虚拟电厂如何开启高效的电力系统

虚拟电厂如何开启高效的电力系统创作平台:虚拟电厂资料库全国范围内的碳减排潜力到2035全国范围内的碳减排潜力到2035年,虚拟电厂可避免1200万至2800万吨二氧化碳排放,相当于美国预计电力部门排放时段转移到低排放时段来避免排放,即从依赖昂贵、高排放发电机的时段转移到使用可再生能源的时段2支持碳减排政策目标在实施碳减排政策的电力系统中,我们发现相比没有政策、没有虚拟电厂的基准情况,净发电成本降低17%,同时碳排放减少标,还能在此过程中降低成本,为能源转型创造双赢局面2虚拟电厂带来可靠、低成本、清洁的资源组合在我们详细的电力系统模型中,包含虚拟电厂的资源组\可靠地满足需求,相比没有虚拟电厂的基准组\,新增天然气需求减少75%或1.5]⽡,可再生能源增加200兆⽡,净发电成本降低20%或每户每年节省140美元,碳排放减少7%2核心概念什么是虚拟电厂?虚拟电厂(VPP)是与电网集成的分布式能源资源的聚合体,包括电池、电动汽车、智能恒温器和其他联网设备2与传统的公用事业规模资源不同,虚拟电厂利用现有的电网资产,能够快速部署并提供配电和弹性方面的优势2虚拟电厂可以聚合可能已经连接到电网的分布式能源资源,这种灵活性使虚拟电厂能够快速部署和适应以满足电网需求2虚拟电厂已经在为电网提供多种服务,从资源充足性到输配电基础设施缓解,再到经济性和韧性2更新后的电网规划和运营可以释放虚拟电厂的全部潜力2现有发电机退役同时,老化的基础设施、经济因素和公共政策正在对现有发电机施加压力现有发电机退役同时,老化的基础设施、经济因素和公共政策正在对现有发电机施加压力2预计到2030年,美国约80]⽡峰值需求的发电资源将退役2负荷增长和退役资源留O了155]⽡的峰值容量缺口2极端天气事件高影响、低概率事件的强度和频率不断增加,凸显了对弹性电网的需求2气候变化导致的极端天气正在考验现有电网基础设施的韧性,要求我们采用更灵活、更分散的能源解决方案2负荷增长预测在整个美国,负荷增长预测正在N升到几十年来的最高水平,这是由电气化、先进制造业和预期的数据中心需求驱动的2预计到2030年,峰值需求将增长60]⽡,全国达到800]⽡2并网队列增长尽管有近2600]⽡的新电网规模资源正在ß接电网的过程中,但与ß接这些资源相关的成本和延à继续增长2与此同时,输电基础设施的建设速度不够快2美国能源部估计,目几年这一需求将显著增加2,2024-2030年虚拟电厂可以在应对新兴电网挑战方面发挥关键作用2与电网规模资源相比,虚拟电厂提供独特的优势:它们可快速部署、在需求所在地满足负荷,并提供本地经济、可靠性和韧性方面的益处2目前已有500个虚拟电厂项目在运营,在美国提供30至60吉瓦的峰值同步容量2到2030年,预计将有数百吉瓦的新分布式资源添加到电网中2作为虚拟电厂进行聚合和协调,这些资源可以满足155吉瓦新峰值需求中的很大/部分2从2024年到2030年,由现有非虚拟电厂资源服务的峰值需求预计将从680吉瓦下降到600吉瓦,而虚拟电厂服务的需求可能从30-60吉瓦增加到160吉瓦,虚拟电厂在填补这/缺口方面将发挥什么作用?