超極電容和超導(dǎo)磁儲(chǔ)能備用型儲(chǔ)能：以鉛酸電池、飛輪儲(chǔ)能等資源為主，作為 不間斷電源提供緊急電力其他儲(chǔ)能：主要包括光熱儲(chǔ)能、熔融鹽儲(chǔ)能、氫儲(chǔ) 能等儲(chǔ)能技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)政策：國(guó)家“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃 明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位，完 善儲(chǔ)能參與各類(lèi)電力市場(chǎng)的交易機(jī)制 和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻、應(yīng) 急備用、容量支撐等多元功能，促進(jìn) 儲(chǔ)能在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)多場(chǎng) 景應(yīng)用。國(guó)家能源局2022年能源監(jiān)管工作要點(diǎn)要建立用戶(hù)參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制， 全面推動(dòng)高載能工業(yè)負(fù)荷、工商業(yè)

18、可調(diào)節(jié)負(fù) 荷、新型儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電 廠等參與提供輔助服務(wù)。發(fā)電企業(yè)和輔助服 務(wù)參與用戶(hù)共同分?jǐn)傎M(fèi)用的新局面即將出現(xiàn)。 同時(shí)，可提供輔助服務(wù)的主體對(duì)象也更加豐 富。國(guó)家、國(guó)家能源局關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指 導(dǎo)意見(jiàn)積極探索智慧能源、虛擬電廠等商 業(yè)模式，到2025年，新型儲(chǔ)能裝 機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上，健全“新能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目激勵(lì)機(jī)制。國(guó)家能源局電力輔助服務(wù)管理辦法這是自2006年來(lái)的15年后，第一次對(duì)輔助服務(wù)的管理規(guī)則進(jìn)行更新修訂， 該辦法豐富了市場(chǎng)主體，將核電、光 熱發(fā)電、抽水蓄能等并入發(fā)電主體， 同時(shí)將儲(chǔ)能和電力用戶(hù)一并歸入可提 供輔助服務(wù)的范圍。78910111220

19、21|20221國(guó)家能源局抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃 (2021-2035年)到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總 規(guī)模較“十三五”翻一番， 到2030年，抽水蓄能投產(chǎn)總 規(guī)模較“十四五”再翻一番。2國(guó)家、國(guó)家能源局關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制 機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)支持用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè) 施、分布式發(fā)電等用戶(hù)側(cè)可調(diào)節(jié)資 源，以及負(fù)荷聚合商、虛擬電廠運(yùn) 營(yíng)商、綜合能源服務(wù)商等參與電力 市場(chǎng)交易和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。3456、國(guó)家能源局等九部門(mén)儲(chǔ)能技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景及痛點(diǎn)：源側(cè)儲(chǔ)能儲(chǔ)能電池、氫儲(chǔ)、抽蓄儲(chǔ)能等網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能移動(dòng)儲(chǔ)能、獨(dú)立儲(chǔ)能、共享儲(chǔ)能等荷側(cè)儲(chǔ)能數(shù)據(jù)中心、零售商、V2G、換電站、園

20、區(qū)、通訊基站等技術(shù)差異特性大初期投資與運(yùn)行成本高缺少價(jià)值體現(xiàn)機(jī)制儲(chǔ)能技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用：虛擬電廠構(gòu)建靈活調(diào)節(jié)資源池，通過(guò)歸一化模型描述多元儲(chǔ)能聚合外 特性通過(guò)聚合不同類(lèi)型分布式儲(chǔ)能資源，如數(shù)據(jù)中心、零售商、V2G、換 電站、園區(qū)、通訊基站等，以及其他各類(lèi)源網(wǎng)荷側(cè)資源，統(tǒng)一協(xié)調(diào)形 成資源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，集中參與電力交易市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)。借助虛擬電廠，可以將大量體量小分布零散的閑置儲(chǔ)能資源利用起來(lái)， 提高資源利用率，并主動(dòng)參與市場(chǎng)交易，量化價(jià)值體系，提升收益， 有助于快速回收建設(shè)成本。多元儲(chǔ)能差異成本疏導(dǎo)價(jià)值體現(xiàn)機(jī)制虛擬電廠的主要運(yùn)營(yíng)模式與收益：虛擬電廠承擔(dān)的角色：發(fā)電

