欧洲虚拟电厂(VPP)与储能发展白皮书

欧洲虚拟电厂(VPP)与储能发展白在能源转型的关键时期ÿ欧洲电力市场正经历由技术创新与政策变革共同推动的深刻转型。本白皮书系统梳理2022-2025年间欧洲虚拟电厂与储能市场的发展轨迹ÿ为行业参与者提供全景式的市场洞察与战略指引。01VPP市场概述深入解析虚拟电厂的核心价值与全球发展态势03BTM灵活性市场表后灵活性市场机制与价值创造模式05合规与技术标准02欧洲政策变革2022-2025年关键法规与市场机制演变04市场参与者分析30余家领先企业的商业模式与竞争格局06储能与VPP协同储能系统在灵活性市场中的战略定位/章:VPP市场概述传统电网模式集中式发电与单向输配新型电力系统发展了上百年的电网结构基于/种根深蒂固的假设:集中发电被输送到无源分布式负载2然而ÿ近10-20年间ÿ新能源的快速部署、算力中心等电力需求的高速增长、电动汽车的普及、电力市场化改革以及智能电网技术的创新ÿ正在从根本上改变这/传统范式2虚拟电厂(VPP)作为聚合分布式能源资源的关键技术形态ÿ已成为全球智能电网发展的主流趋势2新型电力系统通过虚拟电厂技术ÿ将分散的发电、储能、负荷等资源整合为可调度的整体ÿ实现发电侧、配网侧与需求侧的深度协同2从传统的单向供电到双向互动ÿ从被动响应到主动参与市场ÿ这/创新架构正在重塑能源行业的商业逻辑与价发电侧风电、光伏等可再生能源大规模接入发电侧风电、光伏等可再生能源大规模接入智能电网实现双向能量与信息流动123BTM表后灵活性的快速崛起全球能源转型的关键驱动力伴随海外电力市场化的快速发展ÿ表后(Behind-the-Meter,BTM)负荷灵活性管理日益受到市场和监管机构的重视。虚拟电厂作为分布式能源资源(DERs)的聚合体ÿ在管理和利用表后灵活性方面扮演着核心角色ÿ为电网提供多重价值ÿ并在全球范围内实现迅猛发展。实现经济优化实现经济优化场(日前/日内)ÿ将动态价格信号传导至终端ÿ支持自动化价格响应ÿ创造额外收促进清洁能源整合为DERs提供全面能源服务ÿ有效消纳弃风弃光电力ÿ加速可再生能源渗透ÿ推动电提升电网可靠性VPP通过负载削减和转移提供运营备用ÿ平衡电力供需ÿ协助应急控制ÿ维持系统频率标准ÿ增强电网稳定性与韧性。BTM灵活性投资热潮表后灵活性市场自2020年开始显著升温ÿ2023年达到创纪录的风险投资额与并购活动。能源互联网正经历两轮浪潮:第/轮(2020-2025)聚焦批发电价向终端用户传;第二轮(2025-2030)则以P415等政策为驱动ÿ聚焦BTM表后灵活性市场ÿ将催生新/代创新企业。 12020年BTM灵活性开始获得关注ÿ出现重要收购案例 22021-2022年投资持续增长ÿ技术平台逐步成熟 32023年创纪录的VC投资与M&A活动ÿ市场热度空前 42024-2025年政策驱动加速ÿ第二轮浪潮开启(2022-2025)市场现代化与绿色协议过去三年ÿ欧盟显著加大了电力市场规则现代化力度ÿ以实现其绿色协议、气候目标ÿ并吸取2022年能源危机的教训2欧洲电网面临需求激增(预计到2030年增长约60%)和大量波动性可再生能源涌入(风能和太阳能发电量将增加/倍以上)的双重挑战2这些趋势迫切需要更智能的负荷管理44通过灵活性、需求响应和储能来平衡供需ÿ确保电力供应的可靠性与经济性2欧盟近期发布的指令、法规和指南引入了新的需求侧灵活性框架ÿ推动配电系统运营商(DSO)从被动管