储能型虚拟电厂的建设与思考

储能型虚拟电厂的建设与思考目录一、虚拟电厂介绍二、储能资源在虚拟电厂中的应用三、储能型虚拟电厂运营模式与核心技术四、XX院虚拟电厂建设实践2虚拟电厂介绍虚拟电厂的定义：概念通过先进的数字化技术、控制技术、物联网技术与信息通信技术，将分布式电源、储能与可调负荷等分布式资源进行聚合管理与优化控制，并参与某著名企业运行某省市场的运营实体。概念的核心可以总结为“通信”和“聚合”关键技术主要包括协调控制技术、智能计量技术以及信息通信技术能够聚合DER参某省市场和辅某省市场运行，为配某著名企业和输某著名企业提供管理和辅助服务虚拟电厂介绍虚拟电厂发展的现实意义：虚拟电厂存在的意义：帮助实现能源转型的提高新能源并网比例的目标虚拟电厂存在的意义：帮助实现能源转型的提高新能源并网比例的目标存在的问题虚拟电厂解决的问题·整合各种具有不同发电方式的分布式能源，在单独运行时，分布式电源没有足够的能力、灵活性和控制能力使得发电站运作同时实现成本合理与技术可行结合各类分布式电源的功能特性，综合空间的条件将一系列分布式电源组合成一个整体虚拟电厂介绍虚拟电厂主要类型：按主体资源类型分按功能分需求响应型虚拟电厂：由可调整负荷以及用户侧储能、自用型分布式电源等资源为主构成的虚拟电厂商业型虚拟电厂：从商业收益的角度出发，对用户需求和发电潜力进行预测，实现分布某省市场运营，是分布式能源投资组合的一种灵活表述虚拟电厂分类电源型虚拟电厂：以公用型DG、某著名企业侧和发电侧储能等资源为主，实现削峰填谷技术型虚拟电厂：从系统管理的角度出发，由分布式能源和可控负荷共同组成，考虑分布式能源聚合对本地网络的实时影响，具有与其他并网电厂相同的参数混合型虚拟电厂：由前两者共同组成，通过能量管理系统的优化控制，实现能源利用和供用电整体效益最大化国内外虚拟电厂建设案例国内虚拟电厂研究现状：冀北虚拟电厂XX虚拟电厂深圳虚拟电厂·冀北虚拟电厂项目建设的示范工程涵盖北方清洁供暖、分布式光伏等场景，示范资源类型包含分布式光伏、蓄热式电采暖、造雪负荷等资源·XX黄浦区虚拟电厂入驻参与楼宇130幢，包括办公建筑、宾馆酒店、购物商场及综合楼体等，发电资源潜力主要来源于建筑内的中央空调系统、照明系统、生活水以及新风系统负荷。·深圳虚拟电厂平台利用网地一体虚拟电厂精准削峰，是我国首个虚拟电厂调度用户负荷参与电某省市场盈利的案例，2022年5月平均度电收益0.274元。·冀北虚拟电厂示范工程主要包括两部分：一是连接起生态系统中的用户、运营商和电力系统，并进行价值创造的管控平台；二是管控平台的核心产品————虚拟电厂。目前，该平台接入负荷资源超过500兆瓦，相当于约9万户家庭的用电报装容量，并接入分布式光伏容量300兆瓦。·平台总体架构分为两层：下层为虚拟发电机层(即楼宇用户层)，通过智能终端与虚拟电厂平台进行数据采集上传和接受削峰指令，实现交互和楼宇系统控制；上层为虚拟电厂层，采集、分析数据并完成虚拟发电任务执行、监视、结算等任务，实现电厂整体运营管理。国内外虚拟电厂建设案例虚拟电厂相关政策：国家发改委国家能源局国家发改委国家能源局《2030年前碳达峰行动方案》《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》科技部、国家发改委等九部门《科技支撑碳达峰碳中和实施方案》《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》进一步加强源网荷储多向互动，通过虚拟电厂等一体化聚合模式，参与电力中长期、辅助服务、某省市场交易，为系统提供调节支撑能力。大力提升电力系统综合调节能力，加快灵活调节电源建设，引导自备电厂、传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充某著名企业络、虚拟电厂等参与系统调节，建设坚强智能某著名企业，提升某著名企业安全保障水平。