虚拟电厂的电网效益虚拟电厂已经在为电网利益相关者提供一系列效益,包括传统电网服务和分布式资源独有的优势2以下是一ß虚拟电厂今天正在为电网利益相关者提供效益的例子:资源充足性通过在峰值时段提供可调度电力来提高系统可靠性2太平洋天然气和电力公司与Sunrun的峰值电力奖励计划在2023年夏季90天内每天提供峰值需求削减2Þ利桑那州三家最大的公用事业公司已在智能恒温器计划中招募了超过10万名客户,提供超过300兆⽡的峰值需求削减容量2多功能性与灵活性作为满足特定电网需求的模块化、快速部署选项2虚拟电厂的分布式特性意味着它们可以根据不断Ù化的电网条件进行扩展或缩减,提供传统集中式发电无法比拟的灵活性2JJC输配电基础设施缓解提高输配电效率,缓解拥堵,并可能避免或推à额外的网络投资2纽约的分布式能源资源价值评估所有分布式能源资源的位置系统缓解价值2科罗拉多州立法者已将虚拟电厂作为配电系统规划综合方法的一部分2可靠性与韧性集成备用电源并避免关键负载的单点故障2虚拟电厂可以在电网压力事件期间为参与者提供本地韧性效益,确保关键服务的ß续性,同时减少对中央化基础设施的依赖2经济性通过推à电网投资、避免燃料成本和补偿虚拟电厂参与者来降低家庭能源负担2在犹他州,公共服务委员会确定虚拟电厂是与传统解决方案相比具有成本效益的公用事业投资2绿山电力公司的储能系统租赁计划为客户安装家用电池系统提供财务支持,以换×允许该公司调度电池以降低所有客户的系统成本2r社区赋能为客户提供如何发电和使用能源的控制权,创造良好的本地就业机会2虚拟电厂使社区能够参与能源转型,同时Ø益于降低的能源成本和提高的电网可靠性2脱碳减少温室气体排放以满足国家、州和企业气候目标2虚拟电厂通过优化可再生能源的使用、减少对化石燃料峰值发电厂的依赖以及实现需求与清洁能源供应的更好匹配来支持脱碳工作2关键洞察虽然虚拟电厂今天已经在为电网提供效益,但充分实现虚拟电厂服务电网的潜力需要更新电网规划和运营方法2资源充足性和输配电基础设施缓解等效益可以在虚拟电厂完全整合到电网规划和运营中时得到最好的实现2这将包括对虚拟电厂的全方位效益进行建模,并将虚拟电厂投资与公用事业规模资源/起考虑2传统的电网规划流程往往没有充分考虑虚拟电厂可以提供的多层次价值,从批发市场效益到配电系统缓解再到客户韧性2更新后的规划方法可以确保在比较资源选项时充分捕获虚拟电厂的全部价值主张,从而做出更明智、更具成本效益的决策,最终使所有电力用户受益2虚拟电厂脱碳路径虚拟电厂将至少通过三种不同的方式支持脱碳,在不同的时间尺度和系统层面发挥作用。了解这些路径对于最大化虚拟电厂的气候效益至关重要:减少峰值发电机调度虚拟电厂可以通过将负荷从峰值需求时段转移来减少化石燃料峰值发电厂的调度,这些时段通常与最昂贵和污染最严重的机组上线相关。通过战略性地重塑需求模式,虚拟电厂帮助电网最大化利用低碳或零碳发电。开启可再生能源组合虚拟电厂可以通过转移需求与可再生能源发电相/致并为资源充足性做出贡献来开启新的可再生能源组合。虚拟电厂的灵活性和资源充足性价值可以开启更精简、更清洁、更具成本效益的组合来满足负荷。实现电气化虚拟电厂可以通过管理配电基础设施的需求来为终端用户实现电气化,允许额外的电气化需求在创造配电升级需求之前进行连接。配电灵活性可以避免昂贵的配电升级,实现更快速和更具成本效益的电气化。为了更好地理解虚拟电厂在系统脱碳中的作用及其影响的潜在规模,我们进行了两项分析:虚拟电厂在经济、可靠脱碳中的作用我们对西部山区的/个典型电力系统进行公用事业规划演练,将虚拟电厂与传统电网资源置于同等地位。