面向雙碳的虛擬電廠技術(shù)支撐體系與商業(yè)模式分析全面解析虛擬電廠在碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程中的關(guān)鍵作用與發(fā)展路徑報(bào)告概覽01雙碳目標(biāo)下電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇02虛擬電廠建設(shè)的全球?qū)嵺`與中國探索03技術(shù)體系支撐虛擬電廠運(yùn)營的核心技術(shù)架構(gòu)04盈利模式與定價(jià)機(jī)制的深度剖析05發(fā)展路徑面向雙碳目標(biāo)的建設(shè)建議與規(guī)劃執(zhí)行摘要虛擬電廠是聚合分布在/定區(qū)域的分布式電源、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、儲(chǔ)能等資源,應(yīng)用計(jì)量、通信、控制、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),形成的具有電力市場交易或電網(wǎng)互動(dòng)能力的物理或經(jīng)濟(jì)實(shí)體2虛擬電廠可以在碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)程中起到提高能源利用率、提高可再生能源經(jīng)濟(jì)性、減少高碳排機(jī)組電力調(diào)峰出力和增容需求等作用,進(jìn)而促進(jìn)碳排放降低2虛擬電廠通過聚合分散的靈活性資源,將需求側(cè)資源與發(fā)電側(cè)資源調(diào)節(jié)能力等同,是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要技術(shù)手段2國內(nèi)外虛擬電廠發(fā)展態(tài)勢歐洲:以分布式電源、儲(chǔ)能資源為主,主要針對實(shí)現(xiàn)分布式電源可靠并網(wǎng)和電力市場運(yùn)營2德國、英國、法國等國家已形成相對成熟的政策體系和市場機(jī)制2美國:虛擬電廠在需求響應(yīng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,聚焦負(fù)荷資源聚合調(diào)配,側(cè)重于用戶側(cè)柔性負(fù)荷主動(dòng)響應(yīng)以提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性2FERC2222號法令為虛擬電廠發(fā)展掃清政策障礙2澳大利亞:虛擬電廠聚合資源以用戶側(cè)儲(chǔ)能為主,可以參與緊急頻率控制輔助服務(wù)市場和電能量市場,主要提供頻率控制輔助服務(wù)2我國在智能電網(wǎng)早期建設(shè)階段側(cè)重于堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè),因此虛擬電廠起步稍晚,但在政策、市場和盈利模式等方面均取得/定進(jìn)展2政策方面:部分省市出臺虛擬電廠專項(xiàng)政策,對設(shè)計(jì)建設(shè)、參與交易、資金支持等多方面進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范市場機(jī)制:虛擬電廠作為新型經(jīng)營主體納入政策規(guī)劃,可參與現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場及需求響應(yīng)市場交易盈利模式:以邀約型需求響應(yīng)為主,以需求側(cè)響應(yīng)、調(diào)峰調(diào)頻為主要收益來源為應(yīng)對全球氣候變暖、能源短缺等問題,我國提出碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),推動(dòng)電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)與負(fù)荷特性加速轉(zhuǎn)變,對電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力提出更高要求2風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電逐步成為我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要力量2我國可再生能源開發(fā)雖然起步較晚但勢頭強(qiáng)勁,且已成為未來電力系統(tǒng)的發(fā)展方向2預(yù)