拓宽电力需求响应实施范围，支持用户侧储能、电动汽车充电设施、分布式发电等用户侧可调节资源，以及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商等参某省市场交统运行调节。建立一批适用于分布式能源的“源-网-荷-储-数”综合虚拟电厂34567891011122021|202212345678某省市某省市国家发改委国家能源局某省市能源局某省市虚拟电厂实施细则》《关于加快建设全国统某省市场体系的指导意见》《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》《“十四五”现代能源体系规划》大力提升电力负荷弹性。开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷等各类资源聚合的虚拟电厂示范。将虚拟电厂作为全社会用电管理的重要手段，引导用户参与某著名企业运行调节，实现削峰填谷，逐步形成约占某省市统调最高负荷3%左右的响应能力。引导各地区根据实际情况，建立市场化的发电容量成本回收机制，探索容量补偿机制某省市场、稀缺电价等多种方式，保障电源固定成本回收和长期电力供应安全。鼓励抽水蓄能、储能、虚拟电厂等调节电源的投资建设。虚拟电厂某省市级智慧能源综合服务平台建设技术支持系统，也可以独立建设技术支持系统，但某省市级智慧能源综合服务平台。开展新能源发电并网及主动支撑、大容量远海风电友好送出、V2G、虚拟电厂、微某著名企业等技术研发及示范应用。丰富辅助服务交，推动储能设施、虚拟电厂、用户可中断负荷等灵活性资源参与辅助服务。虚拟电厂介绍新型电力系统发展促进虚拟电厂应用：新型电力系统中，绿色-安全-经济的不可能三角无处不在为实现新能源高效消纳、降低用电成本、助力大某著名企业安全稳定运行，第三方运营机构，如虚拟电厂作为“缓冲层”是必须的。碳中和、碳达峰目标实现源荷储优化匹配，最大化本地消纳；运行层面缓冲虚拟电厂作为单一、稳定的电源或负荷接受调度新型电力系统虚拟电厂市场层面缓冲实现聚合分布式资源参与外某省市场，获取最大化服务收益；新能源为主体进行成员互信的收益分配14虚拟电厂介绍虚拟电厂在新型电力系统中的角色：技术需求技术需求发展形态一、虚拟电厂介绍二、储能资源在虚拟电厂中的应用三、储能型虚拟电厂运营模式与核心技术四、XX院虚拟电厂建设实践某著名企业STATEGRID储能技术在虚拟电厂中的应用某著名企业上海某著名企业储能技术类型：按应用场景类型分按储能形式分能量型储能：以抽水蓄能、压缩空气、储氢储热、液流电池、锂离子电池、铅炭电池等资源为主，实现削峰填谷、调峰调频、离网储能等功能机械类储能：主要包括抽水蓄能、压缩空气、飞轮储能电化学储能：主要包括液流电池、锂离子电池、铅炭电池储能技术分类功率型储能：以超导储能、飞轮储能、超级电容器等资源为主，实现调频等功能电磁储能：主要包括超极电容和超导磁储能备用型储能：以铅酸电池、飞轮储能等资源为主，作为不间断电源提供紧急电力其他储能：主要包括光热储能、熔融盐储能、氢储能等某著名企业STATEGRID某著名企业上海某著名企业储能技术在虚拟电厂中的应用储能技术政策：国家发改委、国家能源局国家能源局国家发改委、国家能源局《电力辅助服务管理办法》《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》《关于加快推动新型储能发展的指导意见》积极探索智慧能源、虚拟电厂等商业模式，到2025年，新型储能装机规模达3000万千瓦以上，健全“新能源+储能”项目激励机制。这是自2006年来的15年后，第一次对辅助服务的管理规则进行更新修订，该办法某省市场主体，将核电、光热发电、抽水蓄能等并入发电主体，同时将储能和电力用户一并归入可提供辅助服务的范围。