理者转型为主动的"智能电网"运营者ÿ能够有效管理负荷和分布式60%需求增长预计到2030年电网需求增幅2x可再生能源风能和太阳能发电量增长倍数2023-2024年重大突破欧盟委员会于2023年提出并在2024年通过了重大电力市场设计改革ÿ旨在增强市场灵活性和消费者保护2这项改革为能源转型奠定了坚实的制度降低市场准入门槛批发市场投标规模降至100千瓦或更低ÿ使小型电力公司和降低市场准入门槛批发市场投标规模降至100千瓦或更低ÿ使小型电力公司和需求侧定期评估机制成员国自2025年起每两年评估灵活性需求ÿ设定到2026年实现非调峰产品引入为系统运营商提供调峰产品ÿ在价格飙升期间有效抑制需求ÿ增激励灵活性服务DSO的电价设计必须考虑运营支出ÿ激励采购能降低电网成本的这些措施标志着市场向更加灵活、以消费者为中心的方向转变ÿ通过利用需求侧响应和储能来容纳更多可再生能源2协调欧盟范围内的标准化框架欧盟正在制定专门的网络规范ÿ以协调各成员国的需求侧响应机制22022年底ÿ欧盟能源监管机构(ACER)和利益相关方经过公众咨询ÿ起作为欧盟范围内规则的基础2这项即将于2025年出台的网络规范和需求削减服务的统/标准2标准化框架标准化框架性提供商的统/规则消除监管障碍确保需求侧资源能够平等参与平衡专家指导召集需求侧灵活性专家组ÿ就政策和技术细节提供建议推动智能控制与低碳技术可再生能源指令(RED)修订智能充电强制要求:2024年起ÿ所有新安装的公共EV充电桩必须双向充电支持:在适当情况下要求支持车辆到电网(V2G)技术ÿ增智能控制资产:新的电力消费资产必须支持智能控制ÿ实现负荷调节能源效率指令(EED)修订效率优先原则:在能源系统规划中ÿ需求响应与发电能力平等竞争:鼓励实施分时电价、关键峰值电价等ÿ奖励消费者:将需求响应纳入能源效率评估体系这些修订将智能控制和需求响应从可选项提升为强制性要求ÿ为BTM灵活性市场的快速发展奠定了坚实的政策基础22023年ÿ欧盟委员会批准法国13亿欧元计划ÿ激励高峰时段需求响应2023年ÿ欧盟委员会批准法国13亿欧元计划ÿ激励高峰时段需求响应政策支持范围化石燃料灵活性技术的公共资金支持将灵活性技术从边缘推向主流ÿ为大规模部署提供资金保障BTM灵活性对市场的深远影响从政策到实践的系统性变革2022-2025年标志着欧盟能源监管的关键转折点ÿ将主动负荷管理和灵活性提升为电力系统的核心要素2从市场设计改革到智能充电强制规定ÿ这些关键指令和政策正在重塑电力公司的运营模式以及技术提供商的市场参与方式2技术生态繁荣技术提供商和集成商被纳入能源市场核心技术生态繁荣技术提供商和集成商被纳入能源市场核心ÿDSO从被动管理者升级为灵活性协调者ÿ获得新激励但也面临基础设施改造挑战商业机遇显现商业机遇显现适应缓慢的企业面临更高风险并可能错失市英国P415法规:商业形态的革命虚拟交易方(VTP)角色的诞生2022-2025年ÿ英国电力市场经历深刻变革ÿ其中平衡与结算规范(BSC)修正案P415色ÿ首次允许独立聚合商进入英国批发电力市场ÿ超越此前仅限于平衡机制(BM)的历史局限独立聚合商仅能通过平衡机制(BM)参与市场ÿ范围受限P415突破创建VTP角色ÿ允许直接进入批发市场ÿ通过"偏差量"机制实现灵活性P375补充2022年6月实施ÿ允许使用"边界点后"独立资产计量表结算ÿ实现更市场影响预计2025年BTM灵活性市场规模5.8亿欧元ÿ2035年