計(jì)到2060年可再生能源裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到60億千瓦,裝機(jī)占比將達(dá)到84%以上,/次能源消費(fèi)非化石能源占比將達(dá)到78%22022年我國新增可再生能源裝機(jī)規(guī)模已達(dá)1.52億千瓦,占國內(nèi)新增發(fā)電裝機(jī)的76.2%2可再生能源并網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,逐步成為發(fā)電量增量主體2但可再生能源發(fā)電出力的波動(dòng)性、但可再生能源發(fā)電出力的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性,對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)2負(fù)荷側(cè)的持續(xù)攀升隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電氣化水平的提升,電力系統(tǒng)尖峰負(fù)荷屢創(chuàng)新高、峰谷差持續(xù)拉大,個(gè)別時(shí)段、局部地區(qū)電力供需矛盾突出24-5%十四五用電量增長率全社會(huì)用電量預(yù)計(jì)年均增長率2025年峰谷差率最大日峰谷差率將增至2025年最大日峰谷差預(yù)測值受第二產(chǎn)業(yè)用電比重穩(wěn)步下降、第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比逐年提高影響,最大負(fù)荷增速將高于用電量增速,夏季冬季電力負(fù)荷"雙高峰"特征更加顯著2虛擬電廠:破解供需矛盾的創(chuàng)新方案系統(tǒng)面臨的雙重壓力電力供需平衡壓力和可再生能源消納困難疊加并長期存在峰谷調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)難度顯著上升現(xiàn)有調(diào)節(jié)容量捉襟見肘迫切需要新型市場主體參與協(xié)同管理用戶側(cè)資源的巨大潛力隨著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展,具備調(diào)節(jié)潛力的用戶側(cè)資源數(shù)量飛速增長,包括工商業(yè)和居民各類可調(diào)節(jié)靈活負(fù)荷、電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能、屋頂光伏和小型風(fēng)電等,為電力系統(tǒng)提供了潛在的靈活調(diào)節(jié)手段2然而,上述用戶側(cè)多元靈活資源具有點(diǎn)多量大、容量較小、電壓等級低、主體多樣等特征,需要利用數(shù)智化技術(shù)手段,通過市場化模式,聚合海量的零散靈活資源以提升系統(tǒng)整體的調(diào)度可靠性和靈活性2虛擬電廠的核心定義與功能虛擬電廠是聚合分布在/定區(qū)域的分布式電源、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、儲(chǔ)能等資源,應(yīng)用計(jì)量、通信、控制、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),形成的具有電力市場交易或電網(wǎng)互動(dòng)能力的物理或經(jīng)濟(jì)實(shí)體2提高可再生能源經(jīng)濟(jì)性促進(jìn)清潔能源消納提高可再生能源經(jīng)濟(jì)性促進(jìn)清潔能源消納提高能源利用率促進(jìn)碳排放降低助力雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)減少高碳排機(jī)組出力促進(jìn)碳排放降低助力雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)減少高碳排機(jī)組出力政策環(huán)境日趨完善國家發(fā)改委、國家能源局等部門出臺多項(xiàng)相關(guān)政策,明確要求加強(qiáng)需求側(cè)管理,充分挖掘用戶端調(diào)節(jié)潛力,提升需求側(cè)調(diào)峰能力21十四五現(xiàn)代能源體系規(guī)劃1要求"開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲(chǔ)能、可再生能源汽車與電網(wǎng)能量互動(dòng)等各類資源聚合的虛擬電廠示范",確立了虛擬電廠