探索能源轉(zhuǎn)型中的智能化聚合技術(shù)與實(shí)踐路徑1997年:概念提出阿韋布赫博士首次提出"虛擬電廠"概念,定義為獨(dú)立且以市場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)的實(shí)體之間的靈活合作,不必?fù)碛邢鄳?yīng)資產(chǎn)而能為消費(fèi)者提供高效電能服務(wù)。這—開創(chuàng)性概念為未來電力系統(tǒng)的智能化管理奠定了理論基礎(chǔ),標(biāo)志著從傳統(tǒng)集中式電力生產(chǎn)向分散式、協(xié)調(diào)式能源管理的范式轉(zhuǎn)變。歐洲國(guó)家(德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、荷蘭)率先開展虛擬電廠研究與示范項(xiàng)目,重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)分布式電源可靠并網(wǎng)和電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)2015年至今中國(guó)虛擬電廠發(fā)展受到廣泛關(guān)注,在日前邀約階段開展示范實(shí)踐,逐步向市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型1232005-2010年北美地區(qū)基于需求響應(yīng)計(jì)劃發(fā)展虛擬電廠,可控負(fù)荷占據(jù)主要成分,形成獨(dú)特的發(fā)展路徑傳統(tǒng)電力系統(tǒng)vs虛擬電廠系統(tǒng)傳統(tǒng)電力能源生態(tài)系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電界限清晰"源隨荷動(dòng)"運(yùn)行模式生產(chǎn)者與消費(fèi)者關(guān)系明確單向能量流動(dòng)虛擬電廠能源生態(tài)系統(tǒng)發(fā)電、輸配電、用電界限交叉融合"源荷互動(dòng)"運(yùn)行方式生產(chǎn)者與消費(fèi)者角色可轉(zhuǎn)換雙向能量與信息流動(dòng)用電側(cè)形態(tài)變化小型新能源發(fā)電設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、可控用電設(shè)備、電動(dòng)汽車等分布式資源持續(xù)發(fā)展,用用電側(cè)形態(tài)變化小型新能源發(fā)電設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、可控用電設(shè)備、電動(dòng)汽車等分布式資源持續(xù)發(fā)展,用戶從單—消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)銷者尖峰負(fù)荷壓力充電樁等大功率用電設(shè)備大面積推廣,電網(wǎng)供應(yīng)尖峰負(fù)荷時(shí)壓力倍增,傳統(tǒng)調(diào)度模式難以應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電挑戰(zhàn)風(fēng)電、光伏等新能源嚴(yán)重依賴自然資源,具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性特點(diǎn),對(duì)負(fù)荷支撐能力不足,規(guī)?；⒕W(wǎng)威脅電網(wǎng)安全面對(duì)新的發(fā)用電態(tài)勢(shì),虛擬電廠應(yīng)運(yùn)而生,為電力能源的安全高效利用開辟了新路徑,成為實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)、促進(jìn)清潔能源消納、推動(dòng)"雙碳"目標(biāo)的重要技術(shù)手段。技術(shù)聚合能力通過先進(jìn)的信息通信技術(shù)和智能控制算法,將海量分布式資源整合為統(tǒng)—的可調(diào)度單元,實(shí)現(xiàn)規(guī)?；芾砼c精準(zhǔn)控制市場(chǎng)參與機(jī)制服務(wù)市場(chǎng)和容量市場(chǎng),通過市場(chǎng)化手段獲取收益,建立可持續(xù)的商業(yè)模式系統(tǒng)優(yōu)化功能阻塞消除等多種輔助服務(wù),提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性01多樣化分布式資源接入超大城市電網(wǎng)中分布式電源、用戶側(cè)儲(chǔ)能及可控負(fù)荷等靈活性資源呈現(xiàn)數(shù)量規(guī)模龐大、資源種類多樣、單點(diǎn)容量小、地理位置分散等特征。傳統(tǒng)集中調(diào)度方式難以有效管理,資源靈活性潛能無法充分發(fā)揮。