国内外虚拟电厂实践经验分析及高质量发展相关建议

目录 01新形势下虚拟电厂的多元化价值 02国内外虚拟电厂实践经验分析 03我国虚拟电厂高质量发展相关建议 双碳目标背景下我国新能源实现跨越式发展 截至2024年底我国风电光伏装机规模达14.1亿千瓦，约占总装机的42%年均装机增速（风电约20%光伏约60%）远超同期火电（约4%）：发电量达1.83万亿干瓦时、约占全社会用电量的18.5%。预十到2030年，我国风电光伏总装机、发电量有望达26.2亿干瓦3.57万亿干瓦时，分别占总装机、总发电量的49%。27%. 供需双侧不确定性增强，电力系统安全运行和新能源消纳杀盾显现 电力供应侧极热无风极寒无光等极端天气频发，导致新能源出力的规律特征电加难以把握电力需求侧链空调等气象敏感型负荷，电动汽车等新型负荷大量并网，“尖峰化“和夏冬“双峰”更加突。电力系统面临负荷低谷时段新能源消纳难，尖峰负荷时段电力保供难的困境 需求侧资源参与电力平衡价值作用愈发突显享虚拟电厂备受关注 以需求侧资源开发利用补强电力系统调节能力是应对供需双侧不确定性的有效途径。虚拟电厂能够将单体容量小、分布散的需求侧资源“化零为整、聚沙成塔在电力供需平衡困难时实现高效率、成规模的快速响应，具有重要价值意义。 价值发展虚拟电是服务新能源消纳，促进能源绿色低碳转型的重要举错 虚拟电，广可以导其聚合的需求侧各类资源与配电网运行有机协同促进分布式新能源就地消纳助力局部平衡。另方面虚拟电广作为规模化的灵活性生资源整体参与大电网调节服务新能源大范围优化配置助力系统平衡 系统平衡 局部平衡 虚拟电厂可以引导聚合的需求侧各类资源与配电网运行有机协同，提升分布式新能源就近消纳水平虚拟电广可实时分析用户的用电行为和需求，实现精准地匹配和调度，提升配电网新能源接纳能力 虚拟电厂可以在体量规模上形成可观的灵活性资源，为大电网调节提供重要支撑。虚拟电广作为重要的系统调节资源，促进新能源通过大电网实现广域高效配置助力系统平衡 价值2发展金拟电厂是挖掘需求侧可调节资源支撑电力打安全保供的新兴手 虚拟电广具备类电广技术特性是响应速度，精度更为突出的需求侧资源高级和用形式能够在电力供需平衡困难时实现高效率、规模化精准响应，提升电力系统安全裕度，丰富电力安全保供手段 ①美国洛基山电力公司案例端端洛基电力马户用储能设备供应商sonnen共同开展的商业化运营项目soleilLofts其在公开报道宣称接入了电网公司的调度系统可以实现调频 ②南方电网案例深圳供电局与南网电科院共同开展子虚拟电广参与调频的试点，以多个蔚来换电站资源聚合的虚拟电厂为对象实现秒级响应“的调频需求 技术创新：5G通信实现快速响应，安全接入区（指令上传下达）轻量化加密调度指令：特殊背景：源①聚合资源的特殊性，锂电池储能资源本身响应快，②政策支 持不计成本《深圳市支持虚拟电眉加快发展的著干措施》最高补贴1000万大量5G终端和通道租用电网公司投资，普通运营商难以承受。 在不范项家写双调已较普遍调频弱应速度精变害光得直乱宠调反系统信息网络安全 从技术上证明调频可行但：①成本高，5G终端，通信通道：2没有交易品种支持，暂无调频交易品种：③聚合资源受限，储能 价值3发展电量新卖电加尚销质生产的更体 虚拟电厂是跨领域、跨行业融合的代表性新业态，依托能源技术和数字技术的融合支撑实现对需求侧各类分散资源的组合优化，助力系统整体运行效率跃升是新型电力系统发展新质生产力的重要方向 合优化类痛求侧资源一促进效率大幅提开 虚拟电厂聚合分布式电源，用户侧储能、各类调节负荷形成更加智能高效灵活的能源系统，实现了各类需求侧资源的优化组合和整体跃开 能源技术与数宇化技术融合一推动技术融合创新 虚拟电厂在信息采集传输、聚合优化的过程中需要大云物移智链等数字化技术与先进能源技术融合创新，是能源流和信息流高度融合的重要体现。 新质生产力由技术革命性突破、生产要素创新性配童产业深度转型升级而催生以劳动者劳动资料劳动对象及其优化组合的跃于干为基本内涵，以全要素生产率大幅提升为核心标志特点是创新，关键在质优，本质是先进生产力。 