的市場主體地位22新型電力系統(tǒng)藍(lán)皮書2指出要"積極培育虛擬電廠等貼近終端用戶的新業(yè)態(tài)新模式,整合分散需求響應(yīng)資源,打造具備實(shí)時(shí)可觀、可測、可控能力的需求響應(yīng)系統(tǒng)平臺",明確了虛擬電廠在新型電力系統(tǒng)中應(yīng)發(fā)揮的作用23電力需求側(cè)管理辦法(2023年版)3提出"支持各類電力需求側(cè)管理服務(wù)機(jī)構(gòu)整合優(yōu)化可調(diào)節(jié)負(fù)荷、分布式電源、新型儲(chǔ)能等需求側(cè)資源,以負(fù)荷聚合商或虛擬電廠等形式參與需求響歐美澳等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在虛擬電廠建設(shè)方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn),各國實(shí)踐各具特色,與當(dāng)?shù)刭Y源特性和電網(wǎng)發(fā)展面臨的問題高度相關(guān)。歐洲:分布式電源聚合的先行者歐洲虛擬電廠以分布式電源、儲(chǔ)能資源為主,主要針對實(shí)現(xiàn)分布式電源可靠并網(wǎng)和電力市場運(yùn)營2德國、英國、法國虛擬電廠發(fā)展起步較早、項(xiàng)目數(shù)量和案例相對較德國模式結(jié)合自身可再生能源發(fā)展需求,重點(diǎn)解決新增分布式電源并網(wǎng)和市場交易問題22021年德國政府對聚合商的角色、市場機(jī)會(huì)和義務(wù)進(jìn)行了法律界定,為虛擬電廠發(fā)展提供了法律保障2虛擬電廠主要參與現(xiàn)貨電力市場(日前和日間)、平衡市場、可中斷負(fù)荷投標(biāo)和電網(wǎng)阻塞管理2由于輸電系統(tǒng)運(yùn)營商接受聚合資源參與平衡市場,虛擬電廠可用其資源池中聚合的各種分布式能源資源參與平衡市場、提供備用服務(wù)2美國:需求響應(yīng)的市場化探索在加州電力市場,虛擬電廠可通過代理在加州電力市場,虛擬電廠可通過代理量市場與日前實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)備用/非旋轉(zhuǎn)備政策突破布式能源聚合體等參與批發(fā)電力市場、輔助服務(wù)市場和容量市場,為虛擬美國虛擬電廠項(xiàng)目類型多樣,建設(shè)和運(yùn)營虛擬電廠的主體包括配售電力公司和獨(dú)立第三方虛擬電廠公司,參與方包括電力公司、硬件裝備制造商、平臺軟件供應(yīng)商、第三方聚合商、居民和工商業(yè)用戶等2澳大利亞:儲(chǔ)能聚合的創(chuàng)新實(shí)踐澳大利亞虛擬電廠聚合資源以用戶側(cè)儲(chǔ)能為主,可以參與緊急頻率控制輔助服務(wù)市場和電能量市場,主要提供頻率控制輔助服務(wù)2為鼓勵(lì)虛擬電廠進(jìn)入電力市場,澳大利亞在市場機(jī)制上做出了較大改提供了新的市場參與者角色定義了新的輔助負(fù)荷分類方法建立了新的監(jiān)控量測機(jī)制虛擬電廠可通過三種方式參與國家電力市場:與零售商簽訂商業(yè)合同、零售商既為協(xié)調(diào)商也為財(cái)務(wù)責(zé)任市場參與方、作為市場輔助服務(wù)提供商參加頻率控制輔助服務(wù)市場2運(yùn)營模式澳大利亞虛擬電廠項(xiàng)目主要由獨(dú)立運(yùn)營商開發(fā)運(yùn)營,運(yùn)營商兼顧資源的聚合與調(diào)度,為參與方提供儲(chǔ)能設(shè)備及定制化解決方案2以特斯拉、發(fā)電商AGL為代表的獨(dú)立運(yùn)營商負(fù)責(zé)搭建平臺整合分布式光伏電源和儲(chǔ)能裝置等負(fù)荷側(cè)快速響應(yīng)調(diào)節(jié)資源2收益來源主要包括平臺將多余太陽能電力回售給電網(wǎng)公司,以及利用儲(chǔ)能系統(tǒng)為局部電力系統(tǒng)提供快速響應(yīng)的輔助服務(wù)2中國虛擬電廠的快速崛起我國在智能電網(wǎng)早期建設(shè)階段側(cè)重于堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè),因此虛擬電廠起步稍晚,但在政策、市場和盈利模式等方面均取得/定進(jìn)展2省份出臺需求響應(yīng)文件省份支持參與調(diào)峰輔助服務(wù)省份支持參與調(diào)頻輔助服務(wù)政策支持體系逐步完善國家層面尚未出臺虛擬電廠專項(xiàng)政策,但近年來發(fā)改、能源、工信、科技等部門發(fā)文多有提及,要求推動(dòng