02安全穩(wěn)定性要求提升以深圳為例,2021年最高負(fù)荷比2020年提高6.5%,電網(wǎng)面臨調(diào)壓困難和阻塞問題。如何適應(yīng)日益增長(zhǎng)的城市用電需求,同時(shí)推動(dòng)綠色低碳發(fā)展,成為重要課題。03區(qū)域電力市場(chǎng)快速發(fā)展海量分布式靈活性資源缺乏參與區(qū)域統(tǒng)—電力市場(chǎng)的有效途徑和機(jī)制,利潤(rùn)空間受限,缺少支撐持續(xù)參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的商業(yè)模式。CC邀約型階段由政府部門或調(diào)度機(jī)構(gòu)牽頭組織,通過發(fā)出邀約信號(hào),各聚合商、虛擬電廠組織資源以可控負(fù)荷為主進(jìn)行響應(yīng),完成削峰填谷等需求響應(yīng)。中國(guó)目前主要處于此階段。市場(chǎng)型階段場(chǎng)建成后,虛擬電廠聚合商以類似實(shí)體電廠的模式,基于商業(yè)模式分別參與市場(chǎng)獲得收益,實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。聚合資源種類繁多、數(shù)量龐大、空間廣闊,形成"虛擬綜合電力系統(tǒng)"?？伸`活制定運(yùn)行策略,參與跨區(qū)域電力市場(chǎng)交易,實(shí)現(xiàn)發(fā)電、用電方案的持續(xù)優(yōu)化。歐洲大多數(shù)國(guó)家分布式能源較為普及,虛擬電廠發(fā)展重點(diǎn)是解決可再生能源消納和電網(wǎng)平衡問題,從發(fā)展分布式能源思路出發(fā),更加強(qiáng)調(diào)虛擬電廠在輔助服務(wù)市場(chǎng)的功能。主要特點(diǎn)以集成中小型分布式發(fā)電單元為主要目標(biāo)強(qiáng)調(diào)分布式電源的并網(wǎng)友好性和智能互動(dòng)重視輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)注重可再生能源的消納與電網(wǎng)平衡發(fā)展成果德國(guó)下—代發(fā)電廠公司已整合9516個(gè)發(fā)用電單元,總?cè)萘?17萬(wàn)kW,提供全德國(guó)二次調(diào)頻服務(wù)的10%市場(chǎng)份額,展示了虛擬電廠在歐洲的成熟商業(yè)化應(yīng)用。北美地區(qū)較少采用"虛擬電廠"概念,主要推進(jìn)利用用戶側(cè)可控負(fù)荷的需求響應(yīng)。美國(guó)電力需求旺盛,需要建設(shè)大量配套電站作為備用電源,為解決備用電源經(jīng)濟(jì)性問題,從電源需求側(cè)管理出發(fā),更加強(qiáng)調(diào)需求側(cè)響應(yīng)在容量市場(chǎng)的作用。規(guī)模優(yōu)勢(shì)規(guī)模優(yōu)勢(shì)負(fù)荷的5%以上,形成龐大的需求側(cè)響應(yīng)資源池市場(chǎng)機(jī)制市場(chǎng)機(jī)制FERC第2222號(hào)命令要求分布式資源聚合后參與電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行和市場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新自動(dòng)需求響應(yīng)和能效管理技術(shù)成熟,提高綜合能源利用效率政策演進(jìn)2015年《日本再興戰(zhàn)略》首次提出推廣虛擬電廠政策2016年《能源革新戰(zhàn)略》啟動(dòng)示范項(xiàng)目計(jì)劃2020年啟動(dòng)容量市場(chǎng),成為DR資源主戰(zhàn)場(chǎng)政府補(bǔ)助從2016年26.5億日元提高到2020年能源聚合業(yè)務(wù)模式日本將廣義虛擬電廠定義為能源聚合業(yè)務(wù)(ERAB)商業(yè)模式,主要有三大類交易產(chǎn)品:為售電企業(yè)提供"正瓦特"、為售電企業(yè)提供"負(fù)瓦特"、為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供"正瓦特或負(fù)瓦特"。市場(chǎng)參與要求參與交易最小單位:1000kW響應(yīng)時(shí)間:3小時(shí)持續(xù)時(shí)間:3小時(shí)每年發(fā)起次數(shù):12次澳大利亞于2019年7月啟動(dòng)虛擬電廠示范工程,側(cè)重于儲(chǔ)能側(cè)資源聚合。截至2021年,共有7個(gè)市場(chǎng)主體參與,容量共31MW,聚合資源以儲(chǔ)能為主,主要提供頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)。特斯拉虛擬電廠項(xiàng)目以用戶側(cè)儲(chǔ)能為主,在南澳建成號(hào)稱世界上最大的以電池組為支撐的虛擬電廠。