国家电网公司虚拟电广参与电力市场运营技术创新与实践
公司简介与业务领域
国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)作为国内电网调度领域最大的系统集成提供商,深耕智能电网调度控制系统研发与工程应用,承接国内60%的网省级调度主站系统建设。公司在电力市场技术支持系统、新一代集控系统及智慧能源服务方面具备领先优势,深度参与电力现货市场、辅助服务市场及代理购电系统建设,相关系统在多个网省公司推广应用。南瑞电网公司充分发挥系统集成优势,全程参与新一代集控系统方案设计,承接近70%的应用建设,支撑变电站运维新模式。此外,公司积极布局智慧能源服务和虚拟电厂领域,构建涵盖“智慧能源管理+虚拟电厂+分布式电源管理+负荷管理”的绿色低碳产业链生态圈。
发展洞察
2025年3月,国家发改委印发《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》,提出2027年全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上。文件明确了虚拟电厂的定义、定位及发展要求,强调推动因地制宜发展、提升运行管理水平、完善电力市场机制、提高安全运行水平,并加强技术创新与标准规范建设。虚拟电厂运营组织体系包括政府主管部门、电力负荷管理中心、省电力公司、电力调度中心、电力交易中心等,通过聚合可调资源参与电力市场交易及辅助服务。
商业模式概述
虚拟电厂的主要商业模式包括参与电力中长期市场、现货市场和辅助服务市场,通过需求响应获得经济补偿。此外,虚拟电厂还可通过绿电交易、碳交易及提供节能服务、能源托管、能源数据分析等综合能源增值服务实现业务创新。
创新实践
南瑞电网公司构建了涵盖“入市、申报、出清、执行、评估”全环节的虚拟电厂运营管控技术体系,产品在省级调度、营销和虚拟电厂运营商侧广泛应用。公司已承建10家虚拟电厂运营服务平台及10余家运营商系统,如山西、宁夏、山东等地的虚拟电厂平台。技术路线涵盖用户设备层、运营商层、调度系统、交易系统、营销系统及服务层,实现虚拟电厂参与电力市场交易的全面支撑。建设规划包括政策研究、用户签约、资源接入、系统建设、并网调度及日常运营管理。典型业务流程包括资质认证、统一接入能力检测、申请注册、交易服务、调控服务及效果评价等环节。
科学成果鉴定
2024年5月,南瑞集团牵头实施的“省级现货市场下虚拟电厂调控、运营与服务关键技术及应用”项目通过中国电机工程学会组织的成果鉴定,以中国工程院院士王成山为组长的专家组一致认为项目成果整体达到国际领先水平。项目已在山西、宁夏等地应用,为虚拟电厂参与现货市场、需求响应、辅助服务市场进行了先行探索。
政策机制支撑
南瑞电网公司支撑山西、宁夏、重庆、甘肃等地编写虚拟电厂政策文件并成功印发,山东、安徽、河北等地目前正处于政策机制编制阶段,形成了公司虚拟电厂技术标准和管理规范体系,围绕建设、接入、运营、交易全业务流程形成23项规范。
标准规范制定
南瑞电网公司参与编制形成了公司虚拟电厂技术标准和管理规范体系,包括技术导则、系统平台、资源接入、运行调控、通信能力、信息与通信安全防护、运营等方面的规范,其中已发布6项、后续需要立项或发布17项。
虚拟电厂运营服务平台
南瑞电网公司自2017年起开展虚拟电厂领域相关技术研究和产品完全自主研发工作,先后支撑山西、宁夏、山东、重庆、安徽、蒙东、江西、河北、甘肃9省开展平台建设,构建虚拟电厂参与需求响应、辅助服务、现货电能量的全流程支撑体系。例如,山西虚拟电厂运营服务平台已接入多家虚拟电厂,聚合用户、聚合容量达数十万千瓦。
调度直控虚拟电厂
南瑞电网公司支撑调度部门开展虚拟电厂直控建设探索,通过虚拟电厂实时响应电力调度机构统一调度指令,参与应急支撑、调频辅助服务等场景。例如,深圳虚拟电厂运营管控系统聚焦电动汽车充电、储能等秒级可调资源,创新打造虚拟电厂参与电网调频辅助服务特色场景。
运营商系统
南瑞电网公司依托虚拟电厂聚合运营系统支撑山西省电动汽车公司参与现货电能量市场,支撑宁夏综能公司参与需求响应、省内/省间辅助服务市场,支撑青岛恒源公司参与现货电能量市场,此外,正在支撑华润山东、华润徐州、四川综能、明德储能等公司虚拟电厂建设。例如,山西省电动汽车公司作为山西省第二家通过能力校核的虚拟电厂,并按照“负发电”模式报量报价参与现货电力市场。