长三角虚拟电厂发展现状分析报告

专题报告 长三角虚拟电厂发展现状分析报告 电力圆桌项目课题组 2023年11月 电力圆桌项目 电力圆桌（全称电力可持续发展高级圆桌会议）项目于2015年9月启动，旨在紧扣应对气候变化、调整能源结构的国家战略，邀请业内专家和各利益方参与，共同探讨中国电力部门低碳转型的路径和策略。通过建立一个广泛听取各方意见的平台机制，电力圆桌将各方关心的、有争议的、目前决策困难的关键问题提交到平台讨论，选出核心问题委托智库开展高质量研究，并将研究成果和政策建议提交到平台征求意见，从而支持相关政策的制定和落地，推动中国电力行业的改革和可持续发展，提高电力行业节能减排、应对气候变化的能力。 报告编写人员 苏州中咨：许相敏、程环宇、薛会、郭凤凤、徐璐、庞锐晰、郄梦婧感谢自然资源保护协会对报告提出的意见和建议 项目课题组 苏州中咨成立于1994年，是中国国际工程咨询公司的控股子公司，是长三角地区重要的综合性咨询机构之一，是国际咨询工程师联合会和中国工程咨询协会会员单位。公司主要面向政府、企业、金融机构等服务对象，提供专业的投资策划、规划咨询、政策研究、评估咨询、管理咨询、全过程咨询等现代咨询服务。已累计承担5000多项各类咨询业务，服务区域从长三角拓展到全国绝大多数地区，同时积极响应“一带一路”倡议，咨询服务涉足加拿大、澳大利亚、非洲、东南等海外国家和地区。 自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代起在中国开展环保工作，中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。N-RDC在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。更多信息，请访问：www.nrdc.cn。 @CoverImageon图虫创意 长三角虚拟电厂发展现状分析报告 ReportonVirtualPowerPlantDevelopmentStatusofYangtzeRiverDelta 2023年11月 目录 执行摘要��������������������������������������������������������������������������������������011�长三角地区虚拟电厂发展背景����������������������������������������������������03 1�1虚拟电厂基本概念�������������������������������������������������������������������������03 1�2长三角地区电力供需分析���������������������������������������������������������������05 1�3长三角地区虚拟电厂政策环境��������������������������������������������������������09 2�长三角地区虚拟电厂建设现状与案例分析�����������������������������������11 2�1上海市虚拟电厂建设现状与案例�����������������������������������������������������11 2�2江苏省虚拟电厂建设现状与案例�����������������������������������������������������15 2�3浙江省虚拟电厂建设现状与案例�����������������������������������������������������17 2�4安徽省虚拟电厂建设现状与案例�����������������������������������������������������19 2�5长三角地区虚拟电厂案例总结��������������������������������������������������������21 3�苏州工业园区虚拟电厂建设潜力分析������������������������������������������23 3�1苏州工业园区资源分析������������������������������������������������������������������24 3�2园区虚拟电厂建设资源汇总�����������������������������������������������������������33 4�研究发现和建议������������������������������������������������������������������������34 4�1研究发现��������������������������������������������������������������������������������������34 4�2发展建议��������������������������������������������������������������������������������������37参考文献��������������������������������������������������������������������������������������39附录A虚拟电厂潜力分析方法��������������������������������������������������������40 执行摘要 在推动“双碳”目标实现的背景下，我国可再生能源产业逐步迈向高质量发展阶段，但可再生能源的快速发展和并网也为电网安全带来了新的挑战。虚拟电厂作为智慧能源管理系统，具备综合平衡电力供给侧和需求侧的能力，协调优化电网的稳定性，有效地减轻了新能源发电波动对电网电能质量的负面影响，同时解决了电力供需之间的紧平衡问题。