通過可靠的控制和協(xié)調(diào)資源組合,參與頻率控制輔助服務(wù)、能源和電網(wǎng)支撐服務(wù)。緊急響應(yīng)能力驗(yàn)證應(yīng),向電力系統(tǒng)注入功率,支撐頻率恢復(fù),證明了虛擬電廠在應(yīng)急響應(yīng)中的重要作用。歐盟"靈活調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)"項(xiàng)目核心目標(biāo)將大量分布式電源聚合成大型虛擬電廠,分層核心目標(biāo)將大量分布式電源聚合成大型虛擬電廠,分層控制,優(yōu)化運(yùn)行施,投資規(guī)模龐大技術(shù)創(chuàng)新分為商業(yè)型和技術(shù)型虛擬電廠兩個(gè)模塊,實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新分為商業(yè)型和技術(shù)型虛擬電廠兩個(gè)模塊,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度提升歐洲電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、可控性和安全性,成為標(biāo)桿項(xiàng)目西班牙南部方案將虛擬電廠劃分為商業(yè)型和技術(shù)型兩個(gè)模塊:商業(yè)型虛擬電廠整合、制定、分配分布式電廠的發(fā)電計(jì)劃;技術(shù)型虛擬電廠在配電系統(tǒng)中負(fù)責(zé)實(shí)施調(diào)度,保證虛擬電廠與電網(wǎng)接口處的電壓穩(wěn)定、緩解電網(wǎng)阻塞。丹麥"丹麥愛迪生"項(xiàng)目項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)2009年啟動(dòng),旨在應(yīng)對(duì)越來越多的電動(dòng)汽車充電需求帶來的挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)虛擬電廠對(duì)電動(dòng)汽車的管理。技術(shù)方案采用集中或分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電池的優(yōu)化調(diào)度、控制考慮電動(dòng)汽車電池這—新興電力資源的特殊性為電動(dòng)汽車大規(guī)模接入電網(wǎng)提供了技術(shù)解決方案,開創(chuàng)了虛擬電廠管理新型移動(dòng)儲(chǔ)能資源的先河。德國(guó)"電子能源"計(jì)劃2008年12月,德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部發(fā)起技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)計(jì)劃,以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建未來能源系統(tǒng)。該計(jì)劃包含6個(gè)示范項(xiàng)目,致力于能源生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)、儲(chǔ)能各環(huán)節(jié)的智能化,計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中覆蓋信息網(wǎng)絡(luò),使能源網(wǎng)絡(luò)中所有元素都可通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。"電子情報(bào)"項(xiàng)目成果功率穩(wěn)定性提升虛擬電廠運(yùn)行方式將風(fēng)力發(fā)電出力不穩(wěn)定造成的功率波動(dòng)影響減少居民用電節(jié)約分時(shí)峰谷電價(jià)實(shí)施為居民家庭節(jié)約13%電能,優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)30%谷電負(fù)荷增長(zhǎng)峰谷電價(jià)策略使谷電負(fù)荷增長(zhǎng)30%,高峰時(shí)段負(fù)荷減少20%8-10%成本降低通過內(nèi)部供需平衡向區(qū)域售電商購(gòu)售電,降低8%-10%運(yùn)營(yíng)成本"可再生能源示范"項(xiàng)目項(xiàng)目組成位于德國(guó)哈慈山區(qū),主要包括2個(gè)光伏電站、2個(gè)風(fēng)力發(fā)電廠、1個(gè)生物質(zhì)發(fā)電廠,共計(jì)86MW發(fā)電能力。