21、商、輔助服務(wù)供應(yīng)商、售電商虛擬電 廠兩級(jí) 運(yùn)營(yíng)體 系在公開(kāi)電力市場(chǎng)中：可以擔(dān)任資源聚合商；當(dāng)資源達(dá)到一定規(guī)模 時(shí)，可以擔(dān)任獨(dú)立的輔助服務(wù)提供商在分布式交易與電力零售市場(chǎng)中：可以作為售電公司和資源聚合商組織就近消納與零售交易，提高新能源消納能力與區(qū)域平衡能力儲(chǔ)能技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)在虛擬電廠中的應(yīng)用構(gòu)建多層級(jí)的容量備用機(jī)制；挖掘非運(yùn)行時(shí)間段調(diào)節(jié)潛力，獲取穩(wěn)定的市場(chǎng) 額外收益，優(yōu)化用戶(hù)整體用能成本；技術(shù)能力的促進(jìn)：提升整體市場(chǎng)預(yù)測(cè)能力；提升儲(chǔ)能資源的運(yùn)營(yíng)能力高K值易獲得調(diào)頻優(yōu)先調(diào)用優(yōu)化充放電模式，縮短儲(chǔ)能建設(shè)成本回收期；構(gòu)建成熟的參與電網(wǎng)響應(yīng)模式：兩充兩放調(diào)峰 模式、調(diào)頻模式、需求響應(yīng)模

22、式運(yùn)行模式的促進(jìn)：提升本地源荷儲(chǔ)資源用能優(yōu)化規(guī)劃能力；輔助提升本地新能源消納與承載能力，促進(jìn)儲(chǔ) 能資源共享支撐源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-數(shù)綜合虛擬電廠建設(shè)（科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案，2022-2030年）虛擬電廠對(duì)于儲(chǔ)能的收益展望直接效益間接效益儲(chǔ)能資源有效的豐富了虛擬電廠的運(yùn)行模式，是各類(lèi)資源聚合過(guò)程中的潤(rùn) 滑劑，也是非常重要的調(diào)節(jié)電源資源；可顯著虛擬電廠的收益能力獨(dú)立儲(chǔ)能配套建設(shè)儲(chǔ)能目錄一、虛擬電廠介紹二、儲(chǔ)能資源在虛擬電廠中的應(yīng)用三、儲(chǔ)能型虛擬電廠運(yùn)營(yíng)模式與核心技術(shù)四、上海院虛擬電廠建設(shè)實(shí)踐23儲(chǔ)能型虛擬電廠核心技術(shù)與發(fā)展展望一次調(diào)頻、虛擬 慣量支持二次調(diào)頻、調(diào)壓調(diào)峰、需求響應(yīng)備用壓縮空氣飛輪

23、儲(chǔ)能電蓄熱鋰離子電池超級(jí)電容毫秒級(jí)響應(yīng)分鐘級(jí)及以 上響應(yīng)秒級(jí)響應(yīng)單體容量響應(yīng)速率液流電池抽水蓄能電力市 場(chǎng)；電網(wǎng)響 應(yīng)支撐區(qū)域平 衡服務(wù)；電能質(zhì) 量治理資源池特性分類(lèi)各類(lèi)儲(chǔ)能資源基于虛擬電廠的功能實(shí)現(xiàn)：虛擬電廠可聚合分布式儲(chǔ)能資源，并按照不同資源特性打包參與多種電網(wǎng)響應(yīng)支 撐以及區(qū)域平衡服務(wù)市場(chǎng)服務(wù)品種24儲(chǔ)能型虛擬電廠運(yùn)營(yíng)策略：儲(chǔ)能型虛擬電廠核心技術(shù)與發(fā)展展望1. 提供余量平衡調(diào)節(jié)能力：優(yōu)先滿(mǎn)足本地需求，余量釋放到市場(chǎng)；綜合考慮運(yùn)行成本、循環(huán)壽命優(yōu)化儲(chǔ)能運(yùn)行曲線，滿(mǎn)足輔助服務(wù)市場(chǎng)參與門(mén)檻，提升投運(yùn)后的預(yù)期收益可根據(jù)儲(chǔ)能資源運(yùn)行模式進(jìn)行兩大類(lèi)區(qū)分：2. 提供備用調(diào)節(jié)能力：統(tǒng)籌優(yōu)化備用資源，擇時(shí)

24、擇量參與輔助服務(wù)支撐；綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)成本、響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)戶(hù)用光儲(chǔ)、儲(chǔ)熱綜 合供能、換電站、 小型儲(chǔ)能站、新能 源配置儲(chǔ)能等數(shù)據(jù)中心、5G基站、園區(qū)儲(chǔ)能等參與電力輔助市場(chǎng)； 參與分布式電力交易 等參與電力輔助服務(wù)、 電網(wǎng)緊急響應(yīng)等25儲(chǔ)能型虛擬電廠運(yùn)營(yíng)策略：儲(chǔ)能型虛擬電廠核心技術(shù)與發(fā)展展望南澳hornsdale儲(chǔ)能電站功率曲線與電價(jià)曲線綜合電價(jià)信號(hào)與輔助服務(wù) 價(jià)格出清結(jié)果；開(kāi)展現(xiàn)貨價(jià)格以及輔助服 務(wù)價(jià)格預(yù)測(cè)；構(gòu)建總體運(yùn)行策略2627儲(chǔ)能型虛擬電廠核心技術(shù)與發(fā)展展望電力用戶(hù)聚合調(diào)控用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能儲(chǔ)能型虛擬電廠的主要價(jià)值：實(shí)現(xiàn)分散儲(chǔ)能資源的有效利用，彌合不同儲(chǔ)能資源的技術(shù)差異基于共享經(jīng)濟(jì)，挖掘低成本閑置資源并組

