國家電投虛擬電廠政策解讀及商業(yè)運(yùn)營模式匯報(bào)人：劉沅昆北京兆瓦云數(shù)據(jù)科技有限公司為什么要發(fā)展虛擬電廠虛擬電廠國內(nèi)外應(yīng)用案例關(guān)鍵技術(shù)和典型案例思考和展望目錄PART01現(xiàn)階段下中國能量平衡圖(2020)碳中和下中國能量平衡圖(2060)4新能源成為新型能源體系的主體國家電投·根據(jù)預(yù)測，如果現(xiàn)有路徑不變，實(shí)現(xiàn)碳中和發(fā)電側(cè)需要將安裝超過50億千瓦的新能源·隨著大量煤電機(jī)組的退出，“源隨荷動(dòng)”模式將難以為繼，發(fā)電側(cè)的波動(dòng)性變得越來越大02010年2015年2010-2060年我國電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)變化2020年2025年2030年2060年5高比例可再生能源，電網(wǎng)壓力巨大BalancedLoad&Generatio“靈活性資源“的匱乏將成為電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的長期挑戰(zhàn)我國新能源生產(chǎn)和消費(fèi)的空間分布特性決定未來西電東送的格局不會(huì)變，缺乏同步電源的遠(yuǎn)距離輸電送受端交流系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)極大。從目前電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性理論來講，火電機(jī)組為主的同步電源主導(dǎo)的系統(tǒng)從經(jīng)驗(yàn)到機(jī)理到手段上，都是最熟悉也是認(rèn)知最深刻的。新能源這類電力電子設(shè)備電源在穩(wěn)定性的表征和特性上差異還是很明顯的，無論是物理意義上慣量和功角的概念缺失，還是其外特性與控制結(jié)構(gòu)高度關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，目前在理論層面理解還完全不透徹。風(fēng)電靈活性資源可能的組織形式(1)經(jīng)濟(jì)性智能計(jì)量技術(shù)電力市場(2)建設(shè)周期智能計(jì)量技術(shù)電力市場(3)技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度(4)可調(diào)節(jié)性虛擬電廠的輕資產(chǎn)特性使其具備更強(qiáng)的市場競虛擬電廠的輕資產(chǎn)特性使其具備更強(qiáng)的市場競爭力國家電投在國家能源革命、電力體制改革的大背景下，能源電力行業(yè)的形態(tài)發(fā)生了深刻變化國家電投CO?2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)資源缺口大：新能源調(diào)控特性呈現(xiàn)較強(qiáng)隨機(jī)性和波動(dòng)性，新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求劇增。傳統(tǒng)調(diào)節(jié)性資源占比減少，調(diào)節(jié)成本增高，調(diào)節(jié)資源缺口大。負(fù)荷側(cè)“沉睡”資源待開發(fā)：儲(chǔ)能、綜合智慧能源單元、電動(dòng)汽車、分布式能源等迅速發(fā)展，需求側(cè)資源已具備發(fā)揮更大價(jià)值的技術(shù)條件，亟需拓展資源邊界。