我们展示了虚拟电厂可以在可靠性、经济性和减排方面提供的效益。虚拟电厂的全国脱碳潜力我们对虚拟电厂到2035年的减排潜力进行了首次全国性估算。这项研究提供了对虚拟电厂如何在全国范围内促进清洁能源转型的关键见解。虚拟电厂技术类型在这两项分析中,我们将虚拟电厂建模为/组多样化的需求侧技术,它们被聚合在/起运行:管理型电动汽车充电电动汽车和充电基础设施可以转移电动汽车充电时间,避开峰值需求时段,利用可再生能源发电高峰期。供暖、通风和空调(HVAC)HVAC负荷可以转移设定点或预热或预冷空间,在不牺牲舒适度的情况下提供显著的负荷灵活性。分布式储能由住宅、商业和工业客户安装的储能可以充电和放电以转移总负荷,提供关键的电网服热水加热热水加热装置可以预热或转移设定点,在不影响热水供应的情况下提供灵活性。工业需求灵活性工业过程可以转移生产时间,或在某些情况下预热和储存过程热能,提供大规模负荷管理机其他灵活负荷包括住宅和商业电器(如制冷、计算机)在内的其他具有虚拟电厂功能的灵活负荷也可以转移使用和需求。研究发现包含虚拟电厂的规划开启可靠、低成本、清洁的资源组合使用西部山区的电力系统作~案例研究,我们进行容量扩张规划,以确定2035年两个具有成本效益的资源组合:基准组合基准组合无法获取虚拟电厂作~资源,代表传统的规划方法,主要依赖公用事业规模的发电和储能资源来满足未来需求2启用虚拟电厂的组合启用虚拟电厂的组合能够采购和运营虚拟电厂,代表一种更现代、更灵活的规划方法,将分布式能源资源与传统资源相结合2当虚拟电厂的全部效益被纳入电网规划时,它们可以在提供可靠、低成本、低碳电力方面发挥关键作用2相比基准组合,启用虚拟电厂的组合实现了净发2024年和2035年各组合的总在启用虚拟电厂的组合中,6.7吉瓦的虚拟电厂避免了对新天然气容量的需求,替代了公用事业规模储能,并使200兆瓦的额外可再生能源成为可能。75%减少新增天然气虚拟电厂几乎消除了对新天然气容量的需求,相比基准情况减少了75%(1.5吉6.7&虚拟电厂总容量这代表了示例电力系统中约三分之/的家庭和企业的虚拟电厂参与200&额外可再生能源虚拟电厂使额外的太阳能和风能容量成为可能,支持更清洁的能源组合这项分析模仿美国垂直整合公用事业公司进行的规划过程。我们构建了2035年美国西部山区示例电力系统的前瞻性模型,然后确定以最低成本可靠满足需求的最优能源资源虽然这个案例研究的结果并不旨在为任何特定公用事业公司的资源计划提供信息,但它们提供了对全国各地公用事业公司将虚拟电厂整合到系统规划中可以期待什么的见解。为了评估在规划中包含虚拟电厂的影响,我们构建并比较了2035年的两个组合:没有虚拟电厂的基准组合和可以采购和运营虚拟电厂的启用虚拟电厂组合。我们根据以下结果评估它们:可靠性:在有虚拟电厂和没有虚拟电厂的情况下,需要哪些资源来维持同等水平的资源充足性?.经济性:虚拟电厂如何影响用电者成本的规模和组成?.排放:虚拟电厂如何影响总组合排放?启用虚拟电厂的组合如何与现有的公共政策目标互动?