)虛擬電廠建設(shè),發(fā)揮其在電力系統(tǒng)中平衡供需等作用2省市層面山西、上海、寧夏、濟(jì)南、廣州、深圳出臺了虛擬電廠專項(xiàng)政策,對虛擬電廠設(shè)計(jì)建設(shè)、參與交易、資金支持等多方面進(jìn)行了引導(dǎo)和規(guī)口口隨著全國統(tǒng)/電力交易市場建設(shè)的推進(jìn),虛擬電廠作為新型經(jīng)營主體納入政策規(guī)劃,對市場準(zhǔn)入、交易品種開放提供了支持2市場機(jī)制持續(xù)創(chuàng)新虛擬電廠可參與現(xiàn)貨市場交易、輔助服務(wù)市場交易及需求響應(yīng)市場交易,參與不同市場時(shí)按照具體市場規(guī)則執(zhí)行211233市場建設(shè)初期"電源型"、"負(fù)荷型"虛擬電廠參與中長期、現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場發(fā)展階段"混合型"虛擬電廠參與現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場成熟階段參與市場化綠電綠證交易及碳市場CCER交易目前虛擬電廠項(xiàng)目與電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)區(qū)域幾乎重合2廣東、江浙滬等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)為緩解電力供需不平衡問題,對虛擬電廠需求旺盛,開發(fā)項(xiàng)目較多,電力交易試點(diǎn)較為成熟,具備業(yè)務(wù)開展的良好基礎(chǔ)2冀北虛擬電廠按照"云管邊端冀北虛擬電廠按照"云管邊端"體系架構(gòu)建設(shè)平臺,資源覆蓋張家口、秦皇島、承德、廊坊、唐山,資源類型涵蓋可調(diào)節(jié)工商業(yè)負(fù)荷、蓄熱式電鍋爐、空氣源熱泵、儲(chǔ)能、分布式光伏、電動(dòng)汽車充電站、智能樓宇、制雪設(shè)施等泛在彈性資源2深圳虛擬電廠已接入分布式儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心、充電站、地鐵等類型負(fù)荷聚合商14家,接入容量達(dá)87萬千瓦,接近/座大型煤電廠的裝機(jī)容量2預(yù)計(jì)到2025年,將建成具備100萬千瓦級可調(diào)能力的虛擬電廠,逐步形成年度最大負(fù)荷5%左右的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能上海虛擬電廠平臺架構(gòu)涵蓋調(diào)度-交易-運(yùn)營/體化虛擬電廠運(yùn)營體系,實(shí)現(xiàn)虛擬電廠直接參與電力市場交易和調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控2目前已有12家虛擬電廠接入平臺,初步形成1000MW發(fā)電能力,接入資源類型包括工商業(yè)樓宇、冷熱電三聯(lián)供、電動(dòng)汽車、動(dòng)力照明、鐵塔基站等2對比維度聚合資源類型類型豐富,包括源側(cè)、荷側(cè)及儲(chǔ)能等各類資源2歐洲以分布式可再生能源為主,負(fù)荷側(cè)資源類型占比較小以負(fù)荷側(cè)資源調(diào)節(jié)為主2未能發(fā)揮國內(nèi)豐富的分布式可再生能源資源優(yōu)勢,從而難以實(shí)現(xiàn)虛擬電廠的規(guī)模效益政策及市場成熟度輔助服務(wù)市場和電力現(xiàn)貨市場機(jī)制完善,尤其是電力現(xiàn)貨市場更加成熟兩類市場尚不成熟,大部分省份以試點(diǎn)方式在推進(jìn)技術(shù)成熟度核心技術(shù)更加成熟,尤其是協(xié)調(diào)控制技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對各種可再生能源及負(fù)荷的靈活控制,對分布式可再生能源可控分布式可再生能源尚不可控,且協(xié)調(diào)控制策略有待完善商業(yè)模式已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,主要通過電力市場交易獲得利潤分成、參與調(diào)峰調(diào)頻市場獲取收益、配置儲(chǔ)能裝置獲得輔助服務(wù)收益商業(yè)模式尚不清晰,以參與需求響應(yīng)市場為主,參與輔助服務(wù)市場為輔,參與電力現(xiàn)貨仍在嘗試探索中支撐虛擬電廠運(yùn)營的技術(shù)核心在于對不同類型資源的聚合、分析、控制的能力,以及運(yùn)用模型與算法支持調(diào)度與交易決策的能力,實(shí)現(xiàn)可測、可虛擬電廠物理架構(gòu)虛擬電廠的物理架構(gòu)包括四層:資源層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和上級系統(tǒng)2虛擬電廠的物理核心在于運(yùn)營管控平臺,是實(shí)現(xiàn)各類資源主體管理和商業(yè)變現(xiàn)、連接上下環(huán)節(jié)的關(guān)鍵2網(wǎng)絡(luò)層通過光纖專網(wǎng)、無線專網(wǎng)、公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸資源層網(wǎng)絡(luò)層通過光纖專網(wǎng)、無線專網(wǎng)、公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸包含風(fēng)能、儲(chǔ)能、分布式光伏、電動(dòng)汽車、電采暖、數(shù)據(jù)中心等多元資源平臺層實(shí)現(xiàn)用戶注冊、數(shù)據(jù)交互、指令下發(fā)和資源管理上級系統(tǒng)平臺層實(shí)現(xiàn)用戶注冊、數(shù)據(jù)交互、指令下發(fā)和資源管理對接需求響應(yīng)平臺、調(diào)度系統(tǒng)、交易平臺和營銷系統(tǒng)虛擬電廠業(yè)務(wù)模型虛擬電廠的運(yùn)營業(yè)務(wù)包括數(shù)據(jù)監(jiān)測、可調(diào)節(jié)潛力分析、控制策略、互動(dòng)效果測量與驗(yàn)證、效益價(jià)值綜合評估5個(gè)部分,各部分相互關(guān)聯(lián),形成閉環(huán)管理體系2虛擬電廠資源分類體系基礎(chǔ)分類在不考慮資源互動(dòng)場景的最基礎(chǔ)分類方式中,可將虛擬電廠資源分為:可調(diào)節(jié)負(fù)荷:包括柔性調(diào)節(jié)負(fù)荷和可中斷負(fù)荷等分布式電源:如分布式光伏、分布式風(fēng)機(jī)組、小型燃機(jī)等儲(chǔ)能設(shè)備:各類儲(chǔ)能技術(shù)和裝置場景化分類根據(jù)參與互動(dòng)場景,可分為:調(diào)峰資源:降低電網(wǎng)高峰、填補(bǔ)低谷調(diào)頻資源:幫助電網(wǎng)恢復(fù)頻率可再生能源消納資源:應(yīng)對風(fēng)電等間歇性電源口口虛擬電廠資源具有很強(qiáng)的資源稟賦依賴性,與地理位置和行業(yè)部門密切相關(guān)2資源分類后,需要分析資源之間的相互關(guān)系和相互作用,優(yōu)化不同類型資源的協(xié)同調(diào)度以提高虛擬電廠的整體效益2建筑場景下的虛擬電廠資源建筑具有用電強(qiáng)度大的特點(diǎn),包括建筑中的空調(diào)負(fù)荷、電動(dòng)汽車、移動(dòng)基站、分布式電源、儲(chǔ)能、充電站等2基于建筑場景建設(shè)的虛擬電廠與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng),可以降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷,提升電力系統(tǒng)在尖峰負(fù)荷時(shí)期的運(yùn)行可靠性與安全性240-60%空調(diào)負(fù)荷占比在辦公建筑、商業(yè)樓宇中空調(diào)負(fù)荷占比8000萬輛2030年電動(dòng)汽車保有量預(yù)測中國電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到5041MW上海充電負(fù)荷尖峰2030年上海充電負(fù)荷尖峰預(yù)計(jì)值夏季隨著氣溫不斷升高,空調(diào)制冷需求逐漸增大,導(dǎo)致用電量也逐漸增加,因此夏季樓宇建筑空調(diào)負(fù)荷是造成電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的重要原因,也是建設(shè)虛擬電廠的重要資源2電動(dòng)汽車作為具有流動(dòng)性的雙向調(diào)節(jié)資源,現(xiàn)階段可以通過避峰充電參與電網(wǎng)調(diào)節(jié),后續(xù)有望在V2G技術(shù)試點(diǎn)成熟后逐步推開2工業(yè)場景下的虛擬電廠資源工業(yè)企業(yè),尤其是高耗能企業(yè)在用電形勢緊張的情況下應(yīng)當(dāng)參與電網(wǎng)避峰錯(cuò)峰,主要資源依賴于企業(yè)的大型生產(chǎn