25、織靈活調(diào)節(jié)資源池，挖掘高成本儲(chǔ)能資源提供區(qū)域源 荷平衡服務(wù)，降低平衡能力配置成本提升虛擬電廠的靈活調(diào)節(jié)能力電網(wǎng)公司新能源廠站27儲(chǔ)能型虛擬電廠 運(yùn)營(yíng)商提供平衡能力投資模式：虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商投資運(yùn)營(yíng)或租賃用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能資源收費(fèi)模式：用戶(hù)向虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商支付服務(wù)費(fèi)，獲得虛擬儲(chǔ)能控制權(quán)盈利模式：利用充放電時(shí)空互補(bǔ)特性，配置容量遠(yuǎn)低于實(shí)際需求03. 靈活的市場(chǎng)參與策略報(bào)價(jià)與出清決策算法綜合市場(chǎng)參與決策與收益預(yù)測(cè)系統(tǒng)基于區(qū)塊鏈的可信交易接口用戶(hù)與聚合商資源庫(kù)建設(shè)定制化的決策優(yōu)化算法資源運(yùn)行大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)系統(tǒng)04. 云端協(xié)同的虛擬電廠 管控平臺(tái)開(kāi)發(fā)多協(xié)議適配與數(shù)據(jù)識(shí)別指令時(shí)延控制與安全加密邊側(cè)優(yōu)化控制設(shè)備完善的

26、實(shí)用性?xún)?chǔ)能單元建模與協(xié)調(diào)控制器硬件對(duì)接的控制算法儲(chǔ)能運(yùn)行模式大數(shù)據(jù)分析儲(chǔ)能型虛擬電廠核心技術(shù)儲(chǔ)能型虛擬電廠核心技術(shù)與發(fā)展展望02. 針對(duì)大量分布式資源 的協(xié)調(diào)決策優(yōu)化能力01. 低時(shí)延強(qiáng)互動(dòng)性的分布 式儲(chǔ)能通訊技術(shù)28目錄一、虛擬電廠介紹二、儲(chǔ)能資源在虛擬電廠中的應(yīng)用三、儲(chǔ)能型虛擬電廠運(yùn)營(yíng)模式與核心技術(shù)四、上海院虛擬電廠建設(shè)實(shí)踐29項(xiàng)目背景國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目：規(guī)?；`活資源虛擬電廠聚合互動(dòng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)研究針對(duì)分布式資源聚合協(xié)調(diào)、資源靈活控制、商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式等關(guān)鍵問(wèn)題，集成研發(fā)虛擬電廠協(xié)同互動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，建成浙江省級(jí)“源荷耦合型”和上海超大城市級(jí)“網(wǎng)荷互動(dòng)型”兩個(gè)虛擬電廠示范驗(yàn)證構(gòu)建省域的虛擬電廠

27、運(yùn)營(yíng)管控系統(tǒng)統(tǒng)一支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成以及聚合商用戶(hù)統(tǒng)一管理，并針對(duì)省市級(jí)的規(guī)?；?虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管控體系需要，構(gòu)建基礎(chǔ)管理-資源池管理-交易運(yùn)營(yíng)管理-協(xié)調(diào)控制管理-營(yíng)業(yè)廳的功能模塊框架解決方案上海院虛擬電廠建設(shè)實(shí)踐情況效益測(cè)算項(xiàng)目背景河北南網(wǎng)面臨分布式電源占比快速提高、源荷實(shí)時(shí)平衡調(diào)節(jié)困難、負(fù) 荷調(diào)控響應(yīng)潛力有待發(fā)掘等問(wèn)題，同時(shí)有著豐富的區(qū)域供熱型小電廠 資源可參與電網(wǎng)互動(dòng)。建設(shè)河北南網(wǎng)省級(jí)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，首次針對(duì)電源側(cè)靈活資源 構(gòu)建省域虛擬電廠業(yè)務(wù)系統(tǒng)。解決方案設(shè)計(jì)“省市級(jí)虛擬電廠平臺(tái)”-“虛擬電廠聚合商云系統(tǒng)”-“資源層虛 擬電廠邊端管控”的虛擬電廠資源管控交易體系，構(gòu)建面向不同市場(chǎng) 運(yùn)營(yíng)目標(biāo)的分層資源管控架構(gòu)。進(jìn)一步提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，提高電網(wǎng)彈性、增加電網(wǎng) 削峰填谷能力，促進(jìn)清潔能源消納，推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)友 好協(xié)同調(diào)節(jié)，建立需求響應(yīng)優(yōu)先，有序用電保底的負(fù) 荷管理模式，規(guī)范電力市場(chǎng)運(yùn)行。聚合熱電聯(lián)產(chǎn)型虛擬電廠用戶(hù)超100MW， 可參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻互動(dòng)，其中參與調(diào)峰機(jī)