灵活调度技术的年度成本、组合可用性、效益和局限性电力系统规划者将平衡新的低成本、零排放可变可再生能源和灵活、可调度资源的组合,以满足需求并在未来十年内替代退役容量2本分析重点关注目前广泛可用的O种灵活资源:燃气轮机年度成本:资本成本、运营维护、燃料成本效益:可以长时间调度,取决于燃料可用性;即时调度,不依赖于一天中的时间局限性:燃料成本和波动性;调度取决于燃料可用性;碳排放和本地空气污染物排放;不增强可变可再生能源的价值公用事业规模电池储能年度成本:资本成本(减去清洁能源税收抵免)、运营维护效益:增强可变可再生能源的价值;即时调度,不依赖于一天中的时间;符合清洁能源税收抵免条件局限性:持续时间有限;电池必须充电才能在峰值时段可用虚拟电厂年度成本:项目管理成本、参与者激励效益:使用电网P的现有资产;快速可扩展和可部署;可以支持管理输配电约束;增强可变可再生能源的价值;可以为虚拟电厂参与者提供韧性效益局限性:每个单独设备的调度持续时间有限;可用性取决于虚拟电厂项目特征当虚拟电厂的韧性和输配电效益被纳入成本效益分析时,虚拟电厂可以以燃气轮机或储能安装成本的40%-60%提供相同的系统价值2结果分析:虚拟电厂避免天然气并替代储能的同时整合额外的可再生能源容量扩张模型构建并运营两个组合。在这两种情况下,成本最优的组合都包括资源组合以满足2035年的电气化需求:01虚拟电厂全部容量采购有权访问虚拟电厂的组合采购所有可用容量(6.7吉瓦),涵盖各种虚拟电厂技术。这代表了示例电力系统中约三分之/的家庭和企业的虚拟电厂参与。02显著减少新增天然气虚拟电厂几乎消除了对新天然气容量的需求,相比基准情况减少了75%(1.5吉瓦)。这种大幅减少展示了虚拟电厂作为化石燃料发电替代品的潜力。03放松储能采购需求虚拟电厂放松了采购额外公用事业规模储能的需求,尽管储能发挥着互补作用,相比2024年系统,2035年仍有数百兆瓦04定期调度以整合可再生能源虚拟电厂组合中的各种技术被定期调度(每天最多两次转移)以整合可再生能源并维持可靠性。这种定期运营最大化了虚拟电厂在减少排放和燃料成本方面的价值。启用虚拟电厂的组合满足年度备用容量要求和每个建模小时的负荷,使用的天然气和公用事业规模储能容量大大减少。包含虚拟电厂的组合还能够更好地利用可变可再生能源发电,以避免在峰值时段需要天然气调度。虚拟电厂使用多种虚拟电厂技术将负荷从傍晚时段转移到中午,届时太阳能发电量更大,以及清晨时段,届时风力发电相对于负荷较高。2035年峰值需求日发电量(基准)基准组合在峰值需求时段严重依赖天然气发电以满足需求。2035年峰值需求日发电量(启用虚拟电厂)虚拟电厂使更多夜间风力发电成为可能,并将更多需求从峰值时段转移,避免傍晚天然气爬坡。经济性结果:虚拟电厂使净发电成本降低20%,每年为家庭节省140美元总组合虚拟电厂成本包括客户激励、营销、项目管理和控制软件2在启用虚拟电厂的组合中,这些成本总计每年6.21亿美元,或每千⽡峰值负荷削减每年þ90美元2S468M避免资本成本来自新天然气和电池储能容量的避免资本成本S309M降低输配电成本通过避免或推迟输配电基础设施升ÿ实现的成本节省S241M净运营节省包括减少的启动和运营维护成本、额外的生产税收抵免效益以及减少的传统需求响应使用S140每户年度节省启用虚拟电厂的组合使净发电成本降低20%,包括虚拟电厂非参与者在内,每个家庭每年þ节省140美元总体而言,启用虚拟电厂的组合相比基准组合每年实现超过10亿美元的效益,展⽰了虚拟电厂作为电网资源的强大经济价值主张2虚拟电厂可靠且经济地替代大量公用事业规模的天然气和电池储能。在⽰例西部山区系统中,所有6.7吉⽡的虚拟电厂都在经济上被选中,减少了对1.5吉⽡新天然气和3.0吉⽡新公用事业规模储能的需求。