支持用户侧储能、电动汽车充电设施、分布式发电等用户侧可调节资源，以及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商等参与电力市场交统运行调节。78910111220212022123456国家能源局国家能源局《2022年能源监管工作要点》《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》到2025年，抽水蓄能投产总规模较“十三五”翻一番，到2030年，抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一番。要建立用户参与的辅助服务分担共享机制，全面推动高载能工业负荷、工商业可调节负荷、新型储能、电动汽车充某著名企业络、虚拟电厂等参与提供辅助服务。发电企业和辅助服务参与用户共同分摊费用的新局面即将出现同时，可提供辅助服务的主体对象也更加丰富。国家发改委、国家能源局等九部门《“十四五”可再生能源发展规划》明确新型储某省市场主体地位，完善储能参与各某省市场的交和技术标准，发挥储能调峰调频、应急备用、容量支撑等多元功能，促进储能在电源侧、某著名企业侧和用户侧多场景应用。某著名企业STATEGRID储能技术在虚拟电厂中的应用某著名企业上海某著名企业储能技术应用场景及痛点：源侧储能·储能电池、氢储、抽蓄储能等技术差异特性大网侧储能·某著名企业储能、独立储能、共享储能等初期投资与运行成本高荷侧储能缺少价值体现机制·数据中心、零售商、V2G、换电站、园区、通讯基站等某著名企业STATEGRID储能技术在虚拟电厂中的应用某著名企业上海某著名企业储能技术在虚拟电厂中的应用：多元储能差异虚拟电厂构建灵活调节资源池，通过归一化模型描述多元储能聚合外特性成本疏导通过聚合不同类型分布式储能资源，如数据中心、零售商、V2G、换电站、园区、通讯基站等，以及其他各类源网荷侧资源，统一协调形成资源的优势互补，集中参与电某省市场和辅某省市场。借助虚拟电厂，可以将大量体量小分布零散的闲置储能资源利用起来，提高资源利用率，并主某省市场交易，量化价值体系，提升收益，有助于快速回收建设成本。价值体现机制某著名企业STATEGRID某著名企业上海某著名企业14:21:5611:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:11:—————

储能技术在虚拟电厂中的应用虚拟电厂的主要运营模式与收益来源：虚拟电厂两级运营体系虚拟电厂两级运营体系虚拟电厂某省市场架构某著名企业STATEGRID储能技术在虚拟电厂中的应用某著名企业上海某著名企业虚拟电厂对于储能的收益展望直接效益间接效益技术能力的促进：优化充放电模式，缩短储能建设成本回收期；提某省市场预测能力；构建成熟的参与某著名企业响应模式：两充两放调峰模式、调频模式、需求响应模式独立储能提升储能资源的运营能力高K值调频优先调用运行模式的促进：构建多层级的容量备用机制；提升本地源荷储资源用能优化规划能力；配套建设储能挖掘非运行时间段调节潜力，获取某省市场额外收益，优化用户整体用能成本；辅助提升本地新能源消纳与承载能力，促进储能资源共享支撑源-网-荷-储-数综合虚拟电厂建设科技模糊和崩流量储能资源有效的丰富了虚拟电厂的运行模式，是各类资源聚合过程中的润滑剂，也是非常重要的调节电源资源；可显著虚拟电厂的收益能力目录一、虚拟电厂介绍二、储能资源在虚拟电厂中的应用三、储能型虚拟电厂运营模式与核心技术四、XX院虚拟电厂建设实践储能型虚拟电厂核心技术与发展展望各类储能资源基于虚拟电厂的功能实现：虚拟电厂可聚合分布式储能资源，并按照不同资源特性打包参与多种某著名企业响应支撑以及区域平衡服务市场防行种超级电容资源进特步类一次调频、虚拟飞轮储能毫秒级响应惯量支持某省市场；锂离子电池二次调频、调压-某著名企业响应支撑液流电池响应速率秒级响应压缩空气调峰、需求响应-区域平抽水蓄能分钟级及以衡服务；上响应备用-电能质电蓄热单体容量量治理储能型虚拟电厂核心技术与发展展望储能型虚拟电厂运营策略：可根据储能资源运行模式进行两大类区分：户用光储、储热综1.