全球能源互联网发展合作组织-虚拟电厂技术和商业模式研究

虚拟电厂技术和商业模式研究 全球能源互联网发展合作组织 2022年7月14日 GlobalEnergyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 一、基本概念和关键技术 二、国外VPP政策和商业模式研究我国VPP发展政策和应用情况 四、我国特色VPP商业模式分析和政策建议 一、基本概念和关键技术 GEIT GlobalEnergyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 1.定义全球能源互联网发展合作组织 VPP是一种通过先进信息通信和监测控制技术，实现对海量分布式新能源、储能系统、可控负荷（电动汽车 ）等的聚合和协调优化，并将其整体作为一个特殊电厂参与电网运行和电力市场的电源协调管理系统，对外表 现为一个可控电源。 光伏··· 虚拟电 储能 电力市场 互联网为“厂房”，以数据为一燃双 市场信息 签源的合理优化配重及利明...... ....... 协调优化集控平台看定出力 大电网 可控负荷能量交互 充电桩 GlobalEnengyInterconnection 2.主要类型 DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 内部资源形态组成源自发展阶段应用模式需求侧资源型：可X合约型： 控负荷以及用户侧通过专项资金、特 储能、DDG等资源定合同、激励政策 为主。 混供需求侧合约型型 等引导。 供给侧资源型：市场型： PDG、电网侧和发建立电量现货、辅 电侧储能等资源为助服务市场，VPP参 主。合商电网电力市场 与市场获得收益。 混合资源型：布自主型： 式发电、储能和可“虚拟电力系统” 控负荷等资源共同将能实现跨空间 组成。自主调度。 GlobalEnergyInterconnection 3.主要参与方 DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 监管机构电力行业监管系统调度电力市场运营需求响应技术标准化市场及经济监管 系统运行/行业规范/行政监哲 发电企业工业园区行业大用户居民连筑 工矿企业居民建筑工商业建筑售电公司 发电用 电网电 侧聚合协调侧配电体化侧聚合协调 -TSODSO企业 水电光伏储能可控负荷光伏二储能 能源监数据汇集内部或开放网络管理决策能源控制 产业链负荷聚合商技术装备供应商管控平台开发及运营商金融机构基础设施运营商行业协会联盟 项目所有者运行商技术提供方资产所有者服务购买方 4.功能价值 GlobalEnergyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 电网侧用电侧发电便监管侧产业侧服务电网保证优质保障电源降低系统创造综合稳定运行供电服务并网消纳运行成本产业收益 提提提提提 具备电供电 助提促保提 供 网网供负荷 供应急 调调备电 频用源 峰能服服服 力务务 助力塞缓解电网阻电 供参遇与市场机供用务户节能服 力理分布式电源管 清洁路发展思购 进市争场多元竞 障系统价格稳定 助力分布式能源监管 创造全产业链效益 供行生增值服务 虚拟电厂 项目所有者运行商技术提供方资产所有者服务购买方 GlobalEnergyInterconnection 5.发展历程 DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 目前，VPP理论和实践在欧美发达国家发展较为成熟。以德国为代表的欧洲国家以聚合分布式电源为主： 美国以可控负荷为主；日本以聚合用户侧储能和分布式电源为主：澳大利亚以聚合用户侧储能为主。我国尚未形成成熟的成套解决方案，基本处于前期试点研究阶段：江苏、上海、河北、广东等地相继开展了电力需求响应和VPP试点。 1997年，虚拟 √2001年起， 欧洲多国日益兴起以中 √江苏开展全V上海建成 球单次规模世界首个VIEC首批VPP丫国网翼北、 电厂（VPP）概 小型分布式丫欧洲、北美最大的需求商业建筑国际标准立南网深圳、 念首次提出；发电为主要澳洲多国建响应，并投VPP一黄项雨水新能源 目标的VPP研设VPP示范运世界首个浦区商业VIECSC8B及国网综能 1990s究项目；及商业项目最大规模建筑VPPWG4VPP.工等示范工程 "VPp"示范工程作组成立相继建成 20002006至2016201720182018至今 2006 虚拟电厂发展历程 概念提出研究探索国外实践我国实践 GlobalEnergyInterconnection 6.关键技术 DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 协调加强储能、电源、可控负荷之间配合，实现满足系统高质量要求的电能输出，并提高 控制发电经济性；包括集中、集中-分散及完全分散控制三类技术。 靶向冬谷期间，为充分电量以保障居民供暖用电；夏峰期间，预先安排需求侧响应资源参 决策与量和预留量。人工智能、大数据等可提升决策精准度和实时性。 资源单体参与分配方案体现公平分摊原则，提高用户认可度和满意度，但结算较复杂；响 组合应容量最多方案选取每个用户最大响应容量档位，影响用户舒适度，但结算较简单。 指令预测电网不同运行场景下多种资源响应的可信容量；自动分解为每种资源的调控指令； 分配建立负荷响应可信容量与调峰指令方案对应关系，自动形成出力调度指令。 智能自动测量和读取用户状态，远程测量实时用户信息，方便用户直观获取自身消费或生产 计量的电能以及相应费用等信息：包括自动计量管理（AMM）和高级计量体系（AMI）等。 信息主要包括基于互联网协议的服务、虚拟专用网络、电力线路载波技术和无线技术、区 通信块链、云计算、大数据、物联网、网络与信息安全等。 