由此产生的系统不仅成本更低,而且排放更低。在没有任何碳政策的现状环境中,我们发现在规划中包含虚拟电厂可以减少7%的排放,同时净发电成本降将虚拟电厂与碳政策相结合可推动深度减排和成本节省我们还评估了虚拟电厂在有碳政策的系统中的碳和成本影响:有碳政策的基准组合对运营和规划应用碳价格,提供大幅减排(42%),成本略有增加(5%).有碳政策的启用虚拟电厂组合提供双赢:实现更大的减排(47%),同时大幅降低成本(相比无碳政策基准降低17%)虚拟电厂和二氧化碳政策对2035年排放和成本的影响这些结果展⽰了虚拟电厂如何在多种政策环境中提供价值。即使在没有碳政策的情况下,虚拟电厂也能降低成本和排放。当与碳政策相结合时,虚拟电厂能够实现更深层次的脱碳,同时保持或提高经济性。这种双重效益——同时降低成本和排放——使虚拟电厂成为实现雄心勃勃的气候目标的强大工具,同时确保能源转型仍然对所有电力用户来说是负担得起的。全国分析虚拟电厂的全国碳节省潜力虚拟电厂可以转移需求以将电力部门排放减少数百万吨/年使用电气化负荷、虚拟电厂和未来美国电力部门排放的预测,我们模拟了虚拟电厂转移和塑造需求以避免碳排放的影响250GW当前虚拟电厂容量我们预计今天有超过50吉瓦的虚拟电厂在线运行200&2035年潜在容量到2035年可能有超过200吉瓦在线运行1.5-&2024年吨数二氧化碳2024年虚拟电厂可以避免150万至730万吨碳排放12-&2035年吨数二氧化碳到2035年可以避免1200万至2800万吨碳排放,占预计美国电力部门排放的2%至4%分析方法:模拟虚拟电厂运营以估算避免碳排放的潜力我们模拟2024-2035年美国各州的虚拟电厂,转移需求以在技术约束内尽可能减少电力部门碳排放,而不超过现有系统峰值需求2预测虚拟电厂容量我们使用NREL电气化未来研究对2024-2035年美国电气化和技术灵活负荷的预测2我们使用WoodMackenzie储能市场预测来预测分布式储能容量2定义虚拟电厂潜力基于NREL对灵活需求技术能力的描述和虚拟电厂采用的预测速度,我们在州级定义2024-2035年的虚拟电厂潜力2预测电网排放信号我们使用NREL对未来美国电力部门运营和排放的预测情景来生成每小时电网排放因子2本分析使用NREL中等情景,预测到2050年脱碳95%2识别最大化避免排放的需求转移基于每小时需求、虚拟电厂灵活性和排放率,我们调度需求灵活性,通过将负荷从高排放时段转移到低排放时段来减少排放2计算总减排量我们计算2024-2035年每个月和州的虚拟电厂需求灵活性调度的总排放节省量2这项研究估算每个分析年度每个州各技术的总需求和虚拟电厂注Ý需求。电网排放强度的预测充当虚拟电厂的"调度信号",提供关于哪些需求转移将避免最多碳排放的信息。虚拟电厂使用调度信号转移需求以避免最多碳排放,而不会导致系统峰值需求增加或超过特定技术的限制。⽰例:2030年8月新墨西哥州轻型电动汽车充电虚拟电厂注Ý的电动汽车将充电从傍晚的高排放峰值转移到中午,届时排放最低,并将少量充电推迟到傍晚晚些时候。虚拟电厂转移一部分灵活负荷以模拟对充电行为变化的现实限制。电动汽车虚拟电厂将需求从较高排放的傍晚峰值转移到中午和傍晚晚些时候。这种战略性转移最大化了可Þ生能源的使用,同时减少了对化石燃料发电虚拟电厂注册和全经济电气化使用NREL和WoodMackenzie的预测,本研究预测总虚拟电厂容量到2030年可达到100吉瓦以上,到2035年达到220吉瓦。