運(yùn)行策略建立家庭能源管理系統(tǒng),根據(jù)電價(jià)決定家電運(yùn)行實(shí)現(xiàn)用電側(cè)和發(fā)電側(cè)的雙向互動(dòng)光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)發(fā)電、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)組成虛擬電廠參與電協(xié)調(diào)可再生能源與抽水蓄能電站,有效利用清潔能源關(guān)鍵成果開源軟件平臺(tái)OGEMA:基于Java開發(fā)的開放網(wǎng)關(guān)能源管理聯(lián)盟平臺(tái),為外接電氣設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備服務(wù),實(shí)現(xiàn)用能設(shè)備"即插即用"。市場(chǎng)參與機(jī)制:虛擬電廠直接參與電力交易,為分布式能源系統(tǒng)參與市場(chǎng)調(diào)節(jié)提供參考。儲(chǔ)能協(xié)調(diào):抽水蓄能電站與風(fēng)光發(fā)電配合,解決可再生能源出力不穩(wěn)定問德國(guó)下/代發(fā)電廠公司模式/風(fēng)電、光伏等零或低邊際成本發(fā)電資源參與電力市場(chǎng)交易模式二模式三利用微燃機(jī)、生物質(zhì)發(fā)電靈活特點(diǎn)參與電網(wǎng)輔助服務(wù)獲取收益德國(guó)下/代發(fā)電廠的資源聚合智慧資源互補(bǔ)策略不同客戶資源各有特點(diǎn),虛擬電廠通過市場(chǎng)、技術(shù)手段并用,查缺補(bǔ)漏、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)"量"上的整合和"質(zhì)"上的提升?？稍偕茉凑巷L(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電邊際成本低,但具有波動(dòng)性、不可控性,單獨(dú)參與市場(chǎng)存在難度。通過與分布式燃機(jī)、生物質(zhì)等靈活可調(diào)資源整合,揚(yáng)長(zhǎng)避短,以較大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)參與電力市場(chǎng)。規(guī)模效應(yīng)單個(gè)客戶資源平均只有0.87MW,規(guī)模偏小且零散,調(diào)度和交易難度大、成本高。通過聚合使量變上升為質(zhì)變,提高議價(jià)能力,獲取最大收益。實(shí)現(xiàn)分布式資源擁有方、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)方和電網(wǎng)方的各方利益共贏,為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行貢獻(xiàn)力量。美國(guó)特斯拉"特斯拉電力"計(jì)劃特斯拉電力墻是—個(gè)家用儲(chǔ)能系統(tǒng)。2022年12月,特斯拉推出"特斯拉電力"零售計(jì)劃,支持當(dāng)?shù)赜脩粝蛎绹?guó)得克薩斯州能源供應(yīng)商出售特斯拉電力墻中未使用的電力來賺取電能源管理能源管理為能源供應(yīng)商提供能源價(jià)格跟蹤和電力管理功能,監(jiān)控用戶貢獻(xiàn)用戶的特斯拉電力墻電池自動(dòng)決定何時(shí)充電、何時(shí)向電網(wǎng)出售電力,在低電價(jià)時(shí)充電,在最有利情況下售電應(yīng)急響應(yīng)應(yīng)急響應(yīng)與PG&E合作的"緊急減載計(jì)劃"項(xiàng)目,在用電緊急高峰期聚合調(diào)度電力墻,每提供能效電廠開展試點(diǎn)。需求側(cè)管理基于經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼、強(qiáng)制法律、營(yíng)銷宣傳調(diào)整用戶用電模式。上海、廣東緊急負(fù)荷切除新型虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)資源參與電網(wǎng)調(diào)控和市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)。冀北2019年2015年《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)"互聯(lián)網(wǎng)+"行動(dòng)的指導(dǎo)意見》明確推進(jìn)"互2022年場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見》密集出臺(tái)2021年《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出引導(dǎo)虛擬電廠等資源參與系統(tǒng)2023年管理辦法》正式發(fā)布2豐富服務(wù)品種2豐富服務(wù)品種新增轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