)設(shè)備2高耗能工業(yè)企業(yè)供電穩(wěn)定性及電費(fèi)成本波動(dòng)對企業(yè)發(fā)展影響巨大2在我國,工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源潛力巨大,不同行業(yè)調(diào)節(jié)情況參差不齊2截至2021年底:削峰負(fù)荷:排名前15的行業(yè)合計(jì)2078.20萬千瓦,占可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫容量的35.52%,主要集中在水泥、石灰和石膏制造、鋼壓延加工、煉鋼等行業(yè)填谷負(fù)荷:排名前15的行業(yè)合計(jì)674.56萬千瓦,占可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫容量的45.38%,主要集中在鋼壓延加工、煉鋼、電子和電工機(jī)械專用設(shè)備制造等行業(yè)虛擬電廠潛力分析方法對虛擬電廠進(jìn)行潛力分析和驗(yàn)證需要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景下的聚集和互動(dòng)策略,綜合用電、氣象、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù),評估虛擬電廠在不同條件下的潛力和可行性201可調(diào)節(jié)參數(shù)辨識整合多來源異構(gòu)數(shù)據(jù),進(jìn)行特性分析,輸出特征指標(biāo)03潛力測算建立行業(yè)細(xì)分的潛力測算模型,核算增減功率02基于不同場景需求篩選合適的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源04在線驗(yàn)證通過仿真測試和運(yùn)行監(jiān)控驗(yàn)證虛擬電廠實(shí)際性能虛擬電廠資源聚合策略虛擬電廠資源構(gòu)成復(fù)雜,具有多樣性和不確定性,需要考慮多元異構(gòu)資源的時(shí)空互補(bǔ)特性和相應(yīng)的調(diào)節(jié)能力,確定合理的聚合策略2聚集特性分析對虛擬電廠聚集特性進(jìn)行分析,并量化其外特性參數(shù)2技術(shù)特性包括聚合資源類型、聚合容量、響應(yīng)速度等;經(jīng)濟(jì)特性包括成本、收益、市場交易能力等2拓?fù)錁?gòu)建構(gòu)建虛擬電廠發(fā)用電全景拓?fù)?對虛擬電廠多場景實(shí)時(shí)運(yùn)行進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化,設(shè)定不同目標(biāo)下虛擬電廠運(yùn)行約束,構(gòu)建多時(shí)間尺度下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模策略確定對同類型或多類型的分布式電源資源進(jìn)行聚合,以達(dá)到電網(wǎng)互動(dòng)和交易準(zhǔn)入的門檻,提高能源的利用效率和可靠性2虛擬電廠能否在我國電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用,除了需要完備的技術(shù)支撐體系,更需要完善的市場環(huán)境和商業(yè)模式。虛擬電廠盈利模式分析目前國內(nèi)的虛擬電廠還處在商業(yè)模式的探索階段2隨著中長期市場、現(xiàn)貨市場、綠電交易市場、輔助服務(wù)市場等逐步放開,虛擬電廠可作為/個(gè)市場主體全面參與到市場中2輔助服務(wù)輔助服務(wù)政府或電網(wǎng)向參與主體發(fā)出削峰或填谷響應(yīng)邀約2目前以邀約型需求響應(yīng)為主,盈利模式來源于響應(yīng)補(bǔ)貼2但需求響應(yīng)屬于偶發(fā)交易,具有交易頻次不確定的特點(diǎn),無法構(gòu)政府或電網(wǎng)向參與主體發(fā)出削峰或填谷響應(yīng)邀約2目前以邀約型需求響應(yīng)為主,盈利模式來源于響應(yīng)補(bǔ)貼2但需求響應(yīng)屬于偶發(fā)交易,具有交易頻次不確定的特點(diǎn),無法構(gòu)成虛擬電廠運(yùn)營商主要盈利模式2綠電綠證交易在虛擬電廠內(nèi)涵延伸至分布式可再生能源聚合后,也將參與市場化綠電綠證交易2隨著電-碳耦合研究進(jìn)/步推進(jìn),虛擬電廠將山西、山東省內(nèi)電力交易規(guī)則明確虛擬電廠可以參與電力現(xiàn)貨市場2虛擬電廠通過日前申報(bào)填谷和頂峰能力進(jìn)行出清,利用出清差價(jià)獲取