目录 01新形势下虚拟电厂的多元化价值 02国内外虚拟电厂实践经验分析 03我国虚拟电厂高质量发展相关建议 德国虚拟电厂发展起步早，经过多年的概念示范、政策推动已实现商业化运营，德国高比例风光新能源（装机规模占比达58%）给电网平衡带来了极大挑战，虚拟电厂作为提升系统调节能力的潜在解决方案备爱关注相关法律法规对产业发展起到了重要推动作用 德国虚拟电广发展历程 口试点示范阶段（2000-2010年）德国与其他欧盟国家合作推进示范项自探索虚拟电厂关键发展要素，德英、法等国合作建设了FENIXEDISON、Web2Energy等项目聚焦虚拟电厂信息物理架构计量通信优化控制等要素开展探索 口政策推动和商业运营阶段（2012至今）：政策方面2012年欧盟首次在中提出聚合商定义德国推动可中断负荷招标2014年，德国修订《可再生能源法》强制要求100干瓦以上分布式电源市为虚拟电厂带来市场机遇商业化运营方面诞生大量成功商业化运营公司如NextKraftwerkeSonnen等 德国虚拟电厂建设运营具有丰富经验已形成以独立运营商主导、电力企业运营商主导、设备制造类运营商主导的三种典型模式，通过参与电能量辅助服务，可中断负荷交易等各类市场获利 典型案例：德国NextKraftwerke是欧洲最大的虚拟电厂运营商，具有虚拟电厂运营商、能源交易商多重身份能够提供涵盖数据采集电力交易电力销售用户结算等全链条能源服务因而获得了海量的响应资源主要服务模式 模式电能量交易，代理风电、光伏、水电热电联产等各类电源参与中长期现货等电能量市场。模式2：辅助服务、可中断负荷交易利用聚合 资源中可调节资源（包括水电生物质发电储能、电动汽车等）启动快、出力灵活的特点参与电网辅助服务获取收益。 美国在需求响应方面起步较早通过立法等形式赋予了需求侧资源与供给侧资源同等的地位相关政的保障下虚拟电建品成为分布式电源管理和需求响应的重要解决方案 口从政策机制看，美国各类法案政令均支持以虚拟电厂的形式开发利用需求侧资源 口从市场发展看美国加州电力市场允许虚拟电广参与现货市场将前市场电经从15分钟报价缩短到5分钟以鼓励VPP等灵活性资源美国PJM市场允许虚拟电参与容量市场虚拟电厚可根据自身聚合资源电报有效容量相同价格下优先出清。 口从参与主体看美国虚拟电厂项目的类型比较多元化建设和运营主体包配售电电力公司和独立第三方虚拟电厂公司参与方包括电力公司第三方聚合商居民和工商业用户等 美国虚拟电厂主要以负荷侧灵活性资源为主需求响应资源的整体规模已占尖峰负荷的4%以上，通过参与电能量辅助服务市场获取收益培育了特斯拉等知名虚拟电厂运营商 典型案例：特斯拉以其Autobidder实时交易和控制平台为核心做依托其车+桩+光+储+荷+智“的闭环产业生态，形成较强的虚拟电厂服务能力，通过与电网公司合作、独立运营等方式在美国，澳大利亚、英国市场占据了大量市场份额。 从国外典型国家的发展情况来看有以下几点经验值得借鉴 1广德国美国良好的市场机制建设进程为虚拟电广商业化运营打下了坚实基础。美国德国的现货市场运行多年对干灵活件资源稀缺件可國较好的体现在电价上平衡市场调频市场容量市场等建设较为领先 （2针对性的法律法规为虚拟电厂发展提供了积极的市场环境和法律保障德国美国都通过法律法规明确了聚合商在市场交易和系统运行中的责权和从大环境上使虚拟电厂运营有法可依 （3高例新能源背景下的平衡基团机制和丰富的交易品种为虚拟以电提供，广阔的市场机遇。德国的电力平衡机制按分区分级平衡在不同层级、区域都催生了调节资源需求，为虚拟电厂创造大量市场机遇。开随着新能源古比提开内市场交易对知时调节性资源需求大 （4）较高的零售电价以及分布式电源强制入市规定等使虚拟电厂较易吸引各类资源扩大聚合规模。例如德国工商业，居民电价分别为1.72元/千时3.24元/瓦时高电价使用户通过虚拟电广获取额外收益的意愿更强。