电气化和负荷增长趋势推动各技术虚拟电厂容量的变化:HVAC主导早期阶段供暖、通风和空调负荷在2030年代初期代表最大的灵活负荷来源,反映了住宅和商业建筑现有的庞大基础设施。工业和热水稳步增长工业和热水灵活容量在2020年代和2030年代稳步增加,但到2035年仅占可用灵活容量的/小部分。11223344交通电气化增长电气化交通在2020年代和2030年代增长,在2032年成为虚拟电厂容量最高的技术,因为电动汽车采用加速。容量翻两番尽管总用电负荷从2024年到2035年增长25%,但由于技术、电气化和虚拟电厂采用的变化,同期虚拟电厂容量翻了两番。总体而言,到2035年,美国电力部门总负荷的14%以上可以注册到虚拟电厂中。然而,由于虚拟电厂并非持续调度,虚拟电厂调度实际转移的美国总负荷部分要低得多。2024、2030和2035年各类型虚拟电厂容量潜力202420302035本分析预测虚拟电厂到2024年可以转移高达0.5%的美国电力部门负荷,到2035年可以转移高达3%的总电力部门负荷。这种负荷转移能力随着时间的推移不断增长,为电网提供越来越多的灵活性,以整合可再生能源并避免化石燃料发电。2024年虚拟电厂避免150万至730万吨碳排放在2024年,超过50吉⽡的潜在虚拟电厂容量可以在整个美国避免150万至730万吨二氧化碳排放2HVAC技术代表2024年部署的最大虚拟电厂容量,超过30吉⽡2排放减少范围排放减少从150万吨到730万吨不等,基于使用的电网碳排放因子2范围的低端基于电网平均排放率,假设所有发电来源对负荷变化的反应相同2范围的高端基于边际排放率,假设只有成本最高的发电机(可能是效率较低、排放更密集的发电机)响应负荷变化而转移发电2相当于车辆排放730万吨的碳减排相当于约170万辆内燃机汽车的年度排放2这种比较有助于将虚拟电厂的气候影响置于更广为人知的背景下,展⽰分布式能源资源在应对气候变化方面的显55%HVAC容量份额HVAC系统占2024年虚拟电厂灵活容量的最大份额33%HVAC减排贡献尽管容量份额更大,但HVAC占总减排的33%24%热水减排份额热水加热在减排方面打出了超重的拳头,尽管容量份额较⼩全国范围内,虚拟电厂到2035年可避免12002800万吨碳排放电气化、电力部门发电技术的变化和虚拟电厂注册的增加推动虚拟电厂排放影响随时间的增长22020年代虚拟电厂碳影响扩大虚拟电厂的减排潜力到2030年增长到700万至1400万吨,这是由2030年前虚拟电厂注册增加推动的2这一时期标志着虚拟电厂从利基资源到主流电网资产的过渡22030年代加速电气化推动碳节省增加预计的电气化趋势在2030年代加速,这增加了虚拟电厂的资产基础和脱碳潜力2虚拟电厂到2035年可以避免1200万至2800万吨碳排放,占预计美国电力部门总排放的2%至4%2如果从2024年到2035年维持虚拟电厂注册,并且虚拟电厂运营以避免电网上最脏发电机的排放,它们可以重塑批量电网需求并显著减少碳排放2这种长期影响强调了现在建立强大的虚拟电厂项目和政策框架的重要性2 