超25亿欧元P415的核心逻辑与市场机遇倒逼传统能源供应商转型P415本质出发点如果能源消费者的上游供应商不愿重视其现场灵活性ÿVTP可直接连接设备ÿ帮助参与批发市场套利ÿ释放灵活性价值2这将倒逼传统固化的能源供应商在竞争压力下提升运营和经营水商业逻辑核心流ÿ包括批发市场套利、辅助服务、容量市场等ÿ使储能项目5.8亿¬2025年市场规模25亿¬2035年市场规模2-3x收益增长VTP角色定义与资格要求专业化市场参与者的准入标准少量)出售到日前或日内市场ÿ实现客户侧灵活性的直接货币化。01注册意向通过填写意向书正式注册ÿ获得Kinnect自助服务门户访问权限03SVA资格确保理解BSC义务和活动ÿ能保持/定绩效水平02CVA资格04PAB批准绩效保证委员会最终审批ÿ确保符合BSC要求和行业标准资格认证严格性资格认证严格性:由KPMG评估ÿPAB批准ÿ促进专业支持服务市场发展。虽然研究材料未明确详述ÿ但海外公司参与VTP角色的可能性VTP市场准入流程详解加入BSC1完成平衡与结算规范的正式加入程序 2启动SVA资格认证开始供应商电量分配资格认证流程ÿ提交自评估文件设置授权签署人3 4订购通信线路完成CVA资格认证5 6提交资金加入详情存入信用担保7根据P465修正案ÿ存入足够抵押品覆盖交易风险 8提交信用联系人注册角色910注册次级平衡机制单元VTP资格认证要求汇总具体要求/标准描述/目的涉及机构/流程入会费:500英镑P415带来的实际收益机会储能系统价值倍增通过第三方客观价值分析ÿ储能系统参与P415后收益普遍实现翻倍ÿ最高可达3倍增长2这种显著的价值提升来自于多元收入流的叠加ÿ包括批发能源市场套利、辅助服务、容量市场以及配网灵活性服务等2100%100%基础收益传统储能应用的年度收益基线200%200%P415日前市场仅参与日前市场的收益增长300%300%全市场参与参与所有能源市场的最大收益潜力P415标杆企业:AxleEnergy"Stripe"核心商业模式AxleEnergy定位为"能源领域的Stripe"ÿ提供API优先的灵活性平台全流程管理:双计量方式:通过智能计量和资产计量两种方式参与ÿ依赖符合::提出P483修正案ÿ突破30分钟间隔局限ÿ匹配5分钟技术架构优势:机器学习预测能源需求ÿ优化跨市场投标:动态管理资产池ÿ实时响应市场信号:跨批发、辅助服务、容量市场收入叠加规模化运营:单/API整合海量分布式资产先发优势:AxleEnergy已被确认为VTPÿ展现其在技术专长和监管参与方面的领先地位ÿ是P415生态系统的关键推动第三章:欧洲BTM电力灵活性市场智能电表渗透率与动态电价部署洲各国差异显著:北欧国家(芬兰、挪威、瑞典)渗透率超过80%ÿ德国仅2.8%处于商必须在2025年1月1日前提供动态电价套餐ÿ标志着监管层面的强力推动2可控消耗设备可控消耗设备热泵、储能系统、EV充电站等设备可灵活控制ÿ实现电网稳定和可再生能源整合动态电网费用消费者通过电网友好行为(如负荷转移至非高峰时段)降低电网费用技术要求标准协议(EU/2024/1711)2025年1月强制生效让消费者能够直接响应市场信号ÿ实现需求侧灵活性的深度参与。北欧领先动态电价已很普遍。挪威64%消费者签订现货指数合同ÿ归因于热泵和EV的高渗透率西班牙突破约35%居民消费者签订动态分时电价合同ÿ远德国追赶和动态电价快速部署动态电价的高渗透率地区ÿBTM表后电力灵活性市场也变得越来越重要。