提供余量平衡调节能力：合供能、换电站、参与电某省市场；参与分布式电力交小型储能站、新能优先满足本地需求，余量某省市场；源配置储能等综合考虑运行成本、循环寿命●2.提供备用调节能力：数据中心、5G基站、园区储能等统筹优化备用资源，择时择量参与辅助服务支撑；参与电力辅助服务、某著名企业紧急响应等●●综合考虑风险成本、响应时长优化储能运行曲线，满足辅某省市场参与门槛，提升投运后的预期收益储能型虚拟电厂运营策综合电价信号与辅助服务价格出清结果；开展现货价格以及辅助服务价格预测；构建总体运行策略储能型虚拟电厂核心技术与发展展望略：ez2viewHornsdale150MWBatteryinSA(asat21stAug2022,04:03UTC+10)南澳hornsdale储能电站功率曲线与电价曲线储能型虚拟电厂核心技术与发展展望储能型虚拟电厂的主要价值：实现分散储能资源的有效利用，弥合不同储能资源的技术差异基于共享经济，挖掘低成本闲置资源并组织灵活调节资源池，挖掘高成本储能资源提供区域源荷平衡服务，降低平衡能力配置成本提升虚拟电厂的灵活调节能力投资模式：虚拟电厂运营商投资运营或租赁用户侧储能资源收费模式：用户向虚拟电厂运营商支付服务费，获得虚拟储能控制权盈利模式：利用充放电时空互补特性，配置容量远低于实际需求储能型虚拟电厂核心技术与发展展望储能型虚拟电厂核心技术01.低时延强互动性的分布式储能通讯技术多协议适配与数据识别指令时延控制与安全加密边侧优化控制设备02.针对大量分布式资源的协调决策优化能力完善的实用性储能单元建模与协调控制器硬件对接的控制算法储能运行模式大数据分析03.某省市场参与策略·报价与出清决策算法某省市场参与决策与收益预测系统·基于区块链的可信交04.云端协同的虚拟电厂管控平台开发用户与聚合商资源库建设定制化的决策优化算法·资源运行大数据分析预测系统一、虚拟电厂介绍二、储能资源在虚拟电厂中的应用三、储能型虚拟电厂运营模式与核心技术四、XX院虚拟电厂建设实践XX院虚拟电厂建设实践情况项目背景国家重点研发计划项目：规模化灵活资源虚拟电厂聚合互动调控关键技术研究针对分布式资源聚合协调、资源灵活控制、商业运营模式等关键问题，集成研发虚拟电厂协同互动调控系统，建某省市级“源荷耦合型”和XX某省市级“网荷互动型”两个虚拟电厂示范验证解决方案某省市域的虚拟电厂运营管控系统统一支撑平台，实现某著名企业业务系统集成以及聚合商用户统一管理，某省市市级的规模化虚拟电厂运营管控体系需要，构建基础管理-资源池管理-交管理-协调控制管理-营业厅的功能模块框架XX院虚拟电厂建设实践情况项目背景XX某著名企业面临分布式电源占比快速提高、源荷实时平衡调节困难、负荷调控响应潜力有待发掘等问题，同时有着丰富的区域供热型小电厂资源可参与某著名企业互动。建设XX某著某省市级虚拟电厂运营管理平台，首次针对电源侧灵活资源某省市域虚拟电厂业务系统。解决方案某省市市级虚拟电厂平台”-“虚拟电厂聚合商云系统”-“资源层虚拟电厂边端管控”的虚拟电厂资源管控交，构建面某省市场运营目标的分层资源管控架构。效益测算进一步提升某著名企业调节能力，提高某著名企业弹性、增加某著名企业1削峰填谷能力，促进清洁能源消纳，推动源网荷储友好协同调节，建立需求响应优先，有序用电保底的负荷管理模式，规某省市场运行。2聚合热电联产型虚拟电厂用户超100MW，可参与某著名企业调峰调频互动，其中参与调峰机组容量80MWXX院虚拟电厂建设实践情况效益测算1平台对接电力需求侧管理系统，构建用户注册-可响应用户组织-需求响应事件发布-响应结果四个环节，某省市场化售电负荷资源参与需求响应，并为进一步对某省市场提供接口项目背景某省市外来电占比高，某著名企业形态复杂；负荷双峰压力较大，清洁能源装机占比37%，消纳压力较高、低碳发展需求