、爬坡、穩(wěn)定切機(jī)、穩(wěn)定切負(fù)荷等輔助服務(wù)品種1擴(kuò)大服務(wù)主體4健全價(jià)格機(jī)制4健全價(jià)格機(jī)制推動(dòng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、爬坡等品種以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方式確定3完善分擔(dān)機(jī)制省級(jí)規(guī)劃北京、天津、上海等十余省市相繼發(fā)布"十四五"能源電力發(fā)展規(guī)劃及碳專項(xiàng)政策首份省級(jí)虛擬電廠實(shí)施方案上海市:《關(guān)于同意進(jìn)—步開展上海市電力需求響應(yīng)和虛擬電廠工作廣東省:《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則》市場(chǎng)主體電網(wǎng)公司、國(guó)家電力投資集團(tuán)等。截至2022年底,國(guó)內(nèi)共開展了14個(gè)示范項(xiàng)目,綜合型和側(cè)重于需求側(cè)響應(yīng)的項(xiàng)目各半。從區(qū)域分布看,廣東省5個(gè),浙江省4個(gè),湖北、安徽、上海、河北各1個(gè),華北地區(qū)1個(gè)。50%廣東+浙江50%綜合型項(xiàng)目與需求側(cè)響應(yīng)項(xiàng)目比例項(xiàng)目規(guī)模截至2019年,共聚合非工業(yè)柔性負(fù)荷2715戶、工業(yè)剛性負(fù)荷1726戶、主動(dòng)需求響應(yīng)20.8萬(wàn)戶。2018年江蘇省最高負(fù)荷達(dá)10288萬(wàn)kW,其中空調(diào)負(fù)荷占比36%。技術(shù)特色在用戶側(cè)安裝智能網(wǎng)荷互動(dòng)終端裝置,實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)精準(zhǔn)切負(fù)荷骨干層采用基于同步數(shù)字體系光傳輸網(wǎng)的2M專用通道接入層采用專用光纖、無線4G和光電實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換等多種通信技術(shù)采用完全分散式控制模式,各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行2017年5月,在245ms內(nèi)成功切除233戶電力用戶共計(jì)25可控負(fù)荷占比42%100%響應(yīng)成功率2017年7月25日參與需求側(cè)響應(yīng),累計(jì)切負(fù)荷386.14kW在30分鐘的響應(yīng)時(shí)間內(nèi),珠江壹號(hào)虛擬電廠獲得收益11584.2元,展示了虛擬電廠參與需求側(cè)響應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。通過協(xié)調(diào)優(yōu)化負(fù)荷和發(fā)電資源出力,促進(jìn)新能源消納,實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行。上海黃浦區(qū)夏日峰值負(fù)荷約500MW,區(qū)內(nèi)大量商業(yè)建筑空調(diào)負(fù)荷資源豐富。虛擬電廠通過控制、通信技術(shù),將眾多用電設(shè)備削減負(fù)荷的能力視為虛擬出力,作為用電負(fù)荷側(cè)接入系統(tǒng)的虛擬發(fā)電機(jī)組參與市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行。59.6…資源容量累計(jì)開發(fā)商業(yè)建筑需求響應(yīng)資源550可調(diào)資源整合可調(diào)資源數(shù)量,空調(diào)占130樓宇數(shù)量覆蓋辦公、酒店、商貿(mào)中200…削峰總量智能計(jì)量系統(tǒng)所有用戶樓宇安裝智能計(jì)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電、氣、水和熱等能源的自動(dòng)測(cè)量讀取。用戶可通過室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)查看實(shí)時(shí)的電能產(chǎn)銷情況和相應(yīng)費(fèi)用。設(shè)計(jì)雙兼容通信數(shù)據(jù)模型進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)度。