灵活性资产挖掘对电网平衡和批发市场活跃起到非常大的促进作用。第四章:VPP欧洲市场活跃主要参30+创新企业的生态版图欧洲BTM灵活性市场涌现出/批具有创新力和影响力的企业ÿ涵盖能源供应商、技术平台提供商、硬件制造商、聚合商等多元角色2本章将深入剖析30余家领先企业的商业模式、技术架构、竞争优势与市场表现ÿ为产业参与者提供全景式的竞争格型企业已为业界熟知ÿ本章重点聚焦新兴创新企业和细分领域的专业化玩OctopusEnergy&Kraken:估值150亿美元的能源科技巨头公司概况成立:2015年底ÿ英国全球布局:28个以上国家服务用户:超6000万客户账户资产管理:超40GW发电/储能Kraken平台核心能力Kraken定位为全球唯/经过验证的端到端公用事业数字化转型操作系统ÿ整合了客户括:智能计费自动化处理5分钟间隔计费ÿ支持创新动态电价产品客户体验连续8年行业领先客户服务评分ÿAI工具"MagicInk"辅现场服务优化AI驱动的地理空间优化引擎ÿ管理3500+工程师每日任务产品创新Kraken技术架构与创新云原生单体架构的精妙平衡11云原生基础完全构建在AWS上ÿ可扩展的云架构支持持续部署ÿ确保平台弹性和敏捷性22分层Python单体近28000个模块的代码库ÿ通过核心层→地域层→客户层的分层架构管理复杂性ÿ33AI/ML深度集成应用于现场服务优化、客户服务辅助、需求预测、灵活性服务优化等全流程44海量数据处理55全球扩展性管理6000万+客户账户和40GW+资产ÿ成功扩展至水务、电信等架构取舍:单体架构虽利于管理同/代码库的客户差异ÿ但在跨层交互时需采用控制反转等复杂模式2开发人员倾向于在高层编写特定代码ÿ可KrakenFlex:AI驱动的DER聚合与优化需求响应需求响应+用户参与ÿ2023-24冬季支付510万英镑奖励ÿ转移API聚合服务商Enode合作ÿ700MW+灵活性打包ÿ参与电网平衡机制ÿ创造额外收入用ÿ协调EV在低价绿色时段Octopus战略收购版图通过并购构建技术护城河2020:UpsideEnergy数据科学和AI专业知识ÿ增强智能电网技术ÿ最终整合为2022:Depsys提供能源网络运营商的分析和实时监控技术2023:Sennen对大型可再生能源项目进行实时监控(风电场运营管理)2024:Jedlix领先的智能EV充电解决方案提供商ÿ增强灵活需求管理能力11223344556677882020:Configurable智能电网软件ÿ整合热泵和EV充电ÿ拓展新西兰市场2022:RED热泵制造商ÿ拓展硬件能力2024:Kwest2024:Energetiq澳大利亚能源账单核对软件公司ÿ增强市场对账能力:通过系列性收购ÿOctopus构建了从硬件制造(热泵)、设备管理(安装软件)、数据智能(AI/ML)到市场对接(电网服务)的完整生态链ÿ形成难以复制的综合竞争优势2OVOEnergy&Kaluza:微服务驱动的能源即服务公司概况估值:约5亿美元(2024年AGL收购20%股份ÿ1.5亿澳元)核心价值主张Kaluza定位为端到端集成解决方案ÿ实现"从电表到现金"流程现代化ÿ平台核心能力计费与支付利用实时数据流自动化计费ÿ处理复杂逻辑如OVO的ChargeAnytime套餐ÿ分钟级精度处理客户管理清晰展示实时能源使用和洞察ÿ数字中心自助解决率达80%ÿAI客服副驾驶将客服需导航系统从12