s键优先事项最大化虚拟电厂影响的四个关键条件虚拟电厂能力、项目设计和客户体验支持定期、响应性虚拟电厂调度尽管一些s键电网服务虚拟电厂能力、项目设计和客户体验支持定期、响应性虚拟电厂调度尽管一些s键电网服务(如发电容量、韧性)可以通过在s键时刻调度来提供,但其他服务通过定期虚拟电厂调度最大化其影响(如燃料节省、减少排放)2当虚拟电厂平台可以选择参与哪些电网服务,虚拟电厂参与者可以选择参与水平时,虚拟电厂可以提供高价值运营和积极的参与者体验2电网决策者评估、规划并实现虚拟电厂的全部价值,包括避免的输配电成本尽管在我们的分析中虚拟电厂在不考虑输配电效益的情况下具有成本效益,但避免的输配电成本是用电者的s键节省机会2公用事业公ø、监管机构和虚拟电厂开发商可以使用新t的综合配电系统规划方法来确保捕获所有虚拟电厂效益2分布式能源资源继续部署,虚拟电厂注册在全国加速虚拟电厂电网影响直接与虚拟电厂注册的总容量成比例,这取决于启用虚拟电厂的技术的部署和虚拟电厂项目的轻松注册2公用事业公ø、监管机构和虚拟电厂开发商可以提供融资选择并建立无缝的注册体验,以解决客户成本和获取障碍2虚拟电厂具有关于电网状况和碳排放的准确、及时信号最有效减少排放的虚拟电厂运营因天气、季节和地理位置而异2虚拟电厂平台可以将电网排放信÷集成到参与者界面和运营决策中,以确保虚拟电厂调度与避免碳排放一致2s键条件1:分布式能源资源继续部署,虚拟电厂注册加速与其他电网规模资源不同,虚拟电厂可以聚合可能已经ß接到电网的分布式能源资源,而不需要建造新设施2这种灵活性使虚拟电厂能够快速部署和适应以满足电网需求2注册影响排放效益在虚拟电厂全国碳节省潜力分析中,虚拟电厂的排放影响随注册而扩大2慢速注册敏感性测试到2050年所有分布式能源资源注册P限~20%,而s们主要持续注册情况到2050年的注册目标~60%-90%2在慢速注册敏感性中,虚拟电厂到2035年避免600万至1300万吨碳排放——不到s们加速注册情况Q达到的1200万至2800万吨减排的一半2克服注册障碍分布式能源资源部署和虚拟电厂注册面临独特挑战,因~每个单独设备的注册都需要虚拟电厂参与者做出一系列决定2例如,分布式能源资源安装的高昂r本或延à,或不直观的虚拟电厠注册流程可能会显著影响总虚拟电厠注册2电网决策者,包括公用事业公司、监管机构和虚拟电厂开发商,可以通过简化虚拟电厂注册、开发具有选择退出条款的开放式虚拟电厂项目以及~采购分布式能源资源提供融资资源来解决这ß障碍2新t选项和领先⽰例通过选择退出机制和简单、易懂的项目和材料简化虚拟电厂注册通过监管机构和公用事业公司主导的项目授权客戶使用他们选择的设备和供应商,欢迎各种技术和供应商提供融资以消除前期障碍,通过公用事业公司、虚拟电厂或第O方~分布式能源资源融资以及公平、定期的补偿领先⽰例:Þ利桑那公共服务公司在短短五年内将约6.5%的住宅客戶招募到其SmartRewards恒温器项目中2加州公共事业委员会的需求侧电网支持项目~提供电网服务的客戶提供开放获取补偿2关键条件2:虚拟电厂能力、项目设计和客户体验支持定期、响应性调度虚拟电厂为电网提供一系列服务,每项服务对虚拟电厂运营和调度都有不同的影响2例如,使用虚拟电厂在系统峰值期间提供容量可能每年只需要几十次或更少的调度2其他虚拟参与者体验考虑虚拟电厠参与者体验是可持续虚拟电厂项目设计的关键要素2定期虚拟电厠调度的客户体验将因电网服务、技术和虚拟电厂项目设计而异2一些虚拟电厂运营,如参与者体验考虑虚拟电厠参与者体验是可持续虚拟电厂项目设计的关键要素2定期虚拟电厠调度的客户体验将因电网服务、技术和虚拟电厂项目设计而异2一些虚拟电厂运营,如分布式储能管理用于辅助服务,可能对参与者的影响很小;其他参与者可能会自愿定期转移负荷以响应补偿2虚拟电厂服务类型.