虚拟发电厂 Flipbook

公用事业公司及其客户如何从VPP和对未来实施的见解中受益 作者和致谢 Acknowledgments Authors 作者要感谢以下个人作为审稿人对这项工作的贡献： 凯文·布雷姆玛丽·托宾 温迪·布鲁默，太平洋天然气和电力公司鲍勃·卡普兰，普吉特声音能源公司美国能源部Juan Pablo Carvallo Ryan DeKimpe DTEEnergyJennifer Downing，美国能源部Kevin Gowan，Puget Sound Energy 卡洛斯· A ·希尔，Xcel能源Kimbrell Larouche，圣十字能源公司ChadLarson，普吉特声音能源公司Angela Long，Rockcress咨询公司Matthew McNickle, Duke Energy产品和服务Thomas Smith, Puget SoundEnergy RMI贡献者 扎克·克莱顿·马修·兰德Liza Martin LaurenShwisberg 此外，作者想承认VP3成员谁参加了使用实用程序VP3工作组。虽然大部分内容都受到工作组中的演示、对话和讨论的启发，但内容仅由作者负责，并不反映参与者或其组织的观点。 米歇尔·博根，福特汽车公司Joe Bourg，Olivine，Inc.Sarah Delisle，膨胀能源VinceFaherty，续约Home JonFortune，膨胀能源理查德·詹姆斯·弗劳利，SwitchDinSam Hartnett，灯光 Kirsten Millar, Virtual PeakerRani Murali，福特汽车公司ChrisRauscher，SunrunHarris Schaer，通用汽车AbbyShelton，Olivine，Inc.Steve Thrall，eleXsys Energy 目录 Introduction 执行摘要........................................................................................06 VPPs及其优势 什么是虚拟发电厂？.....................................................................08为什么公用事业公司在推进VPP？...............................................09VPP在规模上的潜在影响是什么？..........................................10VPP如何提供网格服务？.............................................................11实用程序在VPP中的作用是什么？.........................................12客户如何参与VPP？....................................................................14开发VPP的步骤是什么？............................................................15 FLEXIBLE 帮助的解决方案满足安全的需求 可靠负担得起& RESILIENT POWER 介绍动画画册中包含的功能.......................................................17功能汇总表18程序设计表词汇表19VPP特性.......................................................................................20 有效程序设计概述和重新构想的实用实践..............................................................64有效的程序设计........................................................................65.................................................................................................66 可用DER税收抵免.......................................................................68实用VPP比较矩阵........................................................................69 每年都有更多的公用事业公司开发虚拟发电厂。 面对负载增长和极端天气带来的日益严峻的挑战，每年都有更多的公用事业公司开发虚拟发电厂（VPP），以维护和增强电网的可靠性、弹性、安全性和可负担性。VPP是分布式能源的电网集成聚合，例如电池，电动汽车，智能恒温器和其他连接设备。公用事业使用或开发VPP在快速变化的电力系统中提供关键电网服务，包括： 开发VPP可能具有挑战性。VPP通常需要开发新的计划结构，客户参与策略以及与公共和私人合作伙伴合作的方式。 幸运的是，我们不需要从头开始。公用事业公司和行业合作伙伴在寻求开发新计划或完善现有计划时可以利用丰富的经验。 •作为从公用事业规模的资源中采购能源、峰值容量或辅助服务的替代方案•缓解输电和配电系统的压力•支持网格弹性，特别是在日益动态和极端天气模式下•增加灵活性，以整合更多可再生能源和脱碳能源供应 VPPFlipbook旨在帮助实用程序和实用程序利益相关者设计和实施高效且有影响力的VPP。