个减至4个ÿFCR提高40-44%ÿAHT减少30%+产品创新新产品ÿ上市时间缩短至数天Kaluza技术架构:微服务的艺术云原生SaaS实时数据引擎Q微服务架构Q功能拆分为独立服务ÿ共享数据模型ÿ实现独立扩展、发布、区域适应、故AI/ML集成架构优势:相比Kraken的单体架构ÿKaluza的微服务设计提供更高的灵活性和扩展性ÿ避免单体瓶颈和级联故障2但实施微服务需要更强的分布式Tibber:无硬件锁定的生态战略公司概况成立:2016年ÿ挪威地位:独角兽企业运营:挪威、瑞典、德国、荷兰核心定位台"ÿ致力于通过软件和智能技术ÿ让所有家庭都能简单且负担得独特商业模式与传统公用事业不同ÿTibber以购买价格提供可再生能源ÿ并提供智能技术帮助客户主将客户和公司的激励机制与能源效率和可持50%充电成本节省100%无化石能源1500+设备兼容Tibber核心产品与生态合作软件定义的能源管理 智能能源应用 提供家庭能源消耗数据ÿ利用AI算法优化电力采购ÿ确保以最优惠价格购买电力2支持按小时计费的电力协议ÿ100%使用VPP服务为住宅电池用户和EV提供虚拟电厂服务ÿ在荷兰、瑞典、挪智能充电go-ePower-up应用功能可根据低电价自动为EV充电ÿ最大化开放生态系统与供应商无关的EMSÿ整合1500+设备(50+制造商)ÿ包括热泵、EV充电器、逆变器等ÿ促进开放灵活的能源管理2Tibber战略合作伙伴构建开放生态的关键网络Kiwigrid与德国能源物联网领导者合作ÿ建立安装商生态系统ÿ提供集成Wallbox与领先EV充电提供商建立互操作性ÿ使荷兰和瑞典驾驶员能通过KostalEEBUSe.V.与逆变器制造商合作ÿ实现各种家庭储能系统的智能控制和充电成员身份凸显对生态系统开放性和互操作性的承诺ÿ支持德国主口口战略洞察:Tibber的无硬件所有权策略带来更大灵活性ÿ避免供应商锁定ÿ可能加速市场采用。作为软件优先的能源协调器ÿ在各种已安装硬件上实现智能能源管理ÿ建立差异化竞争优势。1KOMMA5°:德国快速崛起的独角兽核心产品组合太阳能系统池HeartbeatAI专有AI驱动软件ÿ与动态电价集成ÿ优化能源消耗ÿ兼容各种逆变VPP能力HeartbeatAI作为虚拟发电厂运行ÿ汇集光伏、储能、热泵、充电点ÿ连接能源市场/站式服务从咨询、安装到维护的全流程服务ÿ涵盖太阳能、充电站、热泵公司概况成立:2021年ÿ德国汉堡融资:约4亿欧元股权融资财务状况:无负债ÿ盈利能力强地位:独角兽企业开放平台战略:计划向所有拥有兼容热泵、储热装置或壁挂箱的客户开放Heartbeat平台ÿ所有制造商都可接入ÿ扩大生态系统规模2五大类型企业的优劣势对比企业类型传统公用事业直接客户关系、大客户基础、交易和市场准入能力供应为中心的文化、技术迭代慢、利润蚕食担忧软件型/新公用事业细分市场风险、监管复杂性深厚硬件专业知识、多资产销售能力、端到端客户旅程、独特的实体在家存在欧洲VPP市场趋势展望未来三年的关键发展方向1BESS持续爆发2024年底运营容量61.1GWhÿ2029年将增至400GWh(欧盟27国334GWh)ÿ六倍增长2VPP市场扩张2024年市场价值15亿美元ÿ预计2025年达18.1亿美元ÿ2025-2030年3需求响应主导4DSM整体增长欧洲需求侧管理市场2024年189亿美元ÿ预计2034年达546亿美元ÿSaaS平台的法规遵从1.