容量:每年10-35次调度,基于峰值需求时段能源:每天调度以减少系统燃料成本和排放辅助服务:可变,最多每天,以提供频率响应等电网服务韧性:不频繁,在电网韧性事件期间在本报告的两项分析中,虚拟电厂技术被允许通过定期调度最大化效益2尽管关键虚拟电厠服务(如峰值容量)仅在最高需求时段通过虚拟电厂运营来满足,但定期虚拟电厂调度持续管理需求以最大化可变可再生能源的价值并避免燃料成本2新兴选项和领先⽰例确保虚拟电厂能够获得全部价值堆栈的服务,并可以在多个时间尺度上提供多种电网服务为虚拟电厂参与者提供多种调度选项,并为提供的服务进行补偿领先⽰例:夏威夷能源的电池奖励项目每天调度以满足系统峰值需求2德克萨斯州电力可靠性委员会的聚合分布式能源资源试点允许虚拟电厂参与并响应一系列批发市场信号2关键条件3:虚拟电厂具有关于电网状况和碳排放的准确、及时信号虚拟电厂全国碳节省潜力分析显⽰,电网排放模式在地理位置和季节之间差异很大2为了在实时有效减少排放,虚拟电厂需要关于电网状况的准确、及时信号,以及关于电网状况将如何在未来变化的合理期望2地理和季节差异2040年8月新墨西哥州和2040年12月北达科他州的⽰例显⽰平均每小时负荷、排放强度和虚拟电厂调度2电网排放强度在不同地区和时间表现出截然不同的模式:新墨西哥州⽰例电网排放强度在新墨西哥州中午显⽰低排放,届时太阳能发电最高2虽然夜间需求较低,但由于缺乏太阳能发电,夜间时段的排放高于中午时段2虚拟电厂调度将需求从高排放傍晚峰值转移到高太阳能中午时段2鼓励夜间充电与中午充电的分时电价可能不会在这种情况下减少碳排放2北达科他州⽰例相比之下,北达科他州最低排放期是夜间,届时需求低且风力发电可能最高2虚拟电厠调度将需求从较高排放的傍晚时段转移到高风力夜间和高太阳能中午时段2这些地理和季节差异突出了虚拟电厂需要精确、位置特定和时间特定的排放信号来有效减少碳排放2新兴选项和领先⽰例以虚拟电厂参与者可访问的方式提供关于电网排放的信息管理虚拟电厂运营以使服务提供和碳减排一致领先⽰例:WattTime、ElectricityMaps和RESurety各自提供电网排放信号,并与多家技术制造商合作将电网排放信号集成到其运营中2关键条件4:电网决策者评估、规划并实现虚拟电厂的全部价值与传统公用事业规模资源不同,虚拟电厂在电力系统的几乎所有层面提供效益,从批量电力系统到配电系统再到个人客户2来自全国各地的研究发现,配电连接资源可以显著降低输配电成本2输配电效益的重要性虚拟电厂通过管理电压、减少输配电网的损耗以及避免输电或配电基础¿施的新资本投资来实现à些效益2输配电效益代表虚拟电厠驱动效益的很大一部分2在虚拟电厂作用研究中,虚拟电厂的系统效益在不考虑输配电效益的情况下超过其年度成本2如果à些效益未在公用事业规划中考虑,虚拟电厠仍然具有成本效益2但是,当à些效益被考虑和实现时,它们推动每个家庭每年超过100美元的额外效益2S309M年度输配电节省⽰例系统中虚拟电厂实现的输配电成本降低S100+每户额外节省改进规划实践尽管电网规划者可能对配电系统没有足够的可见性来识别潜在的虚拟电厠效益,但规划和运营能力正在改变220个州要求公用事业公司提交满足配