8到2030年預(yù)計(jì)全國將發(fā)展至3億kW靈活性資源，我國虛擬電廠總運(yùn)營資產(chǎn)潛力將超越目前中國五大發(fā)電集團(tuán)的規(guī)模裝機(jī)容量(萬千瓦)9國內(nèi)政策I投辦法》的通知(國能113號(hào))[2020]208號(hào))見稿)》(征求意見稿)》(以規(guī)則(征求意見稿)》施方案》(晉能源管理實(shí)施細(xì)則(南91號(hào))》劃》(發(fā)改能源[2022]210號(hào))118號(hào)》虛擬電廠基本概念參與調(diào)度電力市場參與調(diào)度電力市場大容量高功率光光伏出力、調(diào)頻、調(diào)峰等與真實(shí)電廠物理特性一致CSPIC2022AllRightsReserved優(yōu)化調(diào)度、精準(zhǔn)控制“看不見的電廠”虛擬電廠調(diào)控架構(gòu)虛擬電廠鏈接電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和可調(diào)資源，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行“削峰填谷”“負(fù)荷平移”參與電網(wǎng)調(diào)控指令下發(fā)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)指令下發(fā)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)暫態(tài)建模VPP資源整合優(yōu)化和控制三級(jí)VPP資源整合優(yōu)化和控制三級(jí)調(diào)控架構(gòu)略略信虛擬電廠協(xié)同控制信虛擬電廠息息上報(bào)分布式資源特征提取實(shí)施方案可調(diào)資源虛擬電廠技術(shù)體系支撐技術(shù)⑥loT平臺(tái)+大數(shù)據(jù)調(diào)度控制子系統(tǒng)開放集析知理羊規(guī)則引擎云平臺(tái)云平臺(tái)地源熱泵儲(chǔ)能單元止常止常幫助消納，享受費(fèi)用分?jǐn)偩酆蟽?yōu)化聚合優(yōu)化上報(bào)調(diào)節(jié)計(jì)劃電網(wǎng)調(diào)度/營銷虛擬電廠1997年，虛擬2001年起，歐洲2006~今北美加州：聚北美加州：聚墻-澳大利亞國家電網(wǎng)多省份開始江蘇、上海等：冀北、山西等：江蘇：開展全球單次規(guī)模最大的華北(京津唐電網(wǎng))歐洲虛擬電廠，側(cè)重于發(fā)電資源的聚合；聚合發(fā)電側(cè)能源、參與統(tǒng)一調(diào)控，以此避免負(fù)電價(jià)帶來的損失；參與電網(wǎng)側(cè)靈活性調(diào)控，以及電力交易獲取收益，參與需求側(cè)響應(yīng)獲取收益。以分布式電源、儲(chǔ)能資源的整合，并形成統(tǒng)一調(diào)配，降低棄風(fēng)棄電、負(fù)電價(jià)損失為主要目標(biāo)。Kraft-werkee電廠規(guī)模(2021年)(2021年)(2018年)(2015年)(2019年)√V需求響(工商業(yè))V需求響應(yīng)(家庭)V向消費(fèi)者供電獨(dú)立虛擬電廠電力公司虛擬電廠獨(dú)立虛擬電廠Next-Kraftwerke公司虛擬電廠業(yè)務(wù)發(fā)電倒實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)側(cè)柔性儲(chǔ)能需求倒輔助交易國家電投國家電投頻率和最精確的方式顯示和記錄當(dāng)前輸入和資產(chǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息。1.可再生能源輔助交易20%的電力，3)20%的電力占據(jù)了發(fā)電量60%-70%的總2.需求響應(yīng)業(yè)務(wù)3.短期柔性儲(chǔ)能機(jī)虛擬電廠國際情況：美國以負(fù)荷側(cè)虛擬電廠為主美國虛擬電廠，源于需求側(cè)響應(yīng)，聚焦于負(fù)荷端資源統(tǒng)一調(diào)配，更注重整合用電負(fù)荷側(cè)的資源，填補(bǔ)電力供應(yīng)缺口并獲取補(bǔ)償收益。電力調(diào)配減少電費(fèi)支出可控負(fù)能量義互可調(diào)容量Autobidder能源資產(chǎn)實(shí)時(shí)交易和控制平臺(tái)，在全球范圍內(nèi)提供千兆瓦時(shí)的電網(wǎng)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠，聚合負(fù)國內(nèi)典型企業(yè)1000多個(gè)用戶風(fēng)能(1)“兆瓦云”是國家電力投資集團(tuán)三級(jí)公司，也是集團(tuán)資本助力能源創(chuàng)新首個(gè)案例；(2)作為中國虛擬電廠領(lǐng)域的先鋒創(chuàng)新企業(yè)，長期專注于虛擬電廠技術(shù)的研發(fā)。