通用数据保护条例(GDPR)数据泄露响应建立完善协议ÿ72小时内通知监管机构和受影响客户ÿ要求持续监合规证明无欧盟统/GDPR认证机构数据泄露响应建立完善协议ÿ72小时内通知监管机构和受影响客户ÿ要求持续监合规证明无欧盟统/GDPR认证机构ÿ通过会计事务所做符合性审计ÿ举证数据保护设计技术组织措施通常与ISO27001等框架保持/致ÿ具备ISO27001已满足基础要求:约60-80万人民币(符合性审计年费6-10万人民币):最高全球年营业额4%或2000万欧元(以较高者为准)ISO/IEC27001:2022与IEC62443信息安全与工控系统安全ISO/IEC27001:2022获得ISO/IEC27001认证在全球范围内得到认可ÿ满足最基础基础上寻求SOC2鉴证ÿ评估为保护客户数据而实施的网络安全控制IEC62443关键时间节点:2024年11月20日公布ÿ2024年12月生效ÿ随后启动21硬件网关要求:IEC62443-4-1(系统、固件)、IEC62443-4-2(基础组件、网络驱动)ÿ可通过采购符合商用硬件设备满足设备端安全与CRA认证IEC62443-3-21IEC62443-3-32IEC62443-4-13IEC62443-4-2IEC62443-4-24CRA强制生效CRA强制生效5第六章:储能与BTM灵活性市场价值叠加的核心商业逻辑BTM灵活性市场并非单/正式市场ÿ而是涵盖客户账单节省、批发能源市场、辅助服务和网络支持等多元价值流的集合2BTM储能的经济可行性取决于能否"叠加"这些不同收入流ÿ因为单/服务收入通常不足以证明初始投资的合理性2客户端价值客户端价值日前/日内市场套利ÿ利用批发价格波动创容量服务、延迟投资容量服务、延迟投资ÿ降低电网基础设施成本频率调节、运营储备、电压支持ÿ维护电网:客户端应用驱动BTM储能投资动态电价套利在电价低谷动态电价套利在电价低谷(如夜间或中午光伏充足)充电ÿ在电价高峰(如晚高峰)放电供现场使用ÿ实现零售能源套利。需求电费管理时段放电ÿ显著降低需求费用ÿ通常是最盈利的客户端应用。备用电源与韧性电网中断时供电备用电源与韧性电网中断时供电ÿ确保运营连续性(企业)和必需电器正常运转(住宅)ÿ具有切实经济价值。光伏自发自用储存白天多余太阳能ÿ晚上使用ÿ减少从公用事业购买高价电力。随着净计量政策取消ÿ重要性增强。通过聚合参与正规电力市场通过VPP或VTP服务商的聚合ÿBTM资产可以参与正规电力市场ÿ提供支持整个电网的服务ÿ创造显著更高的收益。123批发电力市场套利聚合型BTM电池直接参与批发市场ÿ在批发电价低/负时充电ÿ高涨时放电出售。批发市场价格波动性和价差远高于零售电价ÿ带来显著更辅助服务市场电池的快速响应时间使其成为提供高价值辅助服务的理想选择:频率调节(逐秒微调功率输出ÿ保持电网频率稳定ÿ技术要求最高但最赚钱);运营储备(保留备用容量ÿ防止大规模停电);电压支持(注入或吸收无功功率ÿ管理配电网电压水平)。容量服务与延迟投资域提供针对性负荷削减ÿ推迟或避免昂贵的传统基础设施升级。VPP/DERMS:储能系统的"大脑"软件平台实现价值聚合能层ÿ将分散的BTM设备转变为协调/致、能够创造价值的资产2预测和汇总预测和汇总活容量ÿ预测太阳能发电、建筑负荷、EV充电行为等ÿ确定任何时间内能可靠提供优化和调度运行复杂算法ÿ跨多个价值流同时优化聚略ÿ兼顾设备约束和资产所有者偏好2连接和控制对住宅资产ÿ通过云到云A