CO GEI 二、国外VPP政策和商业模式研究 1.欧洲地区 GlobalEnengyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 （1）英国 政策环境项目开发 >碳中和进程提供有利发截至2020年，VPP项 展环境，政府为相关业目数量已超过32个，总 务发展提供政策保障。容量达到616万千瓦。 消除流程障碍，增设新独立运营商发起推动了 的平衡服务参与者VLPVPP项目开发，提供技 与交易供应单元SBMU。术服务和解决方案。■独立运营商开发■售电公司开发■其它 商业架构技术类型359 基于社区（用户）的商聚合可再生能源发 业模式电项目308万千瓦，250 g20 发电企业模式 占比约50%。 >需求侧响应，23% 100 50 》基于电网公司的平台模>储能，14% 式（英国特有)居民侧电源等，13% 可再生能源电站需求侧肩应储能装置民民侧电源及其它 GlobalEnergyInterconnection 1.欧洲地区一英国 DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 时机快网机，迅惠成发电池力 食 电R 基于社区（用户）的商业模式发电企业模式 基于电网公司的平台模式 （英国特有） Powervault项目：聚合英国西部布Ecotricitx项目：将自身风电、光Piclo项目：主要挖掘配电网灵活性 里奇沃特地区的用户侧储能装置， 伏机组、储能装置等聚合成VPP。 资源，已聚合超2500个平衡资源供 总容量9.48万千瓦。应单元，总容量约为444.2万千瓦。 风电场32个，主要分布于英格兰中 产社区居民、平台开发商、电网公司 部和东北部，总容量8.7万千瓦。 配电网公司、输电网公司、平台运 营商、配网侧灵活性资源提供商。 居民用户：获得每年120英镑额外光伏电站7个，主要分布于英格兰 奖励，分享电网平衡服务收益。 中西部，总容量2.1万千瓦。 产政府资助，电网公司、社会资本共 同投资。 产技术开发商：分享电网平衡服务的产发电企业：增加卖电、提供电网平 相关收益。衡服务收益。配网侧灵活性资源：获得电网公司 >平台运营商：获得技术服务费。所支付平衡费用的部分收益。 GlobalEnergyInterconnection 1.欧洲地区 DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 （2）法国 政策环境项目开发 政策允许VPP参与系统2014-2015年之后， 平衡调节机制。电网公关项目开发和并购愈 司明确门槛和流程。活跃。10 8 2 电网公司、售电公司加法国电力公司EDF开发大相关科研投入以引领项目数量累计已超过17技术发展方向和趋势，个，总容量超150万 商业架构实施成效 基于社区（用户）的商业重在缓解联络线阻塞压力 模式 对用户，以提升就地平衡 20122013201420152016201720182019 交付响应时间为交付响应时间为 2020-20242025之后 认证时阅为每千瓦时的张排放小于或 保障供应为主。 发电商+售电商混合型不受彩响 2019年7月4日之前等于550克 认证时间为争千瓦时的孩排款小于或每千瓦时的碳排效小于或 电网发起采购的模式电网企业直接进场，确保 （法国特有）技术符合电网需求。 2019年7月4日之后等于550克等于550克 GlobalEnergyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 1.欧洲地区一法国全球能源互联网发展合作组织 也点穿量技术摄供商 NIDECASIR IMW 基于社区（用户）的商业模式 混合型模式（用户侧+发电侧）电网发起采购的模式 （法国特有） PREMIO项目：法国电力公司 EDF牵头建设，法国朗贝斯克市 ?Voltalis项目：主要解决发电、 售电业务的整合增效问题，规划 RINGO项目：RTE于2019年发起 将在电网阻塞程度较高的重点地区 当地政府提供财政和政策支持。 530万千瓦。 部署三套储能系统，总投资约为 8000万欧元，32MW/98MWh。 总投资817万欧元，总容量80千瓦光伏电站、风电场、家庭储能、 可实现灵活调节能力约为6创千瓦热泵电动汽车等。产RTE承担项目试运行评估。2023年， 项目将对外出售给第三方，按照合 居民用户：分享电网平衡服务收 发电售电企业：增加卖电收益， 同支付稳定费用给资产收购方。 益，降低电费开支。 为电网平衡服务获得额外收益。 产电网公司：通过示范，实现技术积 法国电力公司：获得政府资金资 实现整体优化协调控制，实现 累，减少新增线路投资，降低系统 助，实现技术积累。 VPP相关平台聚合技术的和积累。 平衡成本。 1.欧洲地区 （3）德国 GlobalEnergyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 800 政策环境项目开发700 电网公司允许VPP参与主要由独立运营商、500 系统平衡调节。相关条电公司主导开发运营2500 例充许参与需求响应。 NextKraftwerke项目 200 35100 《可再生能源法》激励总容量已达到600万千瓦101 DG聚合成VPP参与电力年营收6.18亿欧元（约0 184 273283 383 618 2012201320142015201620172018 2019 市场交易。（100千瓦） 合44亿人民币） 容量（单位：万千瓦）营收（单位：百万欧元） 商业架构实施成效 第三方运营的混合型模式现聚合资源参与平衡调次控制备用二次控制备用三次控制备用 30秒 5分钟 15分钟 1兆瓦 5兆瓦 5兆瓦 容里价格 容里价格+ 能量价格