三種操作方式用戶默認(rèn)方式:控制中心直接對(duì)用戶設(shè)備進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整時(shí)間約25秒用戶確認(rèn),直接控制:經(jīng)用戶確認(rèn)后遠(yuǎn)程操作設(shè)備,調(diào)整時(shí)間約1分鐘用戶確認(rèn),就地控制:用戶確認(rèn)后自己就地控制,調(diào)整時(shí)間約15分鐘輸、供電環(huán)節(jié)投資。聚合容量聚合容量資源類型資源類型接入蓄熱式電采暖、可調(diào)節(jié)工商業(yè)、智能樓宇、智能家居、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電站、分布式光伏等11類19家資源環(huán)保效益環(huán)保效益資源特色麗水市境內(nèi)電源裝機(jī)總?cè)萘?89.8萬(wàn)kW,其中水電裝機(jī)容量占比高達(dá)72.5%,光伏占比21.4%,綠色能源是全域內(nèi)的主要發(fā)電資源。組成結(jié)構(gòu)由全市境內(nèi)800多座水電站組成,同時(shí)聚合光伏、電動(dòng)汽車和柔性負(fù)荷等綠色資源,形成清潔能源為主的虛擬電廠。運(yùn)行效益2021年1月,遠(yuǎn)程控制輔助電網(wǎng)調(diào)峰43萬(wàn)kW,增加新能源消納量108萬(wàn)kWh,節(jié)約需求側(cè)響應(yīng)資金130萬(wàn)元,減少發(fā)電耗煤94噸,相當(dāng)于減排二氧化碳253噸。終端設(shè)備在機(jī)組安裝智能控制設(shè)備,完成自動(dòng)計(jì)量、智能管理和安全可靠的遠(yuǎn)程控制控制模式采用集中-分散式控制,電網(wǎng)企業(yè)提前下發(fā)需求,各地調(diào)部門分解任務(wù)并執(zhí)行通信系統(tǒng)骨干層采用專用數(shù)字通道,接入層應(yīng)用無線5G網(wǎng)絡(luò)和北斗通信系統(tǒng)調(diào)度目標(biāo)最大化利用區(qū)域內(nèi)清潔能源發(fā)電和靈活性資源,降低碳排放量/體虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)2021年,由深圳供電局、南網(wǎng)科研院聯(lián)合研發(fā)的國(guó)內(nèi)首個(gè)網(wǎng)地—體虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)在深圳試運(yùn)行。該平臺(tái)部署于南方電網(wǎng)調(diào)度云,網(wǎng)省兩級(jí)均可直接調(diào)度,為傳統(tǒng)"源隨荷動(dòng)"調(diào)度模式轉(zhuǎn)變?yōu)?源荷互動(dòng)"新模式提供了解決方案。快速響應(yīng)負(fù)荷側(cè)資源在接到調(diào)度下發(fā)的緊急調(diào)控需求后,10分鐘內(nèi)負(fù)荷功率即下調(diào)至目標(biāo)值,為電網(wǎng)提供備用輔助服務(wù)深圳地鐵集團(tuán)站點(diǎn)、深圳水務(wù)集團(tuán)筆架山水廠參與響應(yīng),在保證安全生產(chǎn)基礎(chǔ)上精準(zhǔn)調(diào)節(jié)用電負(fù)荷共計(jì)3000kW建設(shè)成果2022年8月26日,深圳供電局建成虛擬電廠管理中心,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)荷聚合商超過20家,接入容量超過100資源類型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心靈活負(fù)荷地鐵站點(diǎn)用電設(shè)備工商業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷運(yùn)營(yíng)模式通過智慧管控平臺(tái)聚集多元化需求側(cè)可調(diào)節(jié)資源,實(shí)時(shí)參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻,實(shí)現(xiàn)"源隨荷動(dòng)"向"源荷互動(dòng)"轉(zhuǎn)變,為超大城市電網(wǎng)提供靈活調(diào)節(jié)能力O2022年11月25日,華能浙江能源開發(fā)有限公司建成浙江省虛擬電廠。通過智慧管控平臺(tái)廣泛聚集浙江省內(nèi)各地的分布式電源、新型儲(chǔ)能、充換電站、樓宇空調(diào)等多元化需求側(cè)可調(diào)節(jié)資源。