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 虚拟动力装置 FLIPBOOOK 作者和致谢 Authors 凯文·布雷姆玛丽·托宾 RMI贡献者 Acknowledgments 作者要感谢以下个人作为审稿人对这项工作的贡献： 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JuanPabloCarvalloRyanDeKimpeDTEEnergy JenniferDowning，美国能源部KevinGowan， PugetSoundEnergy 卡洛斯·A·希尔，Xcel能源 KimbrellLarouche，圣十字能源公司ChadLarson，普吉特声音能源公司AngelaLong，Rockcress咨询公司 MatthewMcNickle,DukeEnergy产品和服务ThomasSmith,PugetSoundEnergy 扎克·克莱顿· 马修·兰德 LizaMartinLauren 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。 Shwisberg 米歇尔·博根，福特汽车公司JoeBourg， Olivine，Inc. SarahDelisle，膨胀能源VinceFaherty，续约HomeJonFortune，膨胀能源 理查德·詹姆斯·弗劳利，SwitchDinSamHartnett，灯光 KirstenMillar,VirtualPeaker RaniMurali，福特汽车公司ChrisRauscher，Sunrun HarrisSchaer，通用汽车AbbyShelton，Olivine，Inc. SteveThrall，eleXsysEnergy 作者和Acknowledgments 目录 Introduction 执行摘要06 VPPs及其优势 FLEXIBLE 帮助的解决方案 满足安全的需求 可靠 负担得起 &RESILIENTPOWER 什么是虚拟发电厂？08 为什么公用事业公司在推进VPP？09 VPP在规模上的潜在影响是什么？10 VPP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 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19 VPP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： •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 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。 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。 普吉特声音能量 波特兰通用电气 绿山力量 国家电网 萨克拉门托市政 公用事业区 DTE能源 落基山的力量 太平洋天然气 和电力公司 圣十字架 能源 SoCal爱迪生 Xcel能源科罗 拉多 杜克能源 圣地亚哥燃气和 电气 亚利桑那州公共服 务 夏威夷电气 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。 使用下面的实用程序名称直接链接到相应的功能： 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。 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。 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 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。 重新构想的实用实践 2.1将VPP纳入发电和配电计划。 •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。 2.2积极参与政策制定者，包括监管机构，围绕有效的VPP政策。 •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。 6 执行摘要 虚拟发电厂及其好处 Generation 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。 VPP聚合器 Distribution 住宅 Commercial 交通运输 工业 变速器 *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 资料来源：VPP和DER定义：改编自DOE商业起飞之路：虚拟发电厂, 可以在SEPA中找到各个资源类型定义超越电表分布式能源能力指南，2016。信息图：RMI虚拟发电厂，真正的好处, 太阳能 电池存储 热泵 恒温器 洗碗机 洗衣机和烘干机 电动汽车的调度充电 调度车辆到电网充电 插头负载 HVAC负荷 机械设备 太阳能 电池存储 VPP正在为公用事业和客户带来不同的好处。 主要驱动程序 资源充足性 可靠性和弹性 输配电基础设施救济 纳税人和公用事业脱碳的负担能力 增强客户能力 多功能性和灵活性 实用程序 太平洋天然气和电力公司（PG&E ） 加州紧急负荷马萨诸塞州国家电网 ConnectedSolutionsVPP已发 展为包括多种DER类型，并 绿山动力(GMP)萨克拉门托市政公用事业公司 亚利桑那州公共服务 （APS） 夏威夷电气(HECO) VPP示例 电力奖励太阳能和电池存储计划在2023年夏季持续90天，在两小时内提供了稳定的平均27兆瓦的电力。2 “资源充足性是指电网在任何给定时间满足最终用户电力需求的能力；它是对当前或预计的资源组合是否足以满足特定电网的容量和能源需求的评估。” (ELRP)和需求侧电网支持(DSGS) 加利福尼亚州的ELRP和DSGS紧急计划连续9次利用DER 在2022年9月的历史性热浪中避免连续停电。3 允许与其他程序进行价值堆叠以及批发市场的参与。基于ConnectedSolutions的成功 ，国家电网正在超越峰值降低，并考虑VPPs如何提供非电线替代方案来解决本地容量限制。4 系统租赁计划使客户可以使用家用电池系统的一小部分 cost,affordingmorecustomershomeresiliencyinexchangeforsharingstoredenergywithGMPduringpeakenergyuse.Bysharingenergyandexportingbacktothe 电网，电池降低了所有GMP客户的系统成本，使计划参与者和非参与者都受益。5 SMUD的太阳能和储能VPP很大程度上是由其2030年碳零计划推动的。6 普吉特声音能量(PSE) PSE的VPP产品组合主要受 到华盛顿州政策的推动，该政策要求PSE拥有100％的清洁电力 到2045年，到2027年，10%的历史峰值负荷来自需求灵活性。7 将恒温器计划从2020年 的42兆瓦奖励到年的 145兆瓦 2023年，倾听并优先考虑客户需求。8 “VPP赋予消费者权力 -所有消费者-在塑造社会以及家庭和企业内部的能源使用和消费方式方面发挥更积极的作用。“虚拟发电厂，真正的好处 带有膨胀能量的电池VPP，被称为SwellEnergyHome电池奖励，提供多种网格服务，特别是容量和辅助服务。9 VPP是一种灵活且通用的解决方案，可帮助公用事业公司在化石厂退役，可再生能源建设，负荷增长和极端天气的推动下进行电网转型。 这个框架是从DOE通往VPP商业升空报告的途径和RMI洞察简介虚拟发电厂，真正的好处，2023。列出的好处是主要的VPP好处，列出的程序是代表性的例子，而不是详尽的列表。VPP程序跨越多个好处，在VPP功能部分中有进一步的详细说明。 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30-60GW）。10 然而，如