本报告旨在通过调研长三角地区虚拟电厂建设和运行情况，分析该地区虚拟电厂的建设必要性、运营模式、技术特点等，在此基础上初步评估苏州工业园区开展建设虚拟电厂的资源潜力，以期为长三角及其他地区的虚拟电厂建设提供参考。 报告分析显示，长三角地区的电力供需差距明显，凸显了虚拟电厂建设的紧迫性，需要增加电力供给并合理调配需求侧资源；长三角各地虚拟电厂建设类型多样，发展路径主要在需求侧管理基础上实现，在技术上对信息安全、调度优化、快速响应等方面展开创新，如上海和江苏，因需求侧管理起步较早，已率先试点了负荷型虚拟电厂。此外，各地也在不断完善市场机制，积极探索不同的商业模式。例如，浙江首次开展了虚拟电厂参与备用辅助服务市场以及参与电力辅助服务结算的试运行。长三角地区的探索和创新经验为区域和全国虚拟电厂建设提供了借鉴。但该地区仍然存在一些问题有待解决，如分布式能源的协调控制和精准预测能力不足，以及相关政策需要进一步完善等。 报告以苏州工业园区作为案例，重点研究其建设虚拟电厂的必要性和潜力。结合前期研究成果，报告基于苏州工业园区各类电力用户的行业特性和电网负荷特性，分两阶段计算不同领域可调节负荷资源潜力。研究发现，苏州工业园区可调节资源潜力较高，拥有约 22.5万千瓦可调节负荷资源，以及13.6万千瓦分布式光伏和1.06万千瓦基站储能资源，对比2022年苏州工业园区最高用电负荷314.8万千瓦，园区虚拟电厂可建设资源约占最高用电负荷的11.8%。 为充分发挥虚拟电厂在支持长三角地区电力系统方面的作用，报告建议在政策制定、关键技术、市场机制以及商业模式等方面取得突破： 在政策制定方面，需要进行顶层设计，明确虚拟电厂的定义、范围、发展定位、发展目标以及实施策略，明确各方的职责；建立虚拟电厂的标准体系，消除各类负荷聚合商之间的数据交互壁垒，建立协调一致的多方协作机制和标准。 在关键技术方面，进一步优化虚拟电厂的调控优化、分析预测等核心技术；提高虚拟电厂对不同资源对象的辨识和配置效率，实现海量分布式资源的即插即用，提高异构网络下的通信承载能力；研究考虑虚拟电厂接入的安全校核方法和动态评估技术，加强信息安全防护，提升虚拟电厂运行控制的可靠性和安全性；建设统一的虚拟电厂接入平台，实现各类社会资本投资的虚拟电厂平台按照统一的技术规范标准接入，实现与电网的双向互动，实现省内资源的最优配置。 在市场机制方面，需要研究虚拟电厂多元主体动态定价技术，实现不同类型可调节资源价值的最优分配；完善现货电能市场和辅助服务市场等电力市场的价格发现机制，鼓励可调节资源的灵活响应，以引导虚拟电厂和需求侧响应的进一步投资；此外，需要完善适应虚拟电厂参与的多交易品种和多时间尺度的市场交易体系，为虚拟电厂的市场化运营提供机制支持。 在商业模式方面，鼓励合格的虚拟电厂参与电力市场，与传统能源进行公平竞争，并可参与绿色证书、绿色电力和碳排放交易；可以探索多类型服务，如能源金融和大数据增值等；丰富虚拟电厂的激励机制和政策。 1 长三角地区虚拟电厂发展背景 1.1虚拟电厂基本概念 1.1.1基本概念 虚拟电厂是将不同空间的可调节负荷、多元储能侧、电源侧等一种或多种资源聚合起来，参与电力系统运行与交易的智慧能源管理系统[1]。其既可作为“正电厂”向系统供电调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷；既可快速响应指令配合保障系统稳定并获得经济补偿，也可等同于电厂参与容量、电量、辅助服务等各类电力市场获得经济收益。下图1-1是虚拟电厂平台的架构示意图。 图1-1虚拟电厂平台架构示意图[1] 1.1.2主要类型 按照聚合资源的不同，虚拟电厂可分为电源型虚拟电厂、负荷型虚拟电厂、储能型虚拟电厂、混合型虚拟电厂等类型。各类型虚拟电厂的特征见下表1-1。 表1-1各类型虚拟电厂的特征[1] 虚拟电厂 聚合资源 运营模式 出售属性 电源型 风、光等分布式能源 聚合可控、不可控机组(风电、光伏)等资源，通过出售其发出的电源，参与电力还市场交易 强 负荷型 居民用电、写字楼制冷用电等 聚合区域内分散式负荷(如居民用电、工商业 负荷)等资源，参与辅助服务市场，实现调频弱 功能 虚拟电厂 聚合资源 运营模式 出售属性 储能型 独立储能项目，风、光储一体化项目 聚合不同地点的储能项目，响应调峰、调频需求参与电力辅助服务市场 中 混合型源网荷储一体化 由可控机组、不可控机组(风光发电)、可控负 强 荷(电动车)、独立储能项目等聚合而成 虚拟电厂在不同的发展阶段和应用模式下，可以分为邀约型、市场型和自主调度型虚拟电厂。第一阶段是邀约型虚拟电厂，由各省政府部门牵头组织。在这一阶段，各聚合商共同完成邀约、响应和激励领取。虚拟电厂主要聚合可控负荷资源，参与电力辅助服务市场，盈利主要来自响应补贴，市场化程度较低。第二阶段是市场型虚拟电厂，虚拟电厂与电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场的衔接机制成熟。在这一阶段，虚拟电厂聚合商以实体电厂模式参加不同电力市场，获取多样化的收益。虚拟电厂将作为市场主体被纳入各类电力交易市场，其盈利模式更加清晰和多样化。第三阶段是自主调度型虚拟电厂，虚拟电厂能够实现跨空间自主调度。在这一阶段，虚拟电厂的资源聚合进一步扩大，包括微电网和局域能源互联网。虚拟电厂在这一阶段具有更大的自主调度能力和资源整合能力。这一演进过程将有助于虚拟电厂的不断发展和提高其市场化程度。 1.2长三角地区电力供需分析 由上海、江苏、浙江、安徽“三省一市”组成的长江三角洲（长三角）地区，是改革开放40多年来我国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强、吸纳外来人口最多的区域之一。 2022年，长三角三省一市GDP合计约29.03万亿元，约占全国GDP总量的四分之一。然而，长三角地区能源资源较为匮乏、外部依赖度高，化石能源在