具有設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營的全鏈條解決方案和以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的虛擬電廠全流程核心技術(shù)；(3)不同于單純的虛擬電廠軟件提供商，“兆瓦云”是“下場”實(shí)際運(yùn)營的虛擬電廠技術(shù)運(yùn)營公司，目前在聚合資源、業(yè)務(wù)省份、參與交易等領(lǐng)域，居國內(nèi)第一梯隊(duì)。國家電投虛擬電廠實(shí)際案例國家電投寧夏、甘肅、青海、新疆)、浙江電網(wǎng)、廣東電網(wǎng)(深圳供電局)、湖北電網(wǎng)等14個(gè)省或區(qū)域級(jí)電網(wǎng)系統(tǒng)，簽約用戶1000余戶，簽約容量達(dá)10GW1.山西負(fù)荷聚合商2.華北2.華北虛擬電廠3.西北虛擬電廠3.西北虛擬電廠4.4.浙江虛擬電廠5.重5.重慶虛擬電廠6.山西虛擬電廠+現(xiàn)貨交易虛擬電廠建模目標(biāo)最大上調(diào)能力最大上調(diào)能力響應(yīng)持續(xù)時(shí)間傳統(tǒng)機(jī)組特性最小穩(wěn)定出力最大技術(shù)出力連續(xù)開停時(shí)間源分布式光伏間歇性分布式風(fēng)電分布式水電儲(chǔ)分布式儲(chǔ)能可平移充放電狀態(tài)、額定功率、時(shí)間及效率電動(dòng)汽車鐵塔基站充放電狀態(tài)、額定功率、額定容量、荷數(shù)據(jù)中心可平移工業(yè)園區(qū)可平移容量、可平移時(shí)間商業(yè)樓宇可中斷可中斷/平移容量、可中斷/平移時(shí)間居民負(fù)荷國家電投資源動(dòng)態(tài)聚合國家電投為上層電網(wǎng)調(diào)用提供接口；單設(shè)備發(fā)用電特性單設(shè)備發(fā)用電特性源儲(chǔ)荷源儲(chǔ)荷三聯(lián)供最小開機(jī)/停機(jī)時(shí)間充放電狀態(tài)、額定功率間及效率充放電狀態(tài)、充放電功率、可調(diào)用容量，充時(shí)間及效率態(tài)上下限及最小備用容量可平移容量，可平移時(shí)間間歇性連續(xù)性電力需求側(cè)管理辦法(2023年版)第十五條加快構(gòu)建需求響應(yīng)資源庫。各省級(jí)電力運(yùn)行主管部門應(yīng)指導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)根據(jù)需求響應(yīng)的資源類型、負(fù)荷特征、響應(yīng)速率、響應(yīng)可靠性等關(guān)鍵參數(shù)，形成可用、可控的需求響應(yīng)資源清單I并基于需求響應(yīng)實(shí)際執(zhí)行情況等動(dòng)態(tài)更新。傳統(tǒng)機(jī)組特性虛擬電廠特性國家電投協(xié)同互動(dòng)調(diào)度與運(yùn)行控制國家電投關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)1、控制對(duì)象分散復(fù)雜2、主動(dòng)支撐協(xié)調(diào)困難3、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變功能實(shí)現(xiàn)功能實(shí)現(xiàn)構(gòu)建“邊側(cè)自治-云邊協(xié)同”的虛擬電廠分布式協(xié)同互動(dòng)調(diào)度與運(yùn)行控制技術(shù)體系，提出云邊協(xié)同互動(dòng)靈活調(diào)度及分布式控制方法，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)頻指令響應(yīng)時(shí)延<280ms(通信響應(yīng)時(shí)延<120ms,就地響應(yīng)時(shí)延<160ms)。