源荷互動(dòng)實(shí)現(xiàn)"源隨荷動(dòng)"向"源荷互動(dòng)"轉(zhuǎn)變,提源荷互動(dòng)實(shí)現(xiàn)"源隨荷動(dòng)"向"源荷互動(dòng)"轉(zhuǎn)變,提升電力系統(tǒng)靈活性秒級(jí)響應(yīng)采用秒級(jí)快速響應(yīng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù),實(shí)時(shí)參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻整合省內(nèi)各地分布式資源,形成統(tǒng)—的虛擬發(fā)電能力11政策標(biāo)準(zhǔn)待完善國(guó)家層面還沒有出臺(tái)專項(xiàng)的虛擬電廠政策標(biāo)準(zhǔn)。省級(jí)層面僅有上海、廣東、山西出臺(tái)了相關(guān)政策文件。亟待建立統(tǒng)—的國(guó)家和省級(jí)層面專項(xiàng)政策標(biāo)準(zhǔn)體系。22缺乏統(tǒng)/平臺(tái)3商業(yè)模式不清晰3商業(yè)模式不清晰省份主導(dǎo)企業(yè)參與市場(chǎng)特色模式需求響應(yīng)市場(chǎng)填谷為主負(fù)荷類型最多、填谷比例最高、參與客戶最多輔助服務(wù)市場(chǎng)南方電網(wǎng)需求響應(yīng)市場(chǎng)用戶側(cè)資源尚未納入調(diào)頻輔助服務(wù)化過渡資源類型聚合資源類型豐富,包括源側(cè)、荷側(cè)及儲(chǔ)能等各類資源。歐洲以分布式可再生能源為主,負(fù)荷側(cè)資源占比較小市場(chǎng)成熟度輔助服務(wù)市場(chǎng)和電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制完善,尤其是電力現(xiàn)貨市場(chǎng)更加成熟商業(yè)模式已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,通過電力市場(chǎng)交易、調(diào)峰調(diào)頻市場(chǎng)、儲(chǔ)能輔助服務(wù)等方式獲取收益資源類型仍以負(fù)荷側(cè)資源調(diào)節(jié)為主,未能充分發(fā)揮國(guó)內(nèi)豐富的可再生能源資源優(yōu)勢(shì),難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益市場(chǎng)成熟度兩類市場(chǎng)政策尚不完善,市場(chǎng)尚不成熟,大部分以試點(diǎn)省份的方式在推進(jìn)商業(yè)模式商業(yè)模式尚不清晰,以參與需求響應(yīng)市場(chǎng)為主,參與輔助服務(wù)為輔,參與現(xiàn)貨仍在探索資源感知實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式資源運(yùn)行狀態(tài)信息通信高速可靠的雙向通信網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)參與多品種市場(chǎng)交易獲取收益資源聚合整合海量異質(zhì)資源形成統(tǒng)—能力優(yōu)化調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行協(xié)調(diào)控制秒級(jí)響應(yīng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)功率調(diào)節(jié)資源聚合難度大分布式資源的異質(zhì)響應(yīng)特性和點(diǎn)多面廣的地理資源聚合難度大分布式資源的異質(zhì)響應(yīng)特性和點(diǎn)多面廣的地理分布特性增加了資源聚合難度,虛擬電廠整體靈活響應(yīng)能力難以量化市場(chǎng)機(jī)制復(fù)雜市場(chǎng)機(jī)制復(fù)雜助服務(wù),在市場(chǎng)層面獲取收益,不同層次、不同品類市場(chǎng)間交互機(jī)理復(fù)雜,運(yùn)行規(guī)則多樣技術(shù)要求高技術(shù)要求高超大城市虛擬電廠對(duì)資源調(diào)度和精準(zhǔn)響應(yīng)要求高,構(gòu)建區(qū)域多元市場(chǎng)環(huán)境下虛擬電廠參與多品種市場(chǎng)交易的技術(shù)支撐平臺(tái)是必須攻克的技術(shù)難題技術(shù)創(chuàng)新方向基于人工智能的資源聚合與優(yōu)化算法區(qū)塊鏈技術(shù)在分布式能源交易中的應(yīng)用邊緣計(jì)算提升實(shí)時(shí)響應(yīng)能力數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬電廠仿真市場(chǎng)機(jī)制完善建立健全輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制推進(jìn)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)完善容量市場(chǎng)交易規(guī)則建立合理的價(jià)格形成機(jī)制政策支持體系出臺(tái)國(guó)家級(jí)虛擬電廠專項(xiàng)政策制定統(tǒng)