我们希望实用程序可以使用此lipbook作为起点，然后与其他实用程序和VPP提供商联系，以进一步了解哪些有效，哪些无效。 在这本活页夹中，我们以提供1,500兆瓦容量的VPP为特色390万注册客户。 本动画书包含四个部分： 1.VPPs及其优势-概述VPP，它们可以为公用事业和客户提供的好处，以及公用事业在VPP中扮演的角色。 2.VPP特性-来自超过15个实用程序的VPP配置文件。每个配置文件包括背景上下文，程序概述，影响和经验教训。 3.未来VPP的收益- VPP设计和实用实践的领先实践。 4.Appendix- VPP比较矩阵，汇总和比较各计划的关键指标，并概述可用的税收抵免，以支持客户DER采用和随后激活为VPP。 VPPs列表并不全面，但对于公用事业项目经理、电网运营商、电网规划者和其他利益相关者来说是一个有用的开始，因为他们在公用事业中实施了VPPs。我们还鼓励读者访问VPPs的网站，以了解公用事业如何描述和定义其VPPs。 随着VPP的不断发展，我们期待定期开发和扩展此资源。请不要犹豫，提供任何建议，其他VPP功能或有关VPP实施的问题。 执行摘要 虚拟发电厂（VPP）-分布式能源资源的电网集成聚合，例如电池，电动汽车，智能恒温器和其他连接设备-可以帮助平衡电力负载并提供多种电网和社区利益。例如提供关键的电网服务（包括容量，能源，辅助服务和弹性），减轻压力传输和分配系统，并整合更多可再生能源以提供更清洁的能源供应。 在整个VPP过程中，成功的实施得到了有效的程序设计和重新构想的实用实践的支持。 有效的程序设计 1.1VPP中的开放访问以集成多种技术、供应商和程序。1.2发展利用第三方能力和互补能力的伙伴关系。1.3简化注册和参与期间的客户体验。1.4执行具有注册和运营条款的长期计划（5年以上），以提高成本效益。1.5激励DER以实现额外的客户参与。 公用事业及其监管机构越来越多地将VPP作为一种关键工具，与传统的基础设施投资一起，以确保在负荷增长、极端天气和热力发电机退役带来的近期挑战下，安全、可靠、有弹性和负担得起的电力。 VPP的设计和实施涉及六个主要步骤。开发VPP首先提出问题，以了解当前的公用事业需求，并确定如何利用可用资源作为资源。从那里开始，程序可以随着时间的推移不断迭代，以纳入学习并满足不断发展的网格需求。 重新构想的实用实践 2.1将VPP纳入发电和配电计划。 1.定义目标和优先事项2.基线资源和限制3.方案设计初稿4.与利益相关者和解决方案提供商接洽5.更新设计、采购、实施和运营6.程序评估、迭代和扩展 •迭代地将DER集成到规划过程中。•使用定义的指标透明地评估VPP。 •与监管机构合作，确保政策允许采用创新和迭代的DER方法。•考虑基于性能的法规的组件是否可以支持VPP部署。 2.3转变商业惯例。 •实施跨职能团队，包括客户计划、运营、分销和规划团队。•自动化VPP管理和运营流程。 虚拟发电厂及其好处 什么是虚拟发电厂？ 虚拟发电厂（VPP）是电网集成的分布式能源*（DER）的集合，可以平衡电力负载并提供公用事业规模和公用事业级电网服务。 *分布式能源包括位于最终使用站点上或附近的设备，这些设备可以提供电力需求灵活性，小规模（子公用事业规模）的发电，存储或其他能源服务，并且通常连接到低压配电网。 活页夹中介绍的VPP中的DER类型包括： •太阳能和/或电池存储•电动汽车•智能恒温器•热泵•需求响应(DR),其包括用于住宅、商业和工业负载的负载灵活性、可中断负载和行为负载整形,并且可能涉及上面列出的设备以及其他设备。1 为什么公用事业公司在推进VPP？ VPP正在为公用事业和客户带来不同的好处。 VPP在规模上的潜在影响是什么？ 为公用事业和客户带来利益的VPP有可能成为根据美国能源部的数据，到2030年将VPP规模扩大三倍，可以解决10％-20％的峰值负荷，同时每年节省约100亿美元。 在这本翻书中，我们的节目提供了超过1, 500兆瓦的容量，来自超过390万的注册客户。除了特色的VPP之外，至少有70个VPP位于25个州，目前使用商业技术运行（全国估计30 - 60 GW）。10 然而，如果更多的公用事业公司效仿，VPP的好处将会更大。 DER的采用正在加速，预计到2030年将增加数百千兆瓦和千兆瓦时的潜在容量。 从2025年到2030年，客户预计每年都会增加：11 •电动汽车:20 - 90 GW铭牌需求容量来自电动汽车基础设施，300 - 540 GWh铭牌存储容量•电池:铭牌存储容量7 - 24 GWh•灵活的需求：来自智能恒温器、热水器和非住宅DER的5 - 6 GW•分布式太阳能和燃料基发电机：20-35GW铭牌发电量 这为将这些DER集成到VPP中提供了关键机会-确保它们可以为客户和电网带来好处。 到2030年，VPP有可能扩展到80-160GW。12在这种规模下，VPP可以在帮助解决国家资源充足性和可靠性需求方面发挥关键作用，并节省每年约100亿美元的电网成本，同时将电网支出返还给社区和电力客户。 VPP如何提供网格服务？ VPP提供多种公用事业规模和公用事业级电网有利于整个电力系统的服务。 VPP可以在多个时间尺度和频率下调度 在本动画手册中，我们以主要提供以下网格服务的VPP为特色： 能源，设备在一段时间内产生或使用电力，以千瓦时（kWh）或兆瓦时（MWh）表示 容量，供应和/或负载修改服务，该服务能够可靠且一致地减少全系统或特定基础设施上的净负载（以kW或MW表示）* 辅助服务，包括频率和电压调节 可以派遣VPP以提供特定位置的优势 复原力，电力系统防止、减轻和从广域、长时间停电中恢复的整体能力13 有关定义的其他详细信息，请参见DOE的批量电源、配电和边缘服务定义. *从DOE对传输和分配容量的定义中得出。该定义可能与特定于市场的容量定义有所不同，并且可能