提出“邊側(cè)自治-云邊協(xié)同”的虛擬電廠協(xié)同互動(dòng)調(diào)度及分布式控制技術(shù)體系，研發(fā)聚合管控裝置，解提出“邊側(cè)自治-云邊協(xié)同”的虛擬電廠協(xié)同互動(dòng)調(diào)度及分布式控制技術(shù)體系，研發(fā)聚合管控裝置，解決多重復(fù)雜因素下虛擬電廠云-邊協(xié)同調(diào)控。國家電投市場實(shí)戰(zhàn)案例國家電投案例1:山西虛擬電廠，收益穩(wěn)定，“既是運(yùn)動(dòng)員，又是裁判員”·2024年4月，承擔(dān)的虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營方案通過第三方評(píng)估和山西省能源局公示，成為“負(fù)荷類”虛擬電廠。2024年6月，虛擬電廠+電力現(xiàn)貨”實(shí)現(xiàn)了日滾動(dòng)自動(dòng)交易、現(xiàn)貨輔助、虛擬電廠聚合、輔助服務(wù)申報(bào)等功能。市場實(shí)戰(zhàn)案例·兆瓦云同時(shí)在西北五省參與省間和省內(nèi)輔助調(diào)峰業(yè)務(wù)，已聚合負(fù)荷側(cè)容量超過2GW,支撐西北五省消納更多綠色新能源。同時(shí)兆瓦云還獲得寧夏首批省內(nèi)虛擬電廠聚合商資質(zhì)?！ご{青銅峽鋁廠參與輔助服務(wù)，并為青銅峽鋁廠開發(fā)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”綜合能源管控系統(tǒng)，支撐鋁業(yè)公司對(duì)源網(wǎng)荷儲(chǔ)全要素資源進(jìn)行管理，通過協(xié)同鋁廠負(fù)荷及其自備火電廠、光伏自備電廠、儲(chǔ)能設(shè)備之間的合理組合運(yùn)營，優(yōu)化青銅峽鋁廠綜合用電成本。注冊輔助服務(wù)聚合商公示結(jié)果的i一-nnn*,aetn*u市場實(shí)戰(zhàn)案例案例3:京能集團(tuán)虛擬電廠平臺(tái)市場實(shí)戰(zhàn)案例·結(jié)合現(xiàn)貨市場分時(shí)價(jià)格，優(yōu)化用戶生產(chǎn)計(jì)劃，價(jià)高時(shí)段低負(fù)荷，價(jià)低時(shí)段滿負(fù)荷，在保證安全及產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，控制實(shí)際用電量=現(xiàn)貨價(jià)格虛擬電廠助力新能源發(fā)展，具有雙重視角虛擬電廠對(duì)于新能源發(fā)展應(yīng)保持雙重視角。一體兩面，互相促進(jìn)共同，共同促進(jìn)新能源發(fā)展。服務(wù)電網(wǎng)，虛擬電廠“北向”重電力交易、響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度，使得虛擬電廠對(duì)系統(tǒng)更能發(fā)揮“電廠”功能。服務(wù)分布式資產(chǎn)，在配電網(wǎng)，虛擬電廠“南向”重資產(chǎn)運(yùn)營、兼顧投資收益，可為“分布式新能源”保駕護(hù)航。CSPIC2022AllRights在此之前，電網(wǎng)的角色是盡量去促成交易、消納；在物理基礎(chǔ)設(shè)施和調(diào)度模式上提升自身的保障能力。從此之后，電網(wǎng)不再是完成消納的唯一主體。當(dāng)下分布式光伏項(xiàng)目當(dāng)下分布式光伏項(xiàng)目從新辦法執(zhí)行之日起，分布式光伏的量和價(jià)都沒了絕對(duì)的保障，發(fā)還是棄都要以電網(wǎng)接納能力、電網(wǎng)安全為前提，價(jià)格上都要通過交易來決定，不管是通過現(xiàn)貨市場還是跟本地的電力用戶、售電公司。國家電投分布式能源發(fā)展遭遇“拐點(diǎn)”國家電投分布式新能源發(fā)展迅猛，而傳統(tǒng)電網(wǎng)管理保守滯后，呈現(xiàn)出電網(wǎng)承載能力不足，紅區(qū)在擴(kuò)大全國統(tǒng)一電力市場正在構(gòu)建，分布式新能源進(jìn)入市場已經(jīng)是分布式新能源發(fā)展迅猛，而傳統(tǒng)電網(wǎng)管理