虚拟电厂政策解读及商业运营模式-刘沅昆

©SPIC2022.AllRightsReservedCONTENTS为什么要发展虚拟电厂站在未来看现在•碳中和基本路径---能源生产清洁化、能源消费电气化•电力碳中和路径---构建以新能源为主体的新型电力系统©SPIC©SPIC2022.AllRightsReserved4新能源成为新型能源体系的主体©SPIC2022.AllRightsReserved•随着大量煤电机组的退出，“源随荷动70407040093.5%71.4%54.5%42.8%34.4%26.2%100.0%90.0%80.0%70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%2010年2015年2020年2025年2030年2060年火电水电核电风电太阳能发电清洁能源装机占比高比例可再生能源，电网压力巨大©SPIC2022.AllRightsReserved缺乏同步电源的远距离输电送受端交流系统运举例：对于一个风电装机容量超过5吉瓦的电力种巨大的变化就可能导致弃光弃风、电网拥塞和不平灵活性资源可能的组织形式©SPIC2022.AllRightsReserved（1）经济性（2）建设周期（3）技术实现难度（4）可调节性在国家能源革命、电力体制改革的大背景下，能源电力行业的形态发生了深刻变化©SPIC2022.AllRightsReserved负荷侧“沉睡”资源待开发负荷侧“沉睡”资源待开发：储能、综合智慧能源单元、电动汽车、分布式能源等迅速发展，需求侧资源已具备发挥更大价值的可调节资源缺口大：新能源调控特性呈现较强随机性和波动性，新型电力系统调节需求剧增。传统调节性资源占比减新型电力系统需求虚拟电厂，空间前景©SPIC2022.AllRightsReserved到2030年预计全国将发展至3亿kW灵活性资源，我国虚拟电厂总运营资产潜力将超越目前中国五大发电集团的规模装机容量（万千瓦）0虚拟电厂国电投国家能源华能华电国内政策©SPIC2022.AllRights2023.5.19国家发改委对《电力需求侧管理办法（征求意见稿）》《电力负荷管理办法（征求意见稿）》（以下简称“两个《管理办法》”）向社会公开征求意见。2022.11.25国家能源局发布《电力现货市场基本规则（征求意见稿）》“市场主体包括储能、分布式发电、负荷聚集商、虚拟电厂等”2022.6.13南网：《南方区域电力并网运行管理实施细则》《南方区域电力辅助服务管理实施细则（南方监能市场[2022]91号）》2022.1.29国家发改委、国家能源局发布关于印发《“十四五”现代能源体系规划》（发改能源[2022]210号）2022.1.18国家发改委《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见（发改体改[2022]）118号》2022.6.23山西：《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》（晋能源规[2022]1号）2020.11.11京津唐：《华北能源监管局关干继续开展第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场试点工作的通知》(华北监能市场[2020]208号)2015.6.15江苏：《江苏省电力需求响应实施细则》（苏经信电力）[2015]368号2020.2.25上海：《上海市经济信息化委关干同意开展虚拟电广参与需求响应市场化交易试点工作的批复》(沪经信运[2020]113号)2019.12.10京津唐：《第三方独立主体参与调峰辅助服务市场规则》（华北能监市场[2019]315号）作要点》的通知（国能办法》的通知（国能发监管规[2021]2号）发监管规[2021]61号）2021.1.18国家能源局关于印发《2021年能源监管工2021.12.21国家能源局关于印发《电力辅助服务管理虚拟电厂国内外应用案例虚拟电厂基本概念光光伏高功率©SPIC2022.AllRightsReserved优化调度、精准控制“看不见的电厂虚拟电厂调控架构©SPIC2022.AllRightsReserved虚拟电厂链接电网调度系统和可调资源，对电网进行“削峰填谷”“负荷平移”信息上报信息上报指令下发指令下发虚拟电厂技术体系支撑技术支撑技术关键技术①资源监控终端②边缘智能网关③智能监控终端⑧与其他系统交互©SPIC2022.AllRightsReserved④边缘智能网②边缘智能网关③⑨①⑧擎统析⑥⑤知集理⑦虚拟电厂“源-网-荷”基本逻辑©SPIC©SPIC2022.AllRightsReserved导正常消纳1000kW无法消纳新增500kW1000kW增加了500kW分解任务聚合优化全球虚拟电厂发展历程©SPIC2022.AllRights2001年起，欧洲多国日益兴起以中小型分布式发电为主要目标的虚拟电厂国际情况：欧洲以电源侧虚拟电厂为主©SPIC2022.AllRights欧洲虚拟电厂，侧重于发电资源的聚合；聚合发电侧能源、参与统一调控虚拟电厂典型案例---欧洲VPP主要业务模式和技术方式欧洲最大的虚拟电厂NextKarftwerke，将可再生能源平稳整合到电力系统中。截止2020年6月，Next基于SAAS的模块化设计的系统，使VPP能够连接、监控和控制DER（分布式能源）、用户和存储系统，以高频率和最精确的方式显示和记录当前输入和资产状态的实时机©SPIC2©SPIC2虚拟电厂国际情况：美国以负荷侧虚拟电厂为主©SPIC2022.AllRights2021年美国家用光伏装机容量已达到22.5GW，可实现家庭电力的自发自用，需求侧响应成为了美国应对电虚拟电厂典型案例---美国特斯拉VPP主要业务模式和技术方式Autobidder能源资产实时交易和控制平台，在全球范围内提供千兆瓦时的电网服务，实现虚拟电厂，聚合负©SP©SP国内典型企业©SPIC2022.AllRightsReserved实际“下场运营”曾参与各省电力市场机制设计，业务包括电力辅助服务、电力现货交易、（2）作为中国虚拟电厂领域的先锋创新企业，长运营的全链条解决方案和以数据为驱动的虚拟电（3）不同于单纯的虚拟电厂软件提供商，“兆瓦云”是“下场”实际运营的虚拟电厂技术运营公司，目前在聚合资源、业务省份、参与交易等领虚拟电厂实际案例 ©SPIC2022.AllRightsReserved关键技术和典型案例虚拟电厂建模目标不同资源对象物理特性的参数化解析模型可以支撑虚拟电厂外特性表征©SPIC源储荷资源动态聚合©SPIC2022.AllRightsReserved协同互动调度与运行控制©SPIC2022.All©SPIC2022.AllRightsReserved虚拟电厂分布式协同互动调度与运行控制技术体系，提出云边协同互动灵活调度及分布式控制方法，实现快速调频指令响应时延＜280ms（通信响应时延＜120ms，就地响应时延提出“边侧自治-云边协同”的虚拟电厂协同互动调度及分布式控制技术体系提出“边侧自治-云边协同”的虚拟电厂协同互动调度及分布式控制技术体系，研发聚合管控装置，解市场实战案例©SPIC2022.AllRightsReserved案例1：山西虚拟电厂，收益稳定，“既是运动员，又是裁判员”虚拟电厂+电力现货”实现了日滚动自动交易、现货辅助、虚拟电©SPIC2022.AllRightsReserved©SPIC2022.AllRightsReserved•2022年-2023年，帮助京能集团搭建集团级“虚拟电厂”平台，截止2024年6月，已接入100余户用户资源，并网容•服务京能集团实现南馆零碳公园数字孪生平台建设，构建分布式资•结合现货市场分时价格，优化用户生产计划，价高时段低负荷，价低时段满负荷，在保证安全及产量•结合全年电价趋势，调整用户生产检修计划（一个半月）规避了高价月份的风险，将炉子检修从4月提前2月中旬，度©SPIC2022.AllRightsReserved思考和展望虚拟电厂助力新能源发展，具有双重视角服务分布式资产，在配电网，虚拟电厂“南向”重资产运营、兼顾投资收益，可为“分布式新©SPIC©SPIC2022.AllRightsReserved成长的烦恼©SPIC2022.AllRightsReserved《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》于2024年4月1日正式执行分布式能源发展遭遇“拐点”©SPIC2022.AllRightsReserved1、并网难，投不进去2、电力市场化推进，投资模型不再确定虚拟电厂，针对分布式能源运行方式分布式光伏进入电力市场已是大势所趋，“旱涝保收”的模式将发生重大转变，动态智能运营模式呼之欲出；虚拟电厂将分布式光伏项目与工商业储能、可调负荷等资源进行联合优化运营，对抗电力市场风，保障分布式光伏项目收益；光伏+储能+负荷所构成的电力市场（对外增收） 电力市场（对外增收） 电能量