并且德国可再生能源法要求100干瓦以上的可再生能源电厂强制入市，可以通过虚拟电厂聚合代理降低边际交易成本 国内发展现状：政策环境、市场主体、机制模式和标准规范 随着虚拟电厂价值作用不断释放，各方主体加！快实践探索，试点示范项自大量通现，聚合资源规模持续扩大，自前国网公司经营区虚拟电厂规模接近1000万干瓦。面向当前虚拟电厂快速发展趋势从政策环境、市场主体、机制模式和标准规范等方面，深入分析发展现状 市场主体：各方加快实践探索，但尚未就发展内涵形成共识 政策环境国家层面明确支持，地方加快实践探索 机制模式：逐遂步建立完善下仍需拓宽深度、广度 标准规范：框架体系基本建立核心标准规范仍需加快立项推进 国内开家电店 国家层面积极支持虚拟电建设发展期出台的需求管理电力市场电力交易配电网发展等相关领域政策均提及原拟电源通需发展方可，功能作用参与市场方式等多个方面篇近百首份虚批电婴国家级专项指导意见出台高显国家对干虚拟电厂发展的重视 2024年国家发改委，《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》 鼓励虚拟电厂等新业态创新发展，提高系统响应速度和调节能力支持各类用户侧调节资源通过虚拟电厂负荷聚合等方式参与市场明确虚拟电厂广等新主体新业态的市场准入出清结算标准 2022年国家发改委《加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》 鼓励抽水蓄能诸能器虚拟电厂等调节电源的投资建设 2024年国家能源局《关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见》鼓励虚拟电屋聚合分布式光伏，分散式风电，新型储能、可调节负荷等资源，为电力系统提供美活调节能力。 2022 2021 2025 2021年中办《关于深化电力体制改革加快构建新型电系统的指导意见明确虚拟电盛独支经营生体地位完普市场准人交易高调度规则2021年国家能源局《电力辅助服务管理办法》电力用户可由代理其参信电力中长期交易的售电公司，或聚合商虚拟电厂签订菱托代理协议 2023年国家发改委产《电力需求侧管理办法》 建立和完善需求侧资源与电力运待调节的衔接机制逐步将需求侧资源以虚拟电厂等方式纳入电力平衡提高电力系统的灵活性 国内政策环境山西宇夏等省份出台专项规划和管理式法部分地市龙快实探 山西宁夏、上海、广东、重庆等根据本省虚拟电厂发展阶段和地方特色，出台了专项发展规划管理办法，系统性推进虚拟电厂发展。成都武汉芜湖等地市也加快实践步伐其中成都出台了虚拟电厂建设方案，制定了高强度补贴政策，实现运营商接入达223家容量规模103万干瓦，成效较为突出 成都出台了虚拟电广建设方案，制定了高强度补贴政策，已接入运营商223家，接入容量规模103万千瓦。 部分省份虚拟电厂相关政策 国内市场生体各方积极春有建设恒尚拟电服发展内海形成共识 在政策驱动下一发电集团，电网公司民营企业基于自身特点和差异化诉求推动相关项目落地实施取得积极成效，但是对于虚拟电間的发展定义内涵和发展方向尚未形成统一认识 诉求：助力能源安全保供、促进新能源消纳延缓电力投资等特点：依托需求响应、负荷管理系统搭建虚拟电厂管理平台。典型主体：国家电网南方电网等。试点项目冀北上海示范项自等 电网公司 诉求：掌握负荷资源马分布式新能源等项目形成互动特点依托分布式新能源顶用延伸拓展典型主体：国电投华能等。试点项兰国电投江苏盐城项营华能浙江项等 没有权威认知回答他们间的区别与联系？ 发电企业 难政规范管理不同主体适配的政策市场机制有差异推高机制建设、管理协调的系统性成本 诉求：获得业务收益、获得优质客户资源拓展节能等业务特点：依托电力交易代理、智慧源等能源服务延伸拓展。典型主体：兆瓦云、风行测控等试点项目：出西示范项目等。 难以责献增量价值，例如：虚拟电厂参与电能量交易，与售电公司重合，其建设的增量价值不明显 国内标准规范：框架体系已基本建立，核心标准规范仍需加快立项