市場紅利2虛擬電廠參與市場交易品種市場交易品種交易范圍交易組織形式典型地區(qū)或省份需求響應(yīng)省內(nèi)多采用邀約單邊報(bào)量固定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼、單邊報(bào)量報(bào)價(jià)邊際出清湖北、甘肅輔助服務(wù)備用調(diào)峰調(diào)頻單邊報(bào)量固定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼、單邊報(bào)量報(bào)價(jià)邊際出清南方區(qū)域、上海、重慶現(xiàn)貨市場省內(nèi)單邊報(bào)量報(bào)價(jià)邊際出清目前虛擬電廠可參與的交易品種主要以單邊的形式組織,未來可拓展雙邊協(xié)商、雙邊集中競價(jià)、掛牌交易等交易品種2虛擬電廠定價(jià)機(jī)制虛擬電廠定價(jià)機(jī)制是虛擬電廠運(yùn)營的重要組成部分,對虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力具有重要影響,需要考慮市場價(jià)格、成本價(jià)格、用戶行為、市場競爭、交易成本、風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)等多種不確定性因素21批發(fā)市場定價(jià)出于市場公平考慮,批發(fā)市場應(yīng)無歧視地對符合技術(shù)準(zhǔn)入條件的虛擬電廠和其他電網(wǎng)互動(dòng)資源主體進(jìn)行出清并形成價(jià)格22申報(bào)定價(jià)策略需考慮市場價(jià)格的波動(dòng)性,靈活調(diào)整虛擬電廠整體聚合出力和價(jià)格以適應(yīng)市場變化,在市場價(jià)格上漲時(shí)提高出力并提高定價(jià),從而最大程度地獲利23代理合約定價(jià)用戶的價(jià)格敏感度、風(fēng)險(xiǎn)偏好和反應(yīng)行為深度影響合約定價(jià),需要通過精細(xì)化管理服務(wù)平衡優(yōu)化成本和收益2虛擬電廠資源配置優(yōu)化優(yōu)化目標(biāo)虛擬電廠資源配置應(yīng)基于目標(biāo)參與的不同場景需求,滿足電力規(guī)劃或虛擬電廠運(yùn)營商自身生產(chǎn)經(jīng)營的性能指標(biāo)要求:經(jīng)濟(jì)性成本:建設(shè)成本、運(yùn)行成本、年化綜合成本、年化凈收益發(fā)電規(guī)模:發(fā)電容量、年發(fā)電量調(diào)節(jié)性能:調(diào)節(jié)容量、響應(yīng)時(shí)間、爬坡率、調(diào)節(jié)偏差率環(huán)境效益:碳排放量等在建設(shè)過程中,應(yīng)考慮建設(shè)當(dāng)?shù)貙?shí)際的虛擬電廠服務(wù)準(zhǔn)入政策:華北市場:虛擬電廠聚合的調(diào)節(jié)電量應(yīng)不小于30MW·h、調(diào)節(jié)容量不小于10MW上海市場:調(diào)節(jié)容量應(yīng)不小于5MW,用電信息采集時(shí)間周期不大于15min,響應(yīng)時(shí)間不超過15min,持續(xù)時(shí)間不小于30min面向雙碳的發(fā)展路徑虛擬電廠發(fā)展的邀約期、交易期和自治期與"雙碳"路徑和新型電力系統(tǒng)建設(shè)可以有機(jī)結(jié)合,推動(dòng)我國虛擬電廠有序發(fā)展2虛擬電廠三階段發(fā)展路徑邀約期(2023-2030)碳達(dá)峰階段|新型電力系統(tǒng)加速轉(zhuǎn)型期多元資源分別參與主要以邀約形式組織的電網(wǎng)互動(dòng)2負(fù)荷型虛擬電廠依托終端用能電氣化替代快速發(fā)展,要求具備削峰、填谷能力,積極參與需求響應(yīng)和輔助服務(wù)2虛擬電廠儲(chǔ)能資源結(jié)合可再生能源電源進(jìn)行峰谷套利和參與調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù),進(jìn)/步提升可再生能源消納比例2交易期(2030-2045)碳平臺期|新型電力系統(tǒng)總體形成期虛擬電廠聚合資源不斷豐富,在工業(yè)領(lǐng)域結(jié)合電能替代深入挖掘削峰和填谷資源,在交通領(lǐng)域拓展新能源汽車、充電站儲(chǔ)能,探索配置長時(shí)儲(chǔ)能資源2虛擬電廠向源荷混合型轉(zhuǎn)變,利用新型電網(wǎng)技